Trabalho de QuímicaFamília do Nitrogênio.

Componentes:Franciele da Silva Fernandes

Rita de Cássia Andrade da SilvaJoão Marcos Farias de Lemos

Taisa Roberta Dias PaulinoLuciano Firmino dos Santos

Nitrogênio

Características Gerais • -Configuração eletrônica da camada de valência: • ns2np3 • -Estado de valência máxima: 5 (situação na qual utilizam todos os 5 elétrons

para formar ligações); • -A tendência do par de elétrons s de permanecer inerte cresce com o aumento

da massa atômica. Nesses casos, somente os elétrons p são utilizados para formar ligações, logo, valência = 3.

• 4 • -Todos são sólidos em condições normais, exceto o nitrogênio. • -A maioria dos compostos formados pelos elementos desse grupos são

covalentes. • -s2p3: 3 elétrons desemparelhados formam ligações sigma com 3 outros

átomos; 4 pares de elétrons levam a uma estrutura tetraédrica com uma posição ocupada por um par isolado.

Caráter Metálico:

• -Aumenta de cima para baixo no grupo, assim o N e o P são não-metais, As e Sb são metalóides e Bi é o metal verdadeiro.

• -O aumento do caráter metálico fica evidente nos seguintes aspectos:

• -A aparência e estrutura dos elementos; • -Na tendência de formar íons positivos; • -Na natureza de seus óxidos. Os óxidos metálicos são

básicos, enquanto que os óxidos dos elementos não-metálicos são ácidos. Logo, óxidos de N e P são ácidos, óxidos de As e Sb são anfóteros e óxidos de Bi são básicos.

Família do Nitrogênio• Os elementos desse grupo são;• Nitrogênio (Z=7)• Fósforo (Z=15)• Arsênio (Z=33)• Antimônio (Z=51)• Bismuto (Z=83)Esses elementos sempre tem 5 elétrons na

camada de valência.

Família do Nitrogênio

• O Grupo do Nitrogênio faz parte da família 15 ou 5A e é nomeado assim porque o Nitrogênio é o elemento encontrado em mais abundância na natureza.

• Nitrogênio (N)

Nitrogênio (N)• 7N • Configuração eletrônica: 1s² 2s² 2p³ • -Suas combinações são componentes vitais de

alimentos, fertilizantes, e explosivos. • -Gás de nitrogênio: é incolor, inodoro e

geralmente inerte. • -Como um líquido é também incolor e sem cheiro.

Histórico: • O nitrogênio foi descoberto em 1722, • por Priestley.

Nitrogênio (N)Ocorrência Natural:

• -É encontrado em todos os organismos vivos. • -O nitrogênio gasoso N2 representa 78,084% da

atmosfera terrestre em volume e 75,5% em peso. • -É detectado em estrelas, em espaços interestelares,

em atmosferas de planetas e outros astros. Modos de Obtenção:

• -A destilação fracionada do ar liquefeito é o processo básico.

• -É normalmente subproduto da produção de oxigênio para fins industriais e medicinais.

Nitrogênio (N)Principais usos:

• -Produção de amônia e ácido nítrico; • -Refino de petróleo; • -Produção de fertilizantes, plásticos e explosivos; • -Processamento de metais e alimentos; • -Formação de atmosfera inerte (devido à sua baixa reatividade é

usado em tanques de armazenamento de líquidos explosivos); • -Fluido refrigerante; • -Constituinte de biomoléculas; • -Nitrogênio líquido, obtido pela • destilação fracionada do ar liquefeito, • é usado como fluido refrigerante em • diversas situações.

• Fósforo (P)

Fósforo (P) • 15P• -Configuração eletrônica:1s² 2s² 2p6 3s² 3p³• -Existe em várias formas alotrópicas inclusive

branco (ou amarelo), vermelho e preto (ou violeta).

Histórico: • -O fósforo foi isolado pela primeira vez em 1669,

pelo alquimista alemão Hennig Brand que o preparou a partir da destilação da urina.

Fósforo (P) Ocorrência Natural:

• -Minérios de fosfato (fonte habitual para fósforo comercialmente produzido). • -Cerca de 90% das rochas fosfáticas são usadas diretamente na fabricação de fertilizantes e

o restante é usado na fabricação de fósforo e ácido fosfórico. • -Cerca de 60% dos ossos e dos dentes são constituídos por Ca3(PO4) 2 ou [3(Ca3(PO4)

2.CaF2]; • -Um indivíduo de peso médio possui em seu organismo cerca de 3,5 kg de fosfato de cálcio. • -DNA e RNA • -ATP • -O P é sólido à temperatura ambiente. • -O P branco é mole, de aspecto ceroso e bastante reativo, reage com o ar úmido

desprendendo luz (quimioluminescência). Ele se inflama espontâneamente no ar a cerca de 35oC, sendo armazenado sob água para impedir esta reação. É extremamente tóxico e pode ser encontrado em forma de moléculas P4 tetraédricas.

• -Se o P branco for aquecido a cerca de 250oC ou a uma temperatura menor na presença de luz solar, forma-se o P vermelho. Trata-se de um sólido polimérico, muito menos reativo que o fósforo branco. É estável ao ar e não sofre ignição, a não ser mediante aquecimento a 400oC. Não é necessário armazená-lo sob água.

• -O P preto pode ser obtido. Trata-se de uma forma altamente polimerizada de P pode ser obtido aquecendo-se o P branco, a pressões elevadas. Essa é a forma alotrópica termodinamicamente mais estável. É inerte.

Fósforo (P) Principais usos:

• -Uso em pirotecnia e bombas; • -Fabricação de aços e ligas; • -Produtos de limpeza; • -Fertilizantes; • -Constituinte de biomoléculas. • Reação de fósforo branco com O2. • -Agricultura: sua importância para essa área provém do ácido

fosfórico, que pode formar fosfatos - estes que são empregados na fabricação de fertilizantes.

• -Bioquímica: o fósforo tem relevante papel na formação do ATP, além de funcionar como íon tampão.

• -Coca-Cola: o ácido fosfórico (H3PO4) é constituinte da coca-cola, sendo este um dos responsáveis pelo baixo valor do pH dessa bebida.

Fósforo (P)

• O Palito de fósforo é um artigo, curto, fino, feito de madeira e geralmente fósforo vermelho (geralmente o trissulfuretofosfórico - P4S3) em uma das extremidades e que quando entra em atrito com outros objetos de superfícies ásperas se decompõe e arde diante de baixas temperaturas e incendeia os demais produtos produzindo fogo.

• Foi nos Estados Unidos que Alonzo D. Phillips de Springfield obteve, em 1836, uma patente para “fabricar fósforos de fricção”. Mas o perigo ainda era grande e só foi resolvido após a descoberta do fósforo vermelho, em 1845. Em 1855 foi introduzido o fósforo seguro ou fósforo de segurança. Além de ser fabricado com fósforo vermelho, para uma maior segurança, seus ingredientes inflamáveis foram colocados em 2 locais distintos: na cabeça do palito e do lado de fora da caixa, junto com o material abrasivo.

• Arsênio (As)

Arsênio (As)

• 33 As • -Configuração eletrônica: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d10 4s² 4p³• -O elemento é um aço cinzento, muito frágil, cristalino,

semi-metálico (metalóide) sólido. • -Quando aquecido, oxida a óxido de arsênio que tem um

odor semelhante a alho. • -Arsênio e suas combinações são tóxicas.

Histórico: • -Foi isolado no século XIII, por • Roger Bacon.

Arsênio (As)

Ocorrência Natural: • -É encontrado na natureza em vários minerais inclusive

realgar (As4S4), orpimento (As2S3), arsenolite (As2O3), os 2 últimos são encontrados em áreas vulcânicas.

• Realgar Arsenopirita Orpimento

Arsênio (As)

Modos de Obtenção: • -Pode ser obtido industrialmente pelo aquecimento de arsenetos

como NiAs, NiAs2, FeAs ou arsenopiritas (FeAsS), a cerca de 700oC, na ausência de ar, então As sublima, deixando o sulfeto ferroso.

• 4FeAsS As4(g) + 4 FeS Principais usos:

• -Dopante em componentes de circuitos; • -LED • -Uso em produtos tóxicos. • As metálico: ligas de chumbo para torná-lo mais duro • -Medicina: combate a parasitas • -Evitar o apodrecimento da madeira

• Antimônio (Sb)

Antimônio (Sb)

• 51Sb • -Configuração eletrônica:1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d10 4s²

4p6 4d10 5s² 5p³ • -É um pobre condutor de calor e eletricidade. • -Tem aspecto prata e algumas propriedades físicas

similares às dos metais. Histórico:

• -Compostos de antimônio eram conhecidos desde 3000 a.C. por chineses e babilônios, sendo descoberto em 1450 por Johann Thölde.

Antimônio (Sb)

Ocorrência Natural: • -É pouco abundante (0,2 a 0,5 ppm estimados • na crosta terrestre), mas ocorre em cerca de 100 espécies minerais.

Modo de Obtenção: • -Pode ser isolado pela redução do seu sulfeto com ferro, de acordo com a

reação: • Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS

Principais usos: • -Uso em semicondutores; • -Retardante de chama; • -Ligas de Sn e Pb; • -Usado como camada protetora por eletrodeposição (para impedir a

ferrugem).

• Bismuto (Bi)

Bismuto (Bi)

• 83Bi • -Configuração eletrônica: 1s² 2s² 2p 3s² 3p6 3d10 4s² 4p6

4d10 4f14 5d10 6s² 6p³ • -Está disponível em várias formas (pó, pedaços, tira). • -Sua condutividade térmica é mais baixa que qualquer

metal (exceto o mercúrio). • -Tem uma resistência elétrica alta.

Histórico: • Foi descoberto em 1753, por Claude • Geoffroy the Younger.

Bismuto (Bi)

Ocorrência Natural: • -É encontrado em grande parte como bismite

(Bi2O3), bismuthinite (Bi2S3) e bismutite [(BiO)2CO3].

Modos de Obtenção: • -Geralmente é obtido a partir das poeiras de

exaustão provenientes da calcinação de PbS, ZnS e CuS e pode ser reduzido a metal com carbono.

Bismuto (Bi)

Principais usos: • -Ligas de baixo ponto de fusão (com estanho e

cádmio) para fusíveis e detectores de chama. • -Catalisador para produção de fibras de

acrílico. • -Pigmentos de tintas para pinturas artísticas. • -Produção de aços maleáveis.

• ... Pra que tem fé, a vida nunca tem fim...♫♪“o Rappa”

Agradecemos à atenção de todos!!!

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