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Elementos no metálicos y suscompuestos

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Elementos no metálicos y sus compuestos

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Elementos no metálicos y suscompuestos

  1. 1. Elementos no metálicos y sus compuestosCapítulo 21 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
  2. 2. Elementos no Metálicos 21.1
  3. 3. Producción de Hidrógeno C3H8 (g) + 3H2O (g) 3CO (g) + 7H2 (g) C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) Zn (s) + 2HCl (ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g) Preparación de Gas H2 én el Laboratorio Agua 21.2
  4. 4. Hidruros Binarios de los Elementos Representativos Unidades moleculares discretas Estructura polimérica; compuesto covalente Compuesto iónico 21.2
  5. 5. Isótopos de Hidrógeno 1 1 H (hidrógeno), 2H (deuterio, D), 13H (tritio, T) 1 Tabla 21.1 Propiedades del H2O y D2O Propiedad Masa molar (g/mol) Punto de fusión (ºC) Punto de ebullición (ºC) Densidad a 4º (g/cm3)Efecto cinético isotópico CH3COOH (ac) CH3COO- (ac) + H+ (ac) Ka = 1.8 x 10-5 CH3COOD (ac) CH3COO- (ac) + D+ (ac) Ka = 6 x 10-6 21.2
  6. 6. La Economía del Hidrógeno 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l)Valores de combustible de algunos Combustibles Comúnes Combustible Valores de Combustible (kJ/g) Madera (pino) 18 Carbón 31 Aceite crudo 45 Gasolina 48 Gas natural 49 Hidrógeno 142 21.2
  7. 7. Diagrama de las Fases del Carbono Diamante P (atm) Líquido Grafito Vapor t (ºC)C (diamante) C (grafito) ∆G0 = -2.87 kJ 21.3
  8. 8. Gas sintético a partir del Carbón C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) C (s) + 2H2 (g) CH4 (g) CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (l) 21.3
  9. 9. Tabla 21.2 Compuestos comunes del nitrógeno Número de oxidación Compuesto Formúla Estructura 23 Amoniaco NH 3 22 Hidrazina N2H4 21 Hidroxilamina NH 2OH 0 Nitrogeno* (dinitrógeno) N2 11 Óxido nitroso (monóxido de dinitrógeno) N 2O 12 Óxido nítrico (monóxido de nitrógeno) NO 13 Ácido nitroso HNO2 14 Dióxido de nitrógeno NO2 15 Ácido nítrico HNO 3* Se incliuye aquí el elemento como referencia. 21.4
  10. 10. 2Ca3(PO4)2 (s) + 10C (s) + 6SiO2 (s) 6CaSiO3 (s) + 10CO (g) + P4 (s) P4 (s) + 5O2 (g) P4O10 (s) 3000C nP4 (fósforo blanco ) (P4)n (fósforo rojo ) fósforo blanco fósforo rojo 21.4
  11. 11. FósforoOxígeno 21.4
  12. 12. Oxiácidos Comunes Conteniendo FósforoÁcido fosforoso (H3PO3) Ácido hipofosforoso (H3PO2) Ácido fosfórico (H3PO4) Ácido trifosfórico (H5P3O10) 21.4
  13. 13. • • 2- • • • • 2- •• • - O O O O O •• •• •• •• •• •• •• •• •• •• •• •• •• oxido peróxido superóxido O2- (ac) + H2O (l) 2OH- (ac)O2 (ac) + 2H2O (l) 2- O2 (g) + 4OH- (ac)4O2 (ac) + 2H2O (l) - 3O2 (g) + 4OH- (ac) óxidos básicos anfótero óxidos ácidos basicidad 21.5
  14. 14. Ozono 3O2 (g) 2O3 (g) ∆G0 = 326.8 kJ (agente oxidante poderoso )Producción de Ozono por Descargas EléctricasTubo externo Lámina metálica que O3 más algo de O2 que no reaccionó recubre el tubo externo Tubo interno Fuente de alto voltaje 21.5
  15. 15. Proceso Frasch Aire comprimido AzufreAgua sobrecalentada Azufre fundido 21.5
  16. 16. Tabla 21.3 Compuestos comunes del azufre Número de oxidación Compuesto Fórmula Estructura Sulfuro de hidrógeno Azufre* Dicloruro de diazufre Dicloruro de azufre Dióxido de azufre Trióxido de azufre* Se incluye aquí el elemento como referencia 21.5
  17. 17. Tabla 21.4 Propiedades de los halógenos Propiedad Configuración electrónica de la capa de valencia Punto de fusión (ºC)* Punto de ebullición (ºC) Aspecto* Gas Gas Líquido Vapor violeta amarillo amarillo café oscuro pálido verdoso rojizo Sólido oscuro con apariencia metálica Radio atómico (pm) Radio iónico (pm)** Energía de ionización (kJ/mol) Electronegatividad Potencial estándar de reducción (V)* Energía de enlace*Estos valores y descripciones se aplican a las especies diatómicas X2, donde X representa un átomo de halógeno. La semirreacción es X2(g)H2e- 88n 2X2 (ac).** Se refiere al anión X2. 21.6
  18. 18. Producción electrolítica de Flúor Ánodo de carbono Ánodo de carbono Diafragma para evitar que se mezclen los gases H2 y F2 Cátodo de Acero HF Líquido 2F- F2 (g) + 2e- 2H+ + 2e- H2 (g) 2HF H2 (g) + F2 (g) 21.6
  19. 19. Producción de Cloro por el Proceso de Cloro-álcali 2Cl- (ac) Cl2 (g) + 2e- Hg (l) 2Na (ac) + 2e + - 2Na/Hg 2NaCl (ac) 2Na/Hg (g) + Cl2 (g) Ánodo de grafito Salmuera Salmuera Cátodo de HgHg más Na/Hg 21.6
  20. 20. Tabla 21.5 Compuestos de los halógenos* Compuesto Halogenuro de hidrógeno Óxidos* El número entre paréntesis indica el número de oxidación del halógeno. 21.6

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