LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Son: boro, aluminio, galio, indio y talio. El nombre del grupo térreos deriva de la arcilla (contiene aluminio) y se encuentra en desuso.

• Constituyen más del 7% en peso de la corteza terrestre, sobre todo el aluminio (metal más abundante y tercer elemento más abundante después de oxígeno y silicio). Indio y talio son muy raros

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Son bastante reactivos, por lo que no se encuentran nativos.

• La mayoría de sus minerales son óxidos e hidróxidos y, en el caso de galio, indio y talio, se encuentran asociados con sulfuros de plomo y cinc.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Su configuración electrónica muestra tres electrones de valencia (2 electrones s y 1 electrón p), por lo que el estado de oxidación que alcanzan es +3; galio, indio y talio presentan además +1, aumentando la tendencia a formar compuestos con este estado de oxidación hacia abajo.

• Se parecen a los metales alcalinotérreos, aunque el boro es no metal; el carácter metálico aumenta hacia abajo.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Esto se traduce en una gran diferencia de propiedades: el boro es duro (dureza entre el corindón y el diamante) y el talio es un metal tan blando que puede arañarse con las uñas.

• Estos elementos no reaccionan de modo apreciable con el agua, aunque el aluminio puro si lo hace desprendiendo hidrógeno, pero forma rápidamente una capa de óxido que impide la continuación de la reacción, el talio también reacciona.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Esto se traduce en una gran diferencia de propiedades: el boro es duro (dureza entre el corindón y el diamante) y el talio es un metal tan blando que puede arañarse con las uñas.

• Estos elementos no reaccionan de modo apreciable con el agua, aunque el aluminio puro si lo hace desprendiendo hidrógeno, pero forma rápidamente una capa de óxido que impide la continuación de la reacción, el talio también reacciona.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Los óxidos e hidróxidos del boro son ácidos, los del aluminio y galio son anfóteros y los del indio y talio son básicos; el TlOH es una base fuerte.

• Sólo el boro y el aluminio reaccionan directamente con el nitrógeno a altas temperaturas, formando nitruros muy duros. Reaccionan con los halógenos formando halogenuros gaseosos (boro, aluminio, galio e indio) y sólido (talio).

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• La mayoría de las sales (haluros, nitratos, sulfatos, acetatos y carbonatos) son solubles en agua.

• No se disuelven en amoníaco. Son buenos reductores, especialmente el aluminio (aluminotermia): se emplea para la obtención de los metales a partir de sus óxidos, desprendiéndose una gran cantidad de energía al formarse Al2O3.

• El boro no conduce la corriente, el aluminio y el indio son buenos conductores y el galio y talio malos.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 13

• Sus aplicaciones en estado puro son: boro en industria nuclear, semiconductores y aleaciones, aluminio en aleaciones ligeras y resistentes a la corrosión, galio en semiconductores (arseniuro de galio), indio en aleaciones y semiconductores, talio en fotocélulas, vidrios. El talio es muy tóxico.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• Son: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo.• Constituyen más del 27% en peso de la corteza,

siendo el silicio el que aporta prácticamente todo a ese valor, le sigue el carbono; el germanio es el menos abundante.

• El silicio es el responsable de toda la estructura inorgánica y el carbono de la vida orgánica de la superficie terrestre.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• Se presentan en estado nativo carbono, estaño y plomo; aunque los minerales más corrientes son los óxidos y sulfuros.

• Las propiedades físicas y químicas varían mucho desde el primero (carbono, no metal, forma compuestos covalentes con los no metales e iónicos con los metales) al último (plomo, metal): el carbono es muy duro (diamante) y el plomo rayado con las uñas. El silicio y germanio son metaloides de dureza intermedia.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• Al descender en el grupo desciende la fuerza de enlace entre los átomos y como consecuencia los puntos de fusión y ebullición.

• Tienen cuatro electrones de valencia: 2 electrones s y 2 electrones p, por lo que los estados de oxidación que presentan son +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de número de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• No reaccionan con el agua. El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos. Con la excepción del carbono, son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno. Reaccionan con el oxígeno.

• Los óxidos de carbono y silicio son ácidos, el estaño es anfótero (reacciona con ácidos y bases calientes) y lo mismo ocurre con el plomo.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• Existe una gran tendencia a unirse consigo mismos, denominada concatenación al formar hidruros; esta tendencia disminuye al descender en el grupo.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 14

• Los elementos silicio y el germanio se emplean en la industria electrónica,

• El óxido de silicio en la fabricación de vidrios,• El carbono y sus derivados como combustibles

y en la síntesis de productos orgánicos,• El estaño, el plomo y sus aleaciones son muy

útiles. El plomo es tóxico.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• Son: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto.

• Constituyen el 0,33% de la corteza terrestre (incluyendo agua y atmósfera). A veces se presentan nativos.

• Los minerales son óxidos o sulfuros. Se obtienen por reducción de los óxidos con carbono o por tostación y reducción de los sulfuros.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• La configuración electrónica muestra que poseen cinco electrones de valencia (2 electrones s y 3 electrones p), sin embargo, las propiedades difieren del primero al último.

• Las propiedades metálicas se incrementan desde el nitrógeno al bismuto de forma que el nitrógeno es no metal, gas diatómico, las modificaciones negra del fósforo y gris de arsénico y antimonio presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• Esto se traduce en una disminución de los puntos de fusión a partir del arsénico, pues disminuye el carácter covalente de los enlaces y aumenta el carácter metálico.

• La semiocupación de los orbitales p se traduce en un potencial de ionización alto, ya que es una estructura electrónica relativamente estable.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• Frente a los electropositivos (hidrógeno y metales) presentan estado de oxidación -3, aunque disminuye la estabilidad de los compuestos según crece el número atómico, y frente a los electronegativos (oxígeno, azufre y halógenos) +3 y +5, aumentando la estabilidad de los compuestos con el número atómico.

• Al crecer el número atómico predomina el estado +3.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• No reaccionan con el agua o con los ácidos no oxidantes; salvo el nitrógeno, todos reaccionan con ácidos oxidantes.

• Con el oxígeno se forman los óxidos con número de oxidación +3 y +5, excepto el nitrógeno que forma todos los comprendidos entre +1 y +5, aunque principalmente, +1, +2, +4.

• La acidez de los hidróxidos X(OH)3 disminuye según aumenta el número atómico, siendo el Bi(OH)3 básico.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• En estado pentavalente todas las combinaciones oxigenadas son ácidas, disminuyendo su fuerza según aumenta el número atómico.

LOS ELEMENTOS DEL GRUPO 15

• En estado elemental el nitrógeno se emplea como gas inerte en soldadura y conservación, el arsénico y antimonio como semiconductores, el fósforo en pirotecnia.

• Los compuestos de nitrógeno y fósforo son importantísimos y se emplean en abonos, detergentes, etc.

• El fósforo, arsénico y antimonio y sus combinaciones son tóxicos.