Pnictógeno
Los pnictógenos, pnicógenos,[1][2] nitrogenoides o nitrogenoideos son los elementos químicos que forman el grupo 15 (V A, utilizado anteriormente) o grupo V A de la tabla periódica: Nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el elemento sintético moscovio (Mc), cuyo descubrimiento ya ha sido confirmado. Los elementos más importantes de este grupo son nitrógeno (N), que en su forma diatómica es el componente principal del aire, y el fósforo (P) que, como el nitrógeno, es esencial para todas las formas de vida conocidas.
Nombre y etimología
El término "pnictógeno" (o "pnicógeno") deriva de la antigua palabra griega πνίγειν (pnígein) que significa "asfixiar", refiriéndose a la propiedad asfixiante o sofocante del gas nitrógeno. También se puede utilizar como mnemónico para los dos elementos más comunes de este grupo, P y N. El término "pnicógeno" fue sugerido por el químico holandés Anton Eduard van Arkel a principios de la década de 1950. También se escribe "nictógeno" o "nicógeno". El término "pnicógeno" es más raro que el término "pnictógeno", y la proporción de trabajos de investigación académica que utilizan "pnictógeno" y los que utilizan "pnicógeno" es de 2,5 a 1. Proviene de la raíz griega πνιγ- (asfixiar, estrangular), por lo que la palabra "pnictógeno" también es una referencia a los nombres holandeses y alemanes del nitrógeno (stikstof y Stickstoff, respectivamente, "sustancia sofocante": es decir, sustancia en el aire , incapaz de respirar). Por lo tanto, "pnictógeno" podría traducirse como "asfixiante". La palabra "pnicturo" también proviene de la misma raíz.[3]
Propiedades
A altas temperaturas son demasiado reactivos y a veces forman enlaces covalentes entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi y otros elementos. El nitrógeno reacciona con O2 y H2 a altas temperaturas.
Ejemplo de reacción con H2:
N2 + 3H2 → 2NH3
El bismuto reacciona con O2 y con halógenos, formando bismita y bismutina entre otros compuestos.
A continuación se muestra una tabla con las características generales de estos elementos.
| Propiedad | N | P | As | Sb | Bi |
|---|---|---|---|---|---|
| Estructura electrónica externa | 2s² 2p³ | 3s² 3p³ | 4s² 4p³ | 5s² 5p³ | 6s² 6p³ |
| Densidad (kg/m³) | 1,25 (1) | 1.820 | 5.780 | 6.690 | 8.900 |
| Punto de fusión (°C) | -210 | 44 | 814 | 613 | 271 |
| 1.ª Energía de ionización (kJ/mol) | 1.402 | 1.012 | 947 | 834 | 703 |
| Electronegatividad | 3,0 | 2,1 | 2,1 | 1,9 | 1,8 |
| Estados de oxidación comunes | -3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 |
Abundancia
El nitrógeno constituye 25 partes por millón de la corteza terrestre, 5 partes por millón en promedio del suelo, de 100 a 500 partes por billón en el agua de mar y el 78% del aire seco. La mayor parte del nitrógeno en la tierra está en forma de nitrógeno gaseoso, pero existen algunos minerales de nitrato. El nitrógeno constituye en torno al 2,5% del peso de un ser humano en promedio.
El fósforo representa el 0,1% de la corteza terrestre, lo que lo convierte en el undécimo elemento más abundante en ella. El fósforo constituye 0,65 partes por millón del suelo y de 15 a 60 partes por mil millones de agua de mar. Hay 200 millones de toneladas de fosfatos accesibles en la tierra. El fósforo constituye cerca del 1,1% del peso de un ser humano en promedio. El fósforo se encuentra en minerales de la familia de las apatitas, que son los componentes principales de las rocas de fosfato.
El arsénico constituye 1,5 partes por millón de la corteza terrestre, lo que lo sitúa en el puesto 53 en abundancia en ella. Los suelos contienen de 1 a 10 partes por millón de arsénico y el agua de mar contiene 1,6 partes por mil millones de arsénico. El arsénico constituye unas 100 partes por mil millones del peso de un ser humano en promedio. Existe algo de arsénico en forma elemental, pero la mayor parte del arsénico se encuentra en los minerales de arsénico oropimente, rejalgar, arsenopirita y enargita.
El antimonio constituye 0,2 partes por millón de la corteza terrestre, lo que lo sitúa en el puesto 63 en abundancia en ella. Los suelos contienen 1 parte por millón de antimonio en promedio, y el agua de mar contiene 300 partes por billón de antimonio en promedio. Los seres humanos contienen aproximadamente 28 partes por billón de antimonio en peso de media. Algo de antimonio elemental se halla en depósitos de plata.
El bismuto constituye 48 partes por mil millones de la corteza terrestre, lo sitúa en el puesto 70 en abundancia en ella. Los suelos contienen aproximadamente 0,25 partes por millón de bismuto y el agua de mar contiene 400 partes por billón de bismuto. El bismuto se presenta más comúnmente como el mineral bismutinita, pero el bismuto también se presenta en forma elemental o en minerales de sulfuro.
El moscovio es inestable y se produce artificialmente en aceleradores de partículas.
Referencias
- Aldabe, S., et al. (2004). "pnicógenos"#v=onepage&q="pnicógenos" Química 2: Química en acción. Buenos Aires: Colihue. p. 20. ISBN 950-581-344-9. Consultado el 29 de marzo de 2013.
- «¿Cuáles son los elementos pnicógenos? ¿Y los icoságenos, los cristalógenos, los calcógenos…?». Consultado el 12 de junio de 2021.
- Girolami, Gregory S. (2009). «Origin of the Terms Pnictogen and Pnictide». Journal of Chemical Education (American Chemical Society) 86 (10): 1200. Bibcode:2009JChEd..86.1200G. doi:10.1021/ed086p1200.