Elementos do grupo v a da tabela periodica

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Elementos do Grupo V A

1. Visão Geral do Grupo

O grupo 15 (V A) da tabela periódica é formado por nitrogénio, fósforo, arsénio, antimónio e bismuto. Com excepção do nitrogénio, são todos sólidos em condições normais. À medida que o número atómico aumenta no grupo, o carácter metálico também aumenta, sendo o nitrogénio e o fósforo considerados como não metais, arsénio e antimóniosemi-metais, e o bismuto como o único metal.
Os elementos deste grupo têm cinco electrões na sua camada de valência, o que faz com que o seu estado de oxidação máximo seja (+5). Os estados de oxidação dos elementos desse grupo variam entre –3 a +5, sendo que o nitrogénio e o fósforo são encontrados em todos os estados possíveis de oxidação. A tendência do par de electrões s permanecer inerte (efeito do parinerte) cresce com o crescimento do número atómico. Desta forma o átomo pode usar os três p electrões, exibindo trivalência e nox (+3). Isto ocorre principalmente com o bismuto.
Neste grupo apenas o nitrogénio existe sob a forma de molécula diatómica, devido ao fato de que os demais átomos do grupo são grandes e seus tamanhos dificultam o estabelecimento de duas ligações.
As configuraçõeselectrónicas das camadas de valência e algumas propriedades físicas dos elementos deste grupo são:

|Elementos |N |P |As |Sb |Bi |
|Estrutura electrónica |2s22p3 |3s23p3 |4s24p3 |5s25p3 |6s26p3 |
|Raio atómico (nm)|0,071 |0,130 |0,148 |0,161 |0,182 |
|Energia da 1ª ionização (eV) |14,53 |10,49 |9,82 |8,64 |7,3 |
|Ponto de Fusão (oC) |-210 |44,1 |S |630,5 |271,3|
|Ponto de ebulição (oC) |-195,8 |257 |S |1634 |1550 |


Legenda: S – sublima-se



2. Nitrogénio

1. Ocorrência

A parte maior do nitrogénio (azoto) encontra-se na Natureza no estado livre. O azoto livre é uma parte principal integrante do ar que contém 78,2% (vol.) do azoto. Os compostosinorgânicos do azoto não se encontram na natureza nas grandes quantidades, se não se contar o salitre de sódio NaNO3 que forma as camadas potentes no litoral do Oceano Pacífico, no Chile. O solo contém as quantidades pequenas do azoto, de preferência na forma dos sais do ácido nítrico. Porém, o azoto, na forma dos compostos complexos orgânicos, as proteínas, entra na composição de todos os organismos vivos.O teor total do azoto na crosta terrestre (incluindo a hidrosfera e atmosfera) constitui 0,04% (mass).



2. Propriedades

O nitrogénio é um gás incolor, inodoro e insípido. Existe na forma de molécula diatómica, na qual a ligação entre os átomos é bastante estável, pois é tripla e apolar. A sua energia de ligação é bastante elevada (9,8 eV). Por isso, o nitrogénio tendencialmente não reage atemperatura ambiente, embora com o lítio e os metais alcalino-terrosos reaja lentamente, aumentando a reactividade a medida que aumenta o carácter metálico desses elementos:

6Li + N2 → 2Li3N

3M + N2 → M3N2

Nessas reacções, o átomo de nitrogénio ganha três electrões, formando o ião nitreto, N3-. A formação deste anião consome cerca de 22 eV. Por isso, os nitretos são formados por metaiscom baixa energia de ionização e elevada energia de rede.

À temperaturas elevadas a reactividade do nitrogénio aumenta, passando a reagir directamente com o hidrogénio e alguns metais de transição.

O nitrogénio apresenta-se em vários estados de oxidação, desde (-3) à (+5). Por exemplo: (-3) em NH3; (-2) em N2H4; (-1) em NH2OH; (0) em N2; (+1) em N2O; (+2) em NO; (+3) em HNO2; (+4) em NO2; e...
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