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Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia.

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1 Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia

2 O BLOCO p - INTRODUÇÃO Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 2 Trata-se da seção da Tabela Periódica onde ocorre a maior variação das propriedades químicas dos elementos. Isto vem a ser um reflexo da grande variação de eletronegatividade. Por exemplo de 1,61 para o Alumínio até 3,96 para o Flúor.

3 O BLOCO p - INTRODUÇÃO Metais, Semi-metais e Ametais: O maior exemplo da variação das propriedades químicas do Bloco P está nas propriedades dos elementos. Este fato se evidencia no Grupo 14, onde carbono é um excelente isolante elétrico, Si e Ge são semi- condutores e Sn e Pb são metais. Assim C, N, O, P, S, F, Cl, Br, I, He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn são ametais. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 3

4 O BLOCO p - INTRODUÇÃO B, Si, Ge, As, Te e At são semi-metais. É importante observar que todos os semi-metais se localizam neste bloco da Tabela Periódica, (à exceção possível do Be). Estes elementos apresentam propriedades de importância tecnológica. Si e Ge são os dois materiais mais importantes na composição de todos os tipos de semicondutores usados na indústria eletrônica. Os demais elementos (Al, Ga, In, Tl, Sn, Sb, Pb, Bi e Po) são metais, muito embora em seus maiores estados de oxidação apresentem certas propriedades de semi-metais. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 4

5 O BLOCO p - INTRODUÇÃO Dentre os metais é importante frisar o comportamento do In e Tl (Grupo 13), Sn e Pb (Grupo 14) e Sb e Bi (Grupo 15) que apresentam dois estados de oxidação (principalmente o último elemento de cada par). Por outro lado, Al e Ga apresentam um único estado de oxidação, além de seu estado elementar. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 5

6 O BLOCO p - INTRODUÇÃO Desta forma, por exemplo, o Tl e o In apresentam os estados de oxidação M¹ + e M³ +, enquanto o Al e o Ga, somente o estado M³ +. Como pode ser observado no Diagrama de Frost para os elementos metálicos do Grupo 13, a seguir: Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 6 Diagrama de Frost para os elementos metálicos do Grupo 13

7 O BLOCO p - INTRODUÇÃO Isto ocorre porque os elementos do quinto período em diante possuem a subcamada 6s e 7s antes da subcamada 4f e 5f. Exemplo: Tl = [Xe] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 1 Tl 1+ = [Xe] 6s 2 4f 14 5d 10 Tl 3+ = [Xe] 4f 14 5d 10 Os elétrons 4f são particularmente pobres em blindagem carga nuclear efetiva elevada elétrons 6s fortemente ligados ao núcleo elementos mais difíceis de serem oxidados. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 7

8 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 8 O Grupo 13

9 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Os elementos: Grande variação de abundância nas rochas da crosta terrestre, nos oceanos e na atmosfera. Alumínio é muito abundante. Boro é pouco abundante (semelhante ao Li e Be). São pulados na nucleossíntese. Demais elementos tem abundância decrescente com aumento do peso. Diversidade de propriedades químicas e algumas tendências distintas. Efeito alternante (Eletronegatividade Al x Ga). Efeito do par inerte (nox +1 +estável p/ + pesados). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 9

10 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Os elementos (cont.): Melhor interpretadas por raio atômico e configuração eletrônica. Pequeno raio atômico provoca comportamento diferenciado para o B. Efeito Diagonal – Maior relação B x Si B 2 O 3 e SiO 2 são óxidos ácidos, Al 2 O 3 é anfotero. B e Si formam estruturas de óxidos poliméricos. B e Si formam hidretos gasosos e inflamáveis. Deficiência de elétrons Acidez de Lewis de seus compostos neutros. Prevalência de estruturas icosaédricas. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 10

11 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Ocorrência e Obtenção: BORO: Bórax: Na 2 B 4 O 5 (OH) 4.8H 2 O Quernita: Na 2 B 4 O 5 (OH) 4.2H 2 O ALUMÍNIO: Elemento mais abundante da crosta (8% de sua massa). Vários aluminosilicatos e argilas (minerais). Óxido de alumínio (rubi, safira, coríndon e esmeril). Bauxita (minério): mistura complexa de hidróxido de alumínio hidratado e óxido de alumínio. Processo Hall-Héroult (caro, mas compensa em escala). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 11

12 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Ocorrência e Obtenção: GÁLIO: Óxido de Gálio: Impureza da bauxita – subproduto do alumínio. Concentrado no resíduo Produzido por eletrólise. ÍNDIO: Subproduto da obtenção o chumbo e do zinco. Obtido por eletrólise. TÁLIO: Poeira das chaminés Disolvido H 2 SO 4 diluido HCl TlCl Eletrólise Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 12

13 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Usos: BORO: Vidros de borossilicato; Bórax usos domésticos ( pdto limpeza, pesticida...) Ác. Bórico Antisséptico suave. ALUMÍNIO: Principais atributos: leveza, reistência à corrosão, reciclagem. GÁLIO: Ponto de fusão logo acima da temperatura ambiente: Termômetros de altas temperaturas. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 13

14 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Usos: ÍNDIO: Forma liga com o gálio com baixo ponto de fusão usado nos selos de segurança de sistemas de incêndio. Junto com o gálio é depositado em espelhos resistentes à corrosão. TÁLIO: Usos antigos: tratamento de vermes e veneno de ratos e formigas (MUITO TÓXICOS): Íons Tl + são transportados pelas membranas celulares junto com o K +. Agente formador de imagem em tumores. Dezembro 2009Prof. Dr. Ary Maia 14

15 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Hidretos simples de boro (BORANOS): Queimam com chama verde, alguns são inflamáveis e explodem espontaneamente em contato com o ar. Membro mais simples da série: DIBORANO (B 2 H 6 ). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 15

16 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Hidretos simples de boro (BORANOS cont.): Pela Teoria de Lewis: 8 átomos com 12 elétrons de valência. Pelo menos 7 pares de elétrons são necessários para ligar 8 átomos. Pela Teoria dos Orbitais Moleculares: 4 ligações 2c,2e ( B-H) e 2 ligações em ponte 3c,2e (B-H-B) 8 átomos contribuem com 14 orbitais de valência: Cada Boro com 4 orbitais (total de 8 orbitais). Cada Hidrogênio com 1 orbital (total de 5 orbitais). 14 orbitais atômicos formam 14 orbitais moleculares 7 OML ou OMNL(acomodando perfeitamente 14 elétrons). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 16

17 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Hidretos simples de boro (BORANOS cont.): Avaliando o fragmento de molécula B-H-B. O orbital ligante que se espalha por estes três átomos pode acomodar 2 elétrons e unir a molécula. Efeito decorrente da deficiência eletrônica do boro. Também presente nos carbocátions. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 17

18 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Hidretos simples de boro (BORANOS cont.): Acidez de Lewis (Ácido de Lewis macio, mas reage com muitas bases duras): Bases de Lewis macias e volumosas partem o diborano simetricamente: Bases de Lewis mais compactas e duras clivam a ponte de hidrogênio (ligação 3c-2e) assimetricamente : Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 18

19 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Hidretos simples de boro (BORANOS cont.): Outros boranos: Todos os boranos são incolores e diamagnéticos. Alguns são gases : B 2 H 6 e B 4 H 8. Alguns são líquidos voléteis: B 5 H 9 e B 6 H 10. Alguns são sólidos sublimáveis: B 10 H 14. Todos são inflamáveis, sendo os mais leves explosivos no contato com o ar. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 19

20 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Tri-haletos de boro: São ácidos de Lewis muito úteis pois são eletrófilos para a formação de ligações B-elemento. São preparados por reação direta entre os elementos. Sua força ácida é: BF 3 < BCl 3 BBr 3. As principais reações envolvendo os tri-haletos são a formação de complexos de Lewis com bases adequadas e reações de protólise com fontes de prótos moderadas Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 20

21 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos simples de Boro: Compostos com oxigênio: B 2 O 3, poliboratos. Possibilidade de compostos cíclicos com o Boro tri ou tetracoordenado. Compostos com nitrogênio: Ligação BN é isoeletrônica com ligação CC, assim estes compostos incluem: Análogo do etano (H 3 NBH 3 ). Análogo do benzeno (H 3 N 3 B 3 H 3 ). BN análogos do grafite e diamante. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 21

22 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos de Al, Ga, In e Tl: Hidretos de Al e Ga: Hidretos compostos com Lítio: LiAlH 4 e LiGaH 4. Haletos (Tri e Mono-haletos): Todos formam tri-haletos, mas os mais pesados começam a apresentar a forma mono-haleto estável, devido ao efeito do par inerte. A acidez de Lewis reflete a dureza química relativa dos elementos do Grupo13. Frente a uma base de Lewis dura: BCl 3 > AlCl 3 > GaCl 3. Frente a uma base de Lewis macia: GaX 3 > AlX 3 > BX 3. sendo X = Cl ou Br. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 22

23 O GRUPO 13 (Grupo do Boro): Compostos de Al, Ga, In e Tl: Oxocompostos: Al 2 O 3 : Forma mais estável : α Alumina (Corindon) refratário,muito duro. Gemas (Safira, Rubi, Esmeralda): Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 23 Safira: Impurezas de Fe 2+ e Ti 4+. Rubi: Impurezas de Cr 3+. Esmeralda: (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ).

24 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 24 O Grupo 14

25 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Os elementos: Elementos mais leves (C, Si) são não metais, o Germânio é um metalóide e os elementos mais pesados (Sn, Pb) são metais. Aumento do Raio atômico e Diminuição da Energia de Ionização. Configuração Eletrônica ns 2 np 2. Estado de oxidação padrão (+4), mas para o Pb é o (+2), em função do efeito do Par Inerte. C e Si são oxofílicos e fluorofílicos (O 2- e F - - duros ) Carbonatos e silicatos. Pb interage melhor com ânions macios (I - e S 2- ) Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 25

26 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Os elementos (cont.): Com exceção do Pb, todos os outros elementos apresentam vários alótropos. Todos apresentam uma fase sólida com a estrutura do diamante. Fase cúbica do Sn – Estanho Cinza Também chamada de α-Sn. Na temperatura ambiente ocorre o Estanho Branco (β-Sn). Abaixo de 13,2 o C: (Mais resistente) β-Sn α-Sn (Quebradiço) Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 26

27 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Ocorrência e Obtenção: CARBONO: Alótropos minerados: Diamante e Grafite (puras) Alótropos impuros: Coque (pirólise do carvão); Negro de Fumo (combustão imcompleta de HCs). Alótropo mais recente: C 60 (Buckminsterfullereno). Outros compostos: CO 2 (atmosfera e dissolvido nas águas) CO 3 2- (carbonatos insolúveis de cálcio e magnésio). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 27

28 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Ocorrência e Obtenção: Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 28

29 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Ocorrência e Obtenção: SILÍCIO: Constitui 26% em massa da Crosta Terrestre. Diversas formas minerais: Areia, quartzo, ametista, ágata, opala, asbestos, feldspatos, micas e argilas. Produzido por redução da sílica: SiO 2 (s) + 2 C (s) Si (s) + 2 CO (g) GERMÂNIO: Baixa abundância e não se encontra concentrado na natureza. Obtido por redução de GeO 2 por CO ou H 2. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 29

30 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Ocorrência e Obtenção: ESTANHO: Minério: Cassiterita (SnO 2 ). Obtenção: Redução com coque em forno elétrico. CHUMBO: Minério: Galena (PbS). Obtenção: Conversão em óxido e posterior redução com carbono em alto forno. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 30

31 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Usos: CARBONO: Carvão ou Coque: combustível e agente redutor. Grafite: lubrificante e fabricação de lápis. Diamante: ferramentas de corte e jóias. SILÍCIO: Circuitos integrados, chips de computador, células solares e outros componentes eletrônicos. Sílica: matéria prima para fabricação de vidros. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 31

32 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Usos: GERMÂNIO: Semicondutor, fabricação de transistores. ESTANHO: Resistente à corrosão (recobrir aço na folha-de- flandres). Fabricação do Bronze (Cu + Sn) e solda (Sn + Pb). CHUMBO: Soldas, munição, blindagens contra radiações ionizantes. Antigamente: encanamentos. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 32

33 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Compostos Simples: Hidretos: Hidrocarbonetos: Altas entalpias de ligação C-C e C-H estabilidade das cadeias. Silanos: Menor tendência à catenação do C para o Pb. Maior cadeia de silanos é o Si 4 H 8. São menos voláteis que os HCs. Agentes redutores. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 33

34 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Compostos Simples: Hidretos: Germano, estanano e plumbano: Estabilidade térmica: GeH 4 > SnH 4 > PbH 4. Compostos com Halogênios: Todos os elementos formam tetrahaletos, mas o chumbo também forma dihaletos. Haletos de Carbono: Nucleófilos deslocam os halogênios da ligação C-X. Velocidades de deslocamento nucleofílico: F << Cl < Br < I Tetra-halometanos são instáveis em relação à hidrólise. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 34

35 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Compostos Simples: Haletos de Silício e Germano: Podem apresentar estados de transição hipervalentes. Os haletos de silício e germano são ácidos de Lewis moderados, podendo incorporar ligantes e formar complexos penta ou hexacoordenados. SiF 4 (g) + 2 F - (aq) SiF 6 2- (aq) O germânio mostra sinais de efeito do par inerte, pois forma dihaletos não voláteis. Haletos de Estanho e Chumbo: SnX 4 e SnX 2 são estáveis. Somente PbX 2 são estáveis. (Efeito do par inerte) Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 35

36 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Compostos Simples: Compostos de Carbono com oxigênio e enxofre: CO: agente redutor e ligante comum na química de coordenação dos metais d. CO 2 : anidrido carbônico, ligante quase sem importância. CS e CS 2 : Tem estruturas semelhantes aos óxidos análogos. Compostos de Silício e oxigênio: A ligação Si-O-Si está presente na sílica, numa grande variedade de minerais de silicatos metálicos e nos polímeros de silicone. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 36

37 O GRUPO 14 ( Grupo do Carbono ): Compostos Simples: Óxidos de germânio, estanho e chumbo: Os óxidos +2 tornam-se mais estáveis do Ge para o Pb. Compostos com nitrogênio: Cianogênio (CN) 2 é considerado um pseudo- halogênio, enquanto que o íon cianeto (CN - ) é um pseudo-haleto. Carbetos: Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 37

38 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 38 O Grupo 15

39 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ): Os elementos: Todos os membros do Grupo são sólidos com vários alótropos, exceto o Nitrogênio. Fósforo Branco: Moléculas P 4 tetraédricas, ângulo PPP pequeno (60 º ), estáveis em fase vapor até 800 o C, acima disto P 2. Queima com ar para formação de P 4 O 10. Fósforo Vermelho: Obtido pelo aquecimento do P BRANCO a 300 o C, em atmosfera inerte, por vários dias. Não é tão reativo. Fósforo Preto: Aquecimento do P BRANCO a alta pressão, forma-se numa série de fases. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 39

40 Ocorrência e Obtenção: NITROGÊNIO: N 2 (78% em massa da atmosfera). Obtido por destilação do ar líquido. Novos métodos: Membranas semi-permeáveis. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 40 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

41 Ocorrência e Obtenção: FÓSFORO: Rocha fosfática: Restos de organismos antigos, insolúveis, esmagados e compactados: Mineral Fluorapatita = Ca 5 (PO 4 ) 3 F e Mineral Hidroxiapatita = Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Obtenção do fósforo elementar: 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 6 SiO 2 (s) + 10 C (s) 6 CaSiO 3 (l) + 10 CO (g) + P 4 (g) Obtenção do Ácido Fosfórico: Ca 5 (PO 4 ) 3 F (s) + 5 H 2 SO 4 (l) 3 H 3 PO 4 (l) + 5 CaSO 4 (s) + HF (g) Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 41 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

42 Ocorrência e Obtenção: ARSÊNIO: Realgar (As 4 S 4 ), ouro-pigmento (As 2 S 3 ), arsenolita (As 2 O 3 ) e arsenopirita (FeAsS). ANTIMÔNIO: Estibinita (Sb 2 S 3 ), ulmanita (NiSbS). Sb 2 S 3 (s) + 3 Fe (s) 2 Sb (s) + 3 FeS (s) BISMUTO: Bismita (Bi 2 O 3 ) e bismutinita (Bi 2 S 3 ). Subproduto da obtenção de cobre, estanho, chumbo e zinco. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 42 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

43 Usos: NITROGÊNIO: Atmosfera inerte (Inércia química do N 2 ). Refrigerante (N 2 líquido, PE= o C). Processo Haber (produção de amônia): N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) Processo Ostwald (produção de ácido nítrico). 4 NH 3 (g) + 7 O 2 (g) 6 H 2 O (g) + 4 NO 2 (g) 3 NO 2 (g) + H 2 O (l) 2 HNO 3 (aq) + NO (g) 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO 2 (g) Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 43 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

44 Usos: FÓSFORO: Pirotecnia, bombas de fumaça, aço e ligas metálicas. Fosfato de sódio: agente de limpeza, amaciante de água. Hidrogenofosfatos = fertilizantes (85% do HNO 3 ). ARSÊNIO: Circuitos integrados e laser (dopante do estado sólido). ANTIMÔNIO: Tecnologia de semicondutores e ligas metálicas (+ duras). BISMUTO: Bi(V) são agentes oxidantes; Bi (III) alguns medicamentos. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 44 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

45 Compostos Simples: Grande variedade de estados de oxidação: Estado de oxidação mais alto: +5 Estado de oxidação + 3 mais estável do N para o Bi (efeito do par inerte). N só é menos eletronegativo que O, F e Cl = facilidade em assumir o nox -3. Principais estados de oxidação positivos para o N são decorrentes de óxidos ou oxiânions. Natureza distinta do N é devido à eletronegatividade, raio atômico e ausência de orbitais d disponíveis. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 45 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

46 Compostos Simples: Nitretos: Salinos - lítio (Li 3 N) e metais do grupo 2 (M 3 N 2 ). Covalentes – Nitreto de boro (BN), cianogênio ((CN) 2 ), nitreto de fósforo (P 3 N 5 ), nitretos de enxofre (S 2 N 2 e S 4 N 4 ). Intersticiais – fórmulas MN, M2N e M4N, onde M é um metal do bloco d e o N ocupa alguns ou todos os sítios octaédricos na rede de empacotamento compacto cúbico ou hexagonal dos átomos metálicos. São os mais abundantes, duros, inertes, refratários, lustrosos. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 46 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

47 Compostos Simples: Fosfetos: n M + m P M n P m Sua fórmula varia de M 4 P até MP 15. Fosfetos ricos em metal (M:P > 1): refratários, quebradiços, duros, inertes, alta condutividade térmica e elétrica. Monofosfetos (M:P = 1): várias estruturas dependendo do tamanho relativo do outro elemento. Fosfetos ricos em fósforo (M:P < 1): baixo ponto de fusão, menos estáveis, semicondutores. Átomos de fosforo e anéis ou cadeias. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 47 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

48 Compostos Simples: Arsenetos, antimonietos e bismutetos: Reação direta de metais com estes elementos. Os mais importantes são os de índio e gálio que são usados como semicondutores. Azidas: Tóxicas e instáveis. São usadas como detonadores em explosivos. 3 NH NO 3 - N OH - + NH 3 3 NH N 2 O N OH - + NH 3 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 48 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

49 Compostos Simples: Hidretos: Todos os elemento formam hidretos do tipo EH 3, tóxicos. O nitrogênio tem a capacidade de formar um hidreto catenado, a hidrazina (N 2 H 4 ). AMÔNIA (NH 3 ): Hidreto de maior importância industrial no grupo 15. Como solvente, assemelha-se muito com a água. 2 NH 3 (l) NH 4 + (am) + NH 2 - (am) Forma Ligações Hidrogênio. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 49 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

50 Compostos Simples: Hidretos: HIDRAZINA (N 2 H 4 ): Líquido incolor, base mais fraca que a amônia. Faixa líquida semelhante à água (1 a 114 o C). Apresenta conformação desalinhada (gauche) em torno da ligação N-N. Usada como combustível de foguetes ou como agente redutor. FOSFINA, ARSINA e ESTIBINA: Não se associam por Ligações Hidrogênio. São ligantes macios úteis Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 50 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

51 Compostos Simples: Haletos: Os trihaletos são conhecidos para todos os elementos do Grupo 15. Pentafluoretos PF 5, AsF 5, SbF 5 e BiF 5. Pentacloretos PCl 5, AsCl 5 e SbCl 5. Pentabrometos PBr 5. Nitrogênio não alcança o estado +5 para compostos neutros halogenados binários. No máximo alcança a forma NF 4 +. Pequeno tamanho do N causa grande repulsão estérea para um composto NX 5. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 51 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

52 Compostos Simples: Óxidos e Oxiânions: Nitrogênio: Importância pela grande ocorrência na atmosfera, na biosfera, na indústria e no laboratório. Grande número de estados de oxidação. Reações termodinamicamente favoráveis são lentas ou a velocidade depende da identidade dos reagentes. Os oxiânions apresentam um caráter oxidante que é aumentado por pH baixo. Os principais óxidos e oxiânions de nitrogênio são apresentados nas tabelas a seguir. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 52 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

53 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 53 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

54 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 54 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

55 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 55 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

56 Compostos Simples: Óxidos e Oxiânions: Óxidos de Fósforo Arsênio, Antimônio e Bismuto: Fósforo: P 4 O 6 e P 4 O 10 compostos em gaiola. Do arsênio ao bismuto o estado de oxidação +5 é mais facilmente reduzido a +3. Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 56 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

57 Compostos Simples: Óxidos e Oxiânions: Oxiânions: Ligações P-H Caráter altamente redutor dos ânions com menor estado de oxidação do fósforo (hipofosfito = H 2 PO 2 - e fosfito = HPO 3 2- ) As(V) é mais fácil de ser reduzido que o P(V). A desidratação do ácido fosfórico leva à formação de estruturas em cadeia ou anel que podem conter várias unidades PO 4 (fosfatos condensados). Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 57 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):

58 Outubro 2009Prof. Dr. Ary Maia 58 O GRUPO 15 ( Grupo do Nitrogênio ):


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