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Familia VI A ...

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Grupo VI A: El Grupo VIA recibe también el nombre de Grupo del Oxígeno por ser este el primer elemento del grupo. Tienen seis electrones en el último nivel con la configuración electrónica externa ns 2 np4. Los tres primeros elementos, el oxígeno, azufre y selenio son no metales y los dos últimos el telurio y polonio son metaloides.

Grupo del Óxigeno El grupo VIA del sistema Periódico o grupo del oxígeno está formado por los elementos: oxígeno, azufre, selenio, telurio, polonio. Por encontrarse en el extremo derecho de la Tabla Periódica es fundamentalmente no-metálico; aunque, el carácter metálico aumenta al descender en el grupo. Como en todos los grupos, el primer elemento, el oxígeno, presenta un comportamiento anómalo, ya que, al no tener orbitales d en la capa de valencia, sólo puede formar dos enlaces covalentes simples o uno doble, mientras que los restantes elementos pueden formar 2, 4 y 6 enlaces covalentes. Propiedades atómicas La configuración electrónica de los átomos de los elementos del grupo VIA en la capa de valencia es: ns2 np2+1+1. El oxígeno, cabeza de grupo, presenta, igual que en el caso del flúor, unas características particulares que le diferencian del resto (Principio de singularidad). Posibles formas de actuación: El oxígeno es un gas diatómico. El azufre y el selenio forman moléculas octa-atómicas S 8 y Se8 El telurio y el polonio tienen estructuras tridimensionales. El oxígeno, azufre, selenio y telurio tienden a aceptar dos electrones formando compuestos iónicos. Estos elementos también pueden formar compuestos moleculares con otros no metales, en especial el oxígeno. El polonio es un elemento radioactivo, difícil de estudiar en el laboratorio. Pérdida de electrones El alto valor de los potenciales de ionización, pero sobre todo el alto poder polarizante de sus cationes (debido a su pequeño tamaño) hacen que sólo el polonio dé lugar a sales. Sin embargo, sí que se conocen sales de cationes poliatómicos.

Ganancia de electrones Pueden actuar como aniones dinegativos, -2, nunca mononegativos, ya que la mayor energía de red de los compuestos resultantes compensa el valor desfavorable de la electroafinidad. Dado que el tamaño del anión -2 crece conforme se desciende en el grupo, también lo hace su polarizabilidad, de modo que los sulfuros, seleniuros y telururos poseen un marcado carácter covalente que aumenta en dicho sentido. Se conocen también polianiones Eln2-. Compartición de los electrones Caben dos posibilidades: Formación de dos enlaces σ sencillos. Formación de un enlace doble σ + π. El segundo caso sólo se da cuando los dos átomos implicados son de pequeño tamaño (o en todo caso uno de ellos de tamaño moderado), ya que la eficacia de los solapamientos laterales de orbitales (enlaces π) decrece muy rápidamente conforme aumenta la distancia internuclear, mientras que la eficacia del solapamiento frontal σ, lo hace más lentamente. Capa de valencia La presencia de pares electrónicos sin compartir en la capa de valencia permite la formación de, al menos, un tercer enlace covalente dativo. Además, la presencia de pares de electrones no compartidos puede influir en la fortaleza del enlace. Debilitando el enlace con otros átomos que presenten también pares electrónicos de no enlace. Fortaleciendo el enlace con átomos que dispongan de orbitales vacantes de energía adecuada. Salvo el cabeza de grupo, pueden ampliar su octeto, actuando como hipervalentes. En estos casos es frecuente la formación de enlaces múltiples, ya que la disposición espacial de los orbitales d permite un buen solapamiento pπ-dπ a distancias en las que el solapamiento pπ-pπ sería despreciable. Además, pueden utilizar los orbitales nd vacantes, estabilizados por la unión a átomos muy electronegativos, para actuar como ácidos de Lewis. Estado natural Oxígeno El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta tierra. Existe en estado libre, como O 2, en la atmósfera (21% en volumen), pero también combinado en el agua y formando parte diversos óxidos y oxisoles, como silicatos, carbonatos, sulfatos, etc. En condiciones ordinarias el oxígeno se presenta en dos formas alotrópicas, el dioxígeno y el ozono, de los cuales sólo el primero es termodinámicamente estable.

A diferencia del oxígeno, que se presenta en su variedad más estable como molécula diatómica O 2 derivada de un enlace doble, los demás presentan estructuras derivadas de enlaces sencillos. Esto es debido a la disminución de la eficacia del solapamiento lateral a medida que aumenta el tamaño de él.

Obtención Industrialmente, se obtiene de la destilación fraccionada del aire líquido. A escala de laboratorio, existen diversos métodos de obtención: 1) Electrólisis de disoluciones acuosas alcalinas. 2) Descomposición catalítica de H2O2.

3) Descomposición térmica de cloratos.

Azufre El azufre se encuentra: nativo (en zonas volcánicas y en domos de sal) ó combinado, en sulfatos, sulfuros (sobre todo pirita, FeS2) y sulfuro de hidrógeno (acompañando al petróleo). Variedades alotrópicas y sus propiedades físicas: En estado sólido. Variedades rómbica y monoclínica (anillos S8), azufre plástico (cadenas Sn). En estado líquido. Anillos S8 y cadenas de longitud variable. En fase gas. Cicloazufre, cadenas Sn (n = 3-10), S2 Selenio El selenio presenta tres formas alotrópicas: Se rojo: constituido por moléculas Se8. Se negro: anillos Sen con n muy grande y variable (forma amorfa). Se gris: de estructura similar a la del azufre plástico. Este alótropo presenta aspecto metálico (es un semimetal) y es fotoconductor. Teluro Presenta una única variedad alotrópica, él Te gris, similar al Se gris. Tiene un carácter más metálico que el anterior. Polonio Presenta dos alótropos: cúbico simple y romboédrico, en los que cada átomo está directamente rodeado por seis vecinos a distancias iguales (d0=355pm). Ambos alótropos tienen carácter metálico. Carácter metálico en el grupo Los elementos de este grupo muestran una transición paulatina desde las propiedades típicamente covalentes en la parte alta del grupo hasta las típicamente metálicas del elemento más pesado; y constituyen un excelente ejemplo de cómo los modelos de enlace covalente y metálico son, únicamente, casos extremos imaginarios de una situación real más compleja de interpretar. Este aumento se pone de manifiesto no solo en la variación progresiva de sus propiedades físicas y químicas sino también en cambios en sus estructuras. Reactividad Oxígeno Reactividad con los principales elementos de la tabla periódica. Relación entre reactividad y estructura del elemento. Ozono Mayor reactividad del ozono, tanto desde el punto de vista termodinámico como cinético. La gran diferencia de reactividad entre los dos alótropos del oxígeno pone de manifiesto que las propiedades químicas dependen del estado elemental.

Resto del grupo La reactividad del resto de los calcógenos va siendo cada vez menor a medida que descendemos en el grupo. Reactividad con elementos y compuestos. Reactividad en disolución acuosa: se comportan como oxidantes bastante buenos debido a la general insolubilidad de los calcogenuros, que retiran de inmediato iones. El 2- del medio, favoreciendo la reacción. También se pueden comportar como reductores, pasando a estados de oxidación formal positivos. Aplicaciones Los elementos del grupo vi a, conocidos como la familia del grupo del oxígeno, comprenden al oxigeno (o), azufre (s), selenio (se), telurio (te) y polonio (po). aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia, sus propiedades varían de no metálicas a metálicas en cierto grado, conforme aumenta el numero atómico. Oxígeno: Como oxígeno molecular (O 2) se utiliza en la industria del acero, en el tratamiento de aguas negras, en el blanqueado de pulpa y papel, en sopletes oxiacetilénicos, en medicina y en numerosas reacciones como agente oxidante. El oxígeno gaseoso, O2 es fundamental para la vida; es necesario para quemar los combustibles fósiles y obtener así energía, y se requiere durante el metabolismo urbano para quemar carbohidratos. en ambos procesos, los productos secundarios son dióxido de carbono y agua. el oxígeno constituye el 21 % en volumen del aire y el 49.5 % en peso de la corteza terrestre. La otra forma alotrópica del oxígeno es el ozono, cuya formula es o3 es más reactivo que el oxígeno ordinario y se puede formar a partir de oxígeno en un arco eléctrico, como el descargador a distancia de un motor eléctrico, también se puede producir ozono por la acción de la luz ultravioleta sobre el oxígeno; esto explica el aroma " fresco del aire durante las tormentas eléctricas". Azufre: El azufre es el segundo elemento no metal del grupo. a temperatura ambiente es un sólido amarillo pálido que se encuentra libre en la naturaleza. lo conocían los antiguos y se le menciona en el libro del Genesis como piedra de azufre. las moléculas de azufre contienen ocho átomos de azufre conectados a un anillo; su fórmula es s 8. el azufre tiene una importancia especial en la manufactura de neumáticos de hule y ácido sulfúrico, H 2SO4. Otros compuestos de azufre son importantes para blanquear frutos y granos Se usa en muchos procesos industriales como la producción de ácido sulfúrico (sustancia química más importante a nivel industrial), en la fabricación de pólvora y el vulcanizado del caucho. Algunos compuestos como los sulfitos tienen propiedades blanqueadoras, otros tienen uso medicinal (sulfas, sulfato de magnesio). También se utiliza en la elaboración de fertilizantes y como fungicida. Selenio: El selenio es un no metal que presenta interesantes propiedades y usos. la conductividad de este elemento aumenta con la intensidad de la luz. a causa de esta fotoconductividad, el selenio se ha utilizado en los medidores de luz para cámaras fotográficas y en fotocopiadoras, pero la preocupación que origina su toxicidad ha hecho que disminuya su uso. el selenio también puede convertir la corriente eléctrica alterna en corriente directa; se ha utilizado en rectificadores, como los convertidores que se usan en los radios y grabadores portátiles, y en herramientas eléctricas recargables. el color rojo que el selenio imparte al vidrio lo hace útil en la fabricación de lentes para señales luminosas. Se utiliza básicamente en electricidad y electrónica, como en células solares y rectificadores. Se añade a los aceros inoxidables y es catalizador de reacciones de deshidrogenación. Algunos compuestos se emplean en la fabricación del vidrio y esmaltes. Los sulfuros se usan en medicina veterinaria y champús. El dióxido de selenio es un catalizador muy utilizado en reacciones de oxidación, hidrogenación y deshidrogenación de compuestos orgánicos. Telurio: El telurio, tiene aspecto metálico, pero es un metaloide en el que predominan las propiedades no metálicas. se emplea en semiconductores y para endurecer las placas de los acumuladores de

plomo y el hierro colado. se presenta en la naturaleza en diversos compuestos, pero no es abundante. el polonio es un elemento radiactivo poco común que emite radiación alfa y gama; su manejo es muy peligroso. los usos de este elemento se relacionan con su radiactividad, y fue descubierto por Marie Curie, quien le dio este nombre en honor a su natal Polonia. Se emplea para aumentar la resistencia a la tensión en aleaciones de cobre y plomo y en la fabricación de dispositivos termoeléctricos. También se utiliza como agente vulcanizador y en la industria del vidrio. El telurio coloidal es insecticida y fungicida. Polonio: los isótopos constituyen una fuente de radiación alfa. Se usan en la investigación nuclear. Otro uso es en dispositivos ionizadores del aire para eliminar la acumulación de cargas electrostáticas. Propiedades químicas Los elementos del grupo 16 ostentan algunas propiedades químicas similares, entre estas tenemos:  No reaccionan con el agua.  No reaccionan con las bases a excepción del azufre.  Reaccionan con el ácido nítrico concentrado, excepto el oxígeno.  Forman óxidos, sulfuros, seleniuros y telururos con los metales, y dicha estabilidad se ve reducida desde el oxígeno al teluro.  Con el oxígeno componen dióxidos que con agua originan oxoácidos. El carácter ácido de los oxoácidos disminuye a medida que se desciende en el grupo.  Los calcogenuros de hidrógeno son todos débiles en disolución acuosa y su carácter ácido aumenta a medida que se desciende en el grupo.  Las combinaciones hidrogenadas de estos elementos (excepto el agua) son gases tóxicos de olor desagradable.

Ubicación del grupo 16 en la tabla periódica Usos y aplicaciones de los elementos del grupo 16 Oxígeno. El oxígeno es uno de los elementos más importantes y por tal razón posee una gran cantidad de aplicaciones. Principalmente, es utilizado en medicina como terapia para las personas que tienen dificultad para respirar debido a alguna enfermedad como enfisema o neumonía. El oxígeno gaseoso es venenoso para las bacterias anaeróbicas que producen gangrena (muerte de tejidos orgánicos), por lo que se emplea para eliminarlos. El envenenamiento por monóxido de carbono se trata también con oxígeno gaseoso.

El alótropo ozono es empleado en una terapia denominada ozonoterapia para aliviar enfermedades como artritis, óseas, hepáticas y neurológicas entre otras. El ozono una vez introducido al organismo desencadena una serie de reacciones metabólicas positivas que ayudan a combatir a todos estos trastornos.

El oxígeno con un alto grado de pureza se emplea en los trajes espaciales para que los astronautas puedan respirar.

De igual manera, es usado en los tanques de buceo, no obstante, se suele combinar con aire normal. Los tanques de oxígeno son también utilizados frecuentemente en aviones y submarinos en caso de emergencias.

Igualmente, el oxígeno puro es usado para garantizar la combustión completa de los productos químicos. Una gran cantidad del oxígeno producido para aplicaciones comerciales se emplea para convertir el mineral de hierro en acero. Entre otros usos del oxígeno tenemos: Para el tratamiento de agua Cortar y soldar metales Obtención de polímeros de poliéster y los anticongelantes. Los polímeros se usan para fabricar plástico y telas. El oxígeno líquido es usado como comburente para el lanzamiento de cohetes espaciales, generalmente empleando RP-1 como combustible, en una mezcla llamada Kerolox. Azufre. Es un elemento químico fundamental y un componente principal de los aminoácidos cisteina y metionina y, por lo tanto, indispensable para la síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos. Por tal razón, muchos agricultores que cultivan alimentos orgánicos emplean azufre como un pesticida y fungicida natural.

Pero la aplicación más destacada en el ámbito comercial de este elemento es en la obtención de ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es sumamente necesario para una gran cantidad de industrias. Este compuesto se emplea en la elaboración de fertilizantes, tratamiento de aguas residuales, baterías de plomo para vehículos, extracción de mineral, eliminación de óxido de hierro, producción de nylon y obtención de ácido clorhídrico.

H2SO4, ácido sulfúrico El azufre se usa para vulcanizar caucho. La vulcanización es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con la finalidad de tornarlo más duro y resistente al frío. El caucho vulcanizado se emplea para elaborar neumáticos para automóviles, mangueras, suelas de zapatos y discos de hockey sobre hielo.

Entre los compuestos de azufre más utilizados tenemos: El sulfato de magnesio se emplea como laxante, en sales de baño y como un complemento de magnesio para las plantas. El disulfuro de carbono se usa para elaborar celofán y rayón. Los sulfitos se emplean para blanquear el papel y conservar la fruta. Selenio. Anteriormente estudiamos las formas alotrópicas del selenio. Estas diferentes formas le permiten al selenio tener múltiples aplicaciones dependiendo del alótropo. Por ejemplo, el selenio gris conduce la electricidad, sin embargo, su conductividad varía con la intensidad luminosa, es decir, es buen conductor en la luz que en la oscuridad. Por tal razón, se emplea en dispositivos fotoeléctricos, como las células solares, cámaras de rayos x, fotocopiadoras, medidores de luz, diodos LED de color azul y blanco, entre otros.

LED de color azul

Por su parte, el selenio rojo o como seleniuro de sodio se emplea para proporcionar un color rojo carmesí al vidrio, barnices y esmaltes. También se puede usar para eliminar las tintas de color verde o amarillo ocasionados por otras impurezas durante el proceso de elaboración de vidrio.

La aleación selenio con el bismuto se utiliza para elaborar un latón sin plomo. El compuesto sulfuro de selenio es un componente habitual en el champú anticaspa que elimina el hongo que origina la descamación del cuero cabelludo. Asimismo se puede destinar para tratar algunos problemas de la piel producidos por otros hongos.

Telurio. El telurio aleado con otros elementos es utilizado en la fabricación de discos compactos regrabables. La capa del CD-RW que contiene la información está constituida por una aleación cristalina de plata, indio, antimonio y telurio.

También se alea con cobre y plomo para mejorar la tenacidad y dureza a la hora de elaborar rectificadores y dispositivos termoeléctricos. Al igual que el selenio, es utilizado para teñir el vidrio, en este caso de color azul.

El teluro coloidal se aprovecha para la preparación de insecticidas, germicidas y fungicidas. Es usado como agente vulcanizador en el proceso de elaboración de caucho sintético y natural. Polonio.

Los isótopos del polonio son una excelente fuente de radiación alfa pura. Aleado con berilio, es una fuente de neutrones.

También se usa en dispositivos destinados a la ionización el aire para la eliminación de cargas electrostáticas en cepillos específicos para limpiar el polvo almacenado en películas fotográficas e impresiones.

Por su parte, el isótopo Po-210 se emplea como fuente ligera de calor para proveer energía a las células termoeléctricas de ciertos satélites artificiales y sondas lunares. El Po-210 está presente en el humo de tabaco. Desde los años 60, las empresas de producción de tabaco se comprometieron a eliminar esta sustancia de sus productos, pero no lo han logrado.

Livermorio. Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades, no posee uso comercial. Por lo tanto, es empleado en la investigación científica.

E-grafía: https://www.ecured.cu/Grupo_VI_A https://quimicaencasa.com/grupo-16-la-tabla-periodica-familia-del-oxigeno/

https://es.slideshare.net/Akasuna89/familia-vi-a https://es.wikipedia.org/wiki/Anfígeno...