domingo, 21 de julio de 2013

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS NO METALES

ELEMENTO
PROPIEDADESQUIMICAS
PROPIEDADES FISICAS

CARBONO
(C)
Número atómico 6
Valencia 2,+4,-4
Estado de oxidación +4
Electronegatividad 2,5
Radio covalente (Å) 0,77
Radio iónico (Å) 0,15
Radio atómico (Å) 0,914
Configuración electrónica 1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV) 11,34
Masa atómica (g/mol) 12,01115
Densidad (g/ml) 2,26
Estado de la materia Sólido (no magnético)
Punto de fusión 3823 K (diamante), 3800 K (grafito)
Punto de ebullición 5100 K (grafito)
Entalpía de vaporización 711 kJ/mol (grafito; sublima)
Entalpía de fusión 105 kJ/mol (grafito) (sublima)
Presión de vapor _ Pa
Velocidad del sonido 18.350 m/s (diamante)

FOSFORO
(P)
El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz, dando nombre al fenómeno de la fosforescencia.
El fósforo común es un sólido ceroso de color blanco con un característico olor desagradable, pero puro es incoloro. Este no metal es insoluble en agua, y se oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por lo que se almacena sumergido en agua.

SELENIO
(SE)
Elemento químico, símbolo Se, número atómico 34 y peso atómico 78.96. Sus propiedades son semejantes a las del telurio.
La abundancia de este elemento, ampliamente distribuido en la corteza terrestre, se estima aproximadamente en 7 x 10-5% por peso, encontrándose en forma de seleniuros de elementos pesados y, en menor cantidad, como elemento libre en asociación con azufre elemental. Sus minerales no se encuentran en suficiente cantidad para tener utilidad, como fuente comercial del elemento, y por ello los minerales de sulfuro de cobre seleníferos son los que representan la fuente primaria.
Estado de la materia sólido (__)
Punto de fusión 494 K (430 °F)
Punto de ebullición 957.8 K (1265 °F)
Volumen molar 16.42 ×10-6 m3/mol
Entalpía de vaporización 26.3 kJ/mol
Entalpía de fusión 6.694 kJ/mol
Presión de vapor 0.695 Pa a 494 K

YODO
(l)
Elemento no metálico, símbolo I, número atómico 53, masa atómica relativa 126.904, el más pesado de los halógenos (halogenuros) que se encuentran en la naturaleza. En condiciones normales, el yodo es un sólido negro, lustroso, y volátil; recibe su nombre por su vapor de color violeta.


La química del yodo, como la de los otros halogenos, se ve dominada por la facilidad con la que el átomo adquiere un electrón para formar el ion yoduro, I-, o un solo enlace covalente –I, y por la formación, con elementos más electronegativos, de compuestos en que el estado de oxidación formal del yodo es +1, +3, +5 o +7. El yodo es más electropositivo que los otros halógenos y sus propiedades se modulan por: la debilidad relativa de los enlaces covalentes entre el yodo y elementos más electropositivos; los tamaños grandes del átomo de yodo y del ion yoduro, lo cual reduce las entalpías de la red cristalina y de disolución de los yoduros , en tanto que incrementa la importancia de las fuerzas de van der Waals en los compuestos del yodo, y la relativa facilidad con que se oxida éste.





NITROGENO
(N)
Número atómico: 7
Peso atómico: 14,008
Radui atómico covalernte 0,70 A
Radio del ion N3-: 1,71 A
Abundancia de los isótopos: N14, 99,62%; N15, 0,38%
Notación espectral: 1s2; 2s2, 2p3
Estado físico: Gas incoloro, inodoro e insípido.
Fórmula molecular: N2
Densidad absoluta (en c. n.). 1,2506 g/L
Densidad relativa, (aire = I), 0,9672
Densidad del N2 líquido, 8,808
Solubilidad en agua (cm3 en c. n. por litro):
a 0 ºC.......23,54
a 25 ºC.....14,34
Punto de ebullición, -195,8 ºC
Punto de congelación, -209,86 ºC
Temperatura crítica, -147,1 ºC
Presión crítica, 33,5 atm
El calor de disociación de las moléculas de nitrógeno es de -171,14 Kcal por mol de N2 (calor absorbido), siendo mayor que el de cualesquiera otras molécula diatómica. A 3500 ºC únicamente un 5% de las moléculas de nitrógeno están disociadas en átomos. En consecuencia, el nitrógeno es el elemento más inactivo, con excepción de los gases inertes. La estructura de su molécula, :N:::N:, con tres pares de electrones compartidos, explica la inercia química del nitrógeno. No obstante, cuando se calienta a elevada temperatura con ciertos metales se combina con ellos formando nitruros; de este modo se obtienen fácilmente, NLi3, N2Ca3, N2Mg3 y NB; los nitruros de los metales activos son iónicos y contienen el ion nitruro N3-. También reacciona con elementos no metálicos, como oxígeno e hidrógeno, y con compuestos tales como el carburo cálcico, C2Ca (C2Ca + N2 <--> CN2Ca + C).

AZUFRE
(A)
Este no metal tiene un color amarillo, es blando, frágil, ligero, desprende un olor característico a huevo podrido al mezclarse con hidrógeno y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de azufre. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es multivalente, y son comunes los estados de oxidación -2, +2, +4 y +6.
En todos los estados (sólido, líquido y gaseoso) presenta formas alotrópicas cuyas relaciones no son completamente conocidas. Las estructuras cristalinas más comunes son el octaedro ortorrómbico (azufre α) y el prisma monoclínico (azufre β), siendo la temperatura de transición de una a otra de 96 °C; en ambos casos el azufre se encuentra formando moléculas de S8 con forma de anillo, y es la diferente disposición de estas moléculas la que provoca las distintas estructuras cristalinas. A temperatura ambiente, la transformación del azufre monoclínico en ortorrómbico, es más estable y muy lenta.





BROMO
(BR)
Elemento químico, Br, número atómico 35 y peso atómico 79.909, por lo común existe como Br2; líquido de olor intenso e irritante, rojo oscuro y de bajo punto de ebullición, pero de alta densidad. Es el único elemento no metálico líquido a temperatura y presión normales. Es muy reactivo químicamente; elemento del grupo de los halógenos, sus propiedades son intermedias entre las del cloro y las del yodo.


Los estados de valencia más estables de las sales de bromo son 1- y 5+, aunque también se conocen 1+, 3+ y 7+. Dentro de amplios límites de temperatura y presión, las moléculas en el líquido y el vapor son diatómicas Br2, con un peso molecular de 159.818. Hay dos isótopos estables (79Br y 81Br) que existen en la naturaleza en proporciones casi idénticas, de modo que el peso atómico es de 79.909. Se conocen también varios radioisótopos. La solubilidad del bromo en agua a 20ºC (68ºF) es de 3.38 a/100 g (3.38 oz/100 oz) de solución, pero ésta se incrementa fuertemente en presencia de sus sales y de ácido bromhídrico. La capacidad de este elemento inorgánico para disolverse en disolventes orgánicos es de importancia considerable en sus reacciones..

OXIGENO
(O)
El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular más frecuente, O2, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 21% en volumen de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organismos aeróbicos.
Estado de la materia gas.......... (paramagnético)
Punto de fusión.............. 50,35 K
Punto de ebullición........ 90,18 K
Entalpía de vaporización......... 3,4099 kJ/mol
Entalpía de fusión............ 0,22259 kJ/mol
Presión de vapor............ __ Pa a __ K
Velocidad del sonido........ 317,5 m/s a 293 K




FLUOR
(F)

Símbolo F, número atómico 9, miembro de la familia de los halógenos con el número y peso atómicos más bajos. Aunque sólo el isótopo con peso atómico 19 es estable, se han preparado de manera artificial los isótopos radiactivos, con pesos atómicos 17 y 22, el flúor es el elemento más electronegativo, y por un margen importante, el elemento no metálico más energético químicamente.


El flúor elemental es un gas de color amarillo pálido a temperaturas normales. El olor del elemento es algo que está todavía en duda. La reactividad del elemento es tan grande que reacciona con facilidad, a temperatura ambiente, con muchas otras sustancias elementales, entre ellas el azufre, el yodo, el fósforo, el bromo y la mayor parte de los metales. Dado que los productos de reacción con los no metales son líquidos o gases, las reacciones continúan hasta consumirlo por completo, con frecuencia con producción considerable de calor y luz.





CLORO
(CL)
Elemento químico, símbolo Cl, de número atómico 17 y peso atómico 35.453. El cloro existe como un gas amarillo-verdoso a temperaturas y presiones ordinarias. Es el segundo en reactividad entre los halógenos, sólo después del flúor, que se encuentre libre en la naturaleza sólo a las temperaturas elevadas de los gases volcánicos. Se estima que 0.045% de la corteza terrestre es cloro. Se combina con metales, no metales y materiales orgánicos para formar cientos de compuestos.


El cloro presente en la naturaleza se forma de los isótopos estables de masa 35 y 37; se han preparado artificialmente isótopos radiactivos. El gas diatómico tiene un peso molecular de 70.906. El punto de ebullición del cloro líquido (de color amarillo-oro) es –34.05ºC a 760 mm de Hg (101.325 kilopascales) y el punto de fusión del cloro sólido es –100.98ºC. La temperatura crítica es de 144ºC; la presión crítica es 76.1 atm (7.71 megapascales); el volumen crítico es de 1.745 ml/g, y la densidad en el punto crítico es de 0.573 g/ml. Las propiedades termodinámicas incluyen el calor de sublimación, que es de 7370 (+-) 10 cal/mol a OK; el calor de vaporización , de 4878 (+-) 4 cal/mol; a –34.05ºC; el calor de fusión, de 1531 cal/mol; la capacidad calorífica, de 7.99 cal/mol a 1 atm (101.325 kilopascales) y 0ºC, y 8.2 a 100ºC.





HIDROGENO
(H)
Químicamente, el hidrogeno es capaz de combinarse con la mayoría de los elementos cuando se tienen las condiciones adecuadas. El hidrogeno tiene gran afinidad con el oxígeno, con el cual se combina en frío muy lentamente, pero en presencia de una llama o de una chispa eléctrica lo hace casi instantáneamente con explosión. Por esto, las mezclas de hidrógeno y aire deben manejarse con mucha precaución. La reacción es: La ecuación anterior nos indica la gran cantidad de energía desprendida por la reacción.
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido a temperatura ambiente. Es el elemento más liviano que existe, siendo aproximadamente 14 veces menos pesado que el aire. Su molécula consiste de dos átomos de hidrógeno (H2) unidos por un enlace covalente. Posee tres isótopos, de los cuales el más abundante es el Protio (99.985%); el Deuterio tiene una abundancia de 0,02% y el tritio es tan escaso que de cada 109 átomos de hidrógeno hay uno de tritio.  El hidrogeno es fácilmente absorbido por ciertos metales finamente divididos, siendo los principales paladio, platino y oro.



HELIO
(HE)
Tiene el punto de solidificación más bajo de todos los elementos químicos, siendo el único líquido que no puede solidificarse bajando la temperatura, ya que permanece en estado líquido en el cero absoluto a presión normal. De hecho, su temperatura crítica es de tan sólo 5,19K o -267.96 grados centígrados. Los sólidos 3He y 4He son los únicos en los que es posible, incrementando la presión, reducir el volumen más del 30%. El calor específico del gas helio es muy elevado y el helio vapor muy denso, expandiéndose rápidamente cuando se calienta a temperatura ambiente.
El helio sólido sólo existe a presiones del orden de 100 MPa a 15 K (-248,15 °C). Aproximadamente a esa temperatura, el helio sufre una transformación cristalina, de estructura cúbica a estructura hexagonal compacta; en condiciones más extremas, se produce un nuevo cambio, empaquetándose los átomos en una estructura cúbica centrada en el cuerpo. Todos estos empaquetamientos tienen energías y densidades similares, debiéndose los cambios a la forma en la que los átomos interactúan.

NEON
(NE)
Elemento químico gaseoso, símbolo Ne, con número atómico 10 y peso atómico 20.179. El neón es miembro de la familia de los gases nobles. La única fuente comercial del neón es la atmósfera terrestre, aunque se encuentran pequeñas cantidades de neón en el gas natural, en los minerales y en los meteoritos.


Se usan cantidades considerables de neón en la investigación física de alta energía. Las cámaras de centelleo con que se detecta el paso de partículas nucleares se llenan de neón. El neón líquido puede utilizarse como un refrigerante en el intervalo de 25-40 K (-416 a -387ºF). También se utiliza en algunos tipos de tubos electrónicos, contadores Geiger-Müller, en lámparas probadoras de corriente eléctrica de alto voltaje. Con baja potencia eléctrica se produce luz visible en lámparas incandescentes de neón; tales lámparas son económicas y se usan como luces nocturnas y de seguridad.





ARGON
(AR)
Elemento químico con símbolo Ar, número atómico 15 y peso atómico 39.948. El argón es el tercer miembro del grupo 0 en la tabla periódica. Los elementos gaseosos de este grupo se llaman gases nobles, inertes o raros, aunque en realidad el argón no es raro. La atmósfera de la Tierra es la única fuente de argón; sin embargo, se encuentran trazas de este gas en minerales y meteoritos. El argón constituye el 0.934% del volumen de la atmósfera de la Tierra. De él, el 99.6% es el isótopo de argón-40; el restante es argón-36 y argón-38. Existe evidencia de que todo el argón-40 del aire se produjo por la descomposición radiactiva del radioisótopo potasio-40.
El argón es incoloro, inodoro e insípido. En condiciones normales es un gas pero puede licuarse y solidificarse con facilidad. El argón no forma compuestos químicos en el sentido normal de la palabra, aunque forma algunos compuestos clatratos débilmente enlazados con agua, hidroquinona y fenol. Las moléculas de argón gaseoso son monoatómicas.




KRIPTON
(KR)
Elemento químico gaseoso, símbolo Kr, número atómico 36 y peso atómico 83.80. El kriptón es uno de los gases nobles. Es un gas incoloro, inodoro e insípido. Su principal aplicación es el llenado de lámparas eléctricas y aparatos electrónicos de varios tipos. Se utilizan ampliamente mezclas de kriptón-argón para llenar lámparas fluorescentes.
La única fuente comercial de kriptón estable es el aire, aunque se encuentran trazas en minerales y meteoritos. Una mezcla de isótopos estables y radiactivos de kriptón se produce en reactores nucleares a partir de uranio por fisión de neutrones, lenta. Se estima que aproximadamente 2 x 10-8% del peso de la Tierra es kriptón.

XENON
(XE)
Elemento químico de símbolo Xe y número atómico 54. Perteece a la familia de los gases nobles. Se conocen 16 isótopos radiactivos.

El xenón se utiliza para llenar cierto tipo de lámparas de destello para fotografía que producen luz con un buen equilibrio de todos los colores del espectro visible y pueden ser utilizadas 10 000 veces o más antes de quemarse.


RADON
(RN)
Elemento químico, cuyo símbolo es Rn y número atómico 86. El radón es una emanación gaseosa producto de la desintegración radiactiva del radio. Es muy radiactivo y se desintegra con la emisión de partículas energéticas alfa. Es el elemento más pesado del grupo de los gases nobles, o inertes, y, por tanto, se caracteriza por su inercia química. Todos sus isótopos son radiactivos con vida media corta.
Además de sus tres isótopos naturales, el radón tiene otros 22 que han sido sintetizados por medio de reacciones nucleares de transmutación artificial realizadas en ciclotrones y aceleradores lineales; sin embargo, ninguno de estos isótopos tiene una vida tan larga como el 222Rn.


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