SEMINARIO de los GASES NOBLES

SEMINARIO del Grupo 15
1. Justifica la variación de los puntos de fusión de los elementos del grupo 15
en función de la forma alotrópica más estable.
2. Si no existe diferencia en el número de enlaces P-P, por átomo de fósforo
en las formas alotrópicas blanca y negra, ¿por qué la primera es más volátil
y más reactiva?.
3. Utilizando exclusivamente H2, aire y agua como materias primas, indicar
mediante las correspondientes reacciones las diversas etapas para producir
ácido nítrico.
4. A la vista de los potenciales redox, razonar sobre la existencia de antimonio
en estado de oxidación III en disolución ácida o básica:
SbO+ + 2 H+ + 3 e-  Sb + H2O Eº= 0.212 v
SbO2- + 2 H2O + 3 e-  Sb + 4 OH- Eº= -0.66 v
5. ¿Cómo explicarías que los vapores que se originan al oxidar Cu con HNO3
dan incoloros en la superficie de la disolución pero se convierten en
marrones por encima de esta?
6. ¿Por qué el HNO3 es oxidante y el H3PO4 no?.
7. a) ¿Qué reacción entre los componentes del agua regia es probablemente
la causa de que este reactivo disuelva metales inactivos como Au y Pt?.
b) Escribir la reacción que tiene lugar en la disolución del Au con agua
regia.
8. ¿Qué característica estructural es común a todos los ácidos y sales de
fósforo en estado de oxidación +5? ¿y en las especies P4, P4O6, P4O10?.
9. El hidruro de amonio no existe. Calcula
H para su descomposición a NH3
+ H2.Datos: U = 723 kJ/mol; DH-H = 432 kJ/mol; AP(NH3) = - 858 kJ/mol;
EI(H) = 1312 kJ/mol;
AE(H) = 73 kJ/mol.
10. Indicar razonadamente si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:
a) Al pasar del As al Bi los puntos de fusión siguen un orden contrario al
producido en otros grupos.
b) A pesar de que el nitrógeno no tiene orbitales “d” vacíos, la molécula de
N2 forma complejos con metales de transición donde el enlace queda
fortalecido por retrodonación . ¿Cómo afecta este hecho a la distancia
N-N en la molécula?.
c) PO43- es capaz de pasar I- a I2.
11. Se tienen los siguientes potenciales de oxidación:
HNO2 + H2O  NO3- + 3 H++ 2 e- Eº= -0.94 v
Fe2+  Fe3+ + e- Eº= -0.77 v
¿Es el ión Fe3+ un oxidante fuerte para transformar el ácido nitroso en
nítrico?.
12. Completar y discutir razonadamente las siguientes reacciones:
a) Ca3(PO4)2  P4
b) NaNH2  NH3
c) PCl3  P(OH)3
d) NH4NO2 (aq)  (NH3OH)2SO4
e) NH3  NF3
f) O2  POCl3
g) H2SO4  HNO2(aq)
1. ¿De cuántas formas puede el átomo de nitrógeno completar su octeto ?
2. En función de la variedad alotrópica más estable, ¿ cómo varían los puntos de fusión dentro
del grupo 15?
3. Discutir el enlace p-d y su efecto, aplicándolo a las diferencias que existen en la química
de nitrógeno y fósforo
4. Si la covalencia del átomo de fósforo es la misma en las variedades blanca y negra ¿por qué
la primera variedad es más reactiva que la segunda ?
5. ¿Qué explicación se podría dar al siguiente hecho estructural: " la molécula de trisililamina es
plana, mientras que la de trietilamina es piramidal "
6. Decir si son ciertas o no y discutir razonadamente las siguientes afirmaciones:
a) NMe3 y PMe3 presentan diferente comportamiento dador-aceptor.
b) La estabilidad de los óxidos de amina disminuye en el orden, O-NF3, O-NR3 y ONH3.
c) La estabilidad del aducto formado entre NR3 y los iones Zr(IV), (III) y (II) aumenta en
el orden citado.
d) La estabilidad del aducto formado por M(átomo metálico) y NR3, NH3 y NCl3 aumenta
en el orden inverso al citado.
e) Los óxidos de amina y fosfina se pueden representar por R 3E=O, (E=N,P).
f) La estabilidad del aducto formado entre M( átomo metálico) y R3NO y R3PO es la
misma.
7. Disponemos en el laboratorio de los siguientes reactivos: N2, Ca3N2, H3PO4, PH4Cl, H2 y P4.
¿Qué reactivos serían útiles para preparar EH3, (E=N.P)?.Explicar los procedimientos para
llevar a cabo dicha preparación.
8. El producto iónico de amoníaco a -50deg.C es 10-30. ¿Sería posible establecer una escala,
análoga a la de pH en disolución acuosa para este disolvente?.En caso afirmativo,
determinarla.
9. ¿Presentará la molécula de N2 alguna posibilidad de actuar como ligando?
10. Explicar el proceso de combustión de los hidruros de los elementos del grupo 15.¿Qué
diferencias existen entre el proceso del NH3 y el del resto?
11. ¿Sería posible preparar ácido hidrazoico a partir de amida de sodio, óxido de dinitrógeno y
ácido sulfúrico?.Establecer la secuencia apropiada.
12. Indicar las diferencias estructurales existentes entre los óxidos de N, P y As en estado de
oxidación (III). ¿Qué comportamiento se podría esperar para ellos en medio acuoso?
13. Explicar cómo varía el poder oxidante de los óxidos de los elementos del grupo 15 en
estado de oxidación V
14. ¿Por qué el tratamiento con oxígeno de As y Sb conduce a la formación de M4O6 puro,
mientras que con fósforo se obtiene este mismo óxido pero impurificado con P 4O10 ?
15. Si se dispone de los óxidos de los elementos del grupo 15 en estado de oxidación (III) y (V),
determinar qué ácidos y que sales se podrán obtener con mayor facilidad.
16. Discutir la posible existencia o no de los siguientes fosfitos: MPO 3H2, M2PO3H y M3PO3,
(M= elemento del grupo 1)
17. Esquematizar y discutir razonadamente el proceso de condensación de fosfatos. ¿Se
conocen para el ácido difosfórico sales monosustituídas?.
18. Indicar razonadamente si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:
a) Al pasar de arsénico a bismuto, los P.F. siguen un orden contrario al referido en
otros grupos
b) A pesar de que N2 no tiene orbitales d vacios, la molécula de N2 forma complejos
con metales de transición donde el enlace sigma queda fortalecido por una
retrodonación  cómo afecta este hecho a la distancia N-N en la molécula ?
c) Hidracina e hidroxilamina son bases de Lewis más débiles que NH 3.
19. ¿Cómo variará el poder oxidante o reductor de P4, hipofosfitos, fosfitos y fosfatos?.
20. Indicar los datos estructurales y los métodos de preparación de NO.
21. Indicar las características más notables de los sulfuros de fósforo P4Sx,( x=3,10).
22. Señalar las características más notables de los oxiácidos y oxisales del fósforo.
23. Completar y discutir razonadamente las siguientes reacciones:
a) Ca3(PO4)2  P4
b) NaNH2  NH3
c) PCl3 P(OH)3
d) NH4NO2 (aq)  (NH3OH)2SO4
e) NH3  NF3 ; f) O2 - POCl3
g) H2SO4  HNO2(aq)