Elementos del bloque p y no metales

El bloque p abarca los grupos 13 al 18 y contiene la mayoría de los no metales y metaloides, mostrando la más rica variedad de estados de oxidación, alótropos y enlaces en la tabla periódica.

Definition

Los elementos del bloque p son aquellos de los grupos 13 al 18, en los que los electrones de mayor energía llenan una subcapa p; abarcan metales, metaloides y no metales y muestran estados de oxidación variables, una extensa concatenación y diversas estructuras moleculares.

Scope

Este tema cubre la química descriptiva de los grupos 13 al 18 (excluyendo los gases nobles tratados por separado): el gradiente metaloide-no metal, los múltiples estados de oxidación y el efecto del par inerte, la concatenación y alotropía en el carbono, fósforo y azufre, los hidruros, óxidos, oxoácidos y haluros de los no metales, y la química anómala de los elementos de la primera fila. Se enfatizan las tendencias periódicas y los compuestos característicos en lugar del enlace de clúster, que se trata en los clústeres de boro y deficientes en electrones.

Core questions

• ¿Cómo cambia el carácter de metálico a no metálico a lo largo y hacia abajo del bloque p?
• ¿Por qué los elementos pesados del bloque p favorecen estados de oxidación más bajos (el efecto del par inerte)?
• ¿Cómo la concatenación y la alotropía dan al carbono, fósforo y azufre sus variadas formas?
• ¿Qué rige la fuerza de los oxoácidos no metálicos?

Key concepts

• Metaloides y la banda diagonal
• Efecto del par inerte
• Concatenación y alotropía
• Hidruros y haluros de no metales
• Óxidos y oxoácidos
• Anomalía de la primera fila

Key theories

Tendencias periódicas y el efecto del par inerte

A lo largo del bloque p, la electronegatividad aumenta y el carácter metálico disminuye, mientras que hacia abajo en cada grupo, la creciente renuencia a usar los electrones s de valencia estabiliza los estados de oxidación dos unidades por debajo del número del grupo.

Concatenación y alotropía

Los elementos ligeros del bloque p forman enlaces elemento-elemento fuertes, lo que confiere al carbono su vasta química de concatenación y produce los alótropos de carbono, fósforo y azufre con estructuras y reactividades distintas.

Oxoácidos y óxidos no metálicos

Los no metales forman una serie gradual de óxidos y oxoácidos cuya fuerza ácida se correlaciona con el estado de oxidación y la electronegatividad del átomo central, sistematizada por reglas como las de Pauling para la fuerza de los oxoácidos.

Clinical relevance

El bloque p proporciona el carbono, nitrógeno, oxígeno y fósforo de la biología, el silicio de los semiconductores y el vidrio, los halógenos de los desinfectantes y productos farmacéuticos, y el nitrógeno fijado y el fosfato de los fertilizantes.

History

Los elementos del bloque p fueron fundamentales para la construcción y prueba de la tabla periódica, con Mendeleev prediciendo las propiedades de miembros entonces no descubiertos como el galio y el germanio. El trabajo de rayos X de Moseley fijó sus números atómicos, y la escala de electronegatividad de Pauling sistematizó las tendencias en su enlace y acidez.

Key figures

• Dmitri Mendeleev
• Henry Moseley
• Linus Pauling

Seminal works

• greenwood1997
• weller2018
• housecroft2018

Frequently asked questions

¿Qué es el efecto del par inerte?

En los elementos más pesados del bloque p, los electrones s de valencia se vuelven cada vez más reacios a participar en el enlace, por lo que los estados de oxidación dos unidades por debajo del máximo del grupo se vuelven más estables, como en la preferencia del plomo por el estado +2 sobre el +4.

¿Por qué la química del carbono es mucho más rica que la de los elementos más pesados del grupo 14?

El carbono forma enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno excepcionalmente fuertes y forma fácilmente enlaces múltiples, lo que permite una extensa concatenación en cadenas y anillos; los elementos más pesados forman enlaces más débiles y se concatenan mucho menos, lo que limita su variedad estructural.