Elemento del grupo de nitrógeno , cualquiera de los elementos químicos que constituir Grupo 15 (Va) de la tabla periódica. El grupo consta de nitrógeno (NORTE), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y moscovio (Mc). Los elementos comparten ciertas similitudes generales en el comportamiento químico, aunque son claramente diferenciado químicamente entre sí, y estas similitudes reflejan características comunes de las estructuras electrónicas de sus átomos.
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Probablemente ningún otro grupo de elementos sea más familiar para el profano que este grupo. Aunque los seis elementos juntos constituyen menos del 0,2 por ciento en peso de la corteza terrestre, asumen una importancia muy desproporcionada con respecto a su abundancia. Esto es especialmente cierto en el caso de los elementos nitrógeno y fósforo, que constituyen el 2,4 y el 0,9 por ciento, respectivamente, del peso total del cuerpo humano.
Los elementos de nitrógeno tienen, quizás, el rango más amplio en estado físico de cualquier grupo en la tabla periódica. El nitrógeno, por ejemplo, es un gas que se licua a unos −200 ° C y se congela a unos −210 ° C, mientras que el bismuto es un sólido que se funde a 271 ° C y hierve a unos 1.560 ° C. es ancho, siendo el nitrógeno y el fósforo los típicos no metales; arsénico y antimonio, metaloides; y bismuto, un metal. Incluso en apariencia, estos elementos exhiben una gran variedad. El nitrógeno es incoloro tanto como gas como líquido. El fósforo existe en una variedad de modificaciones físicas o formas alotrópicas, incluida la conocida forma blanca altamente reactiva que debe almacenarse bajo agua para evitar que se encienda en el aire; una forma roja o violeta mucho menos reactiva; y una modificación negra que, aunque menos conocida, parece ser la más estable de todas. El arsénico existe principalmente como un sólido metálico gris opaco, pero también se conoce una forma sólida de color amarillo más reactivo, y hay indicios de que existen otras formas bajo ciertas condiciones. El antimonio es un sólido plateado, de apariencia metálica, pero algo quebradizo; y el bismuto es un metal blanco plateado con un rastro de rosa en su brillo.
Junto con el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el azufre, los dos primeros miembros de este grupo, el nitrógeno y el fósforo, son los principales elementos químicos incorporados a los sistemas vivos. El nitrógeno y el fósforo se eliminan fácilmente del tierra por el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, son componentes inmensamente importantes de los alimentos vegetales. Semejante designaciones como 5–10–5 en fertilizantes comerciales representan el porcentaje de peso respectivo composición del material en términos de nitrógeno, óxido fosfórico y potasio óxido (el potasio es el tercer elemento principal necesario para el crecimiento saludable de las plantas). El nitrógeno en los fertilizantes puede estar en forma de sodio o nitratos de potasio, amoniaco, sales de amonio o diversas combinaciones orgánicas. El fósforo se suministra principalmente como fosfato inorgánico.
Estos mismos elementos, nitrógeno y fósforo, también pueden utilizarse de formas menos útiles para el hombre. Los explosivos en la guerra convencional dependen en gran medida de su contenido de nitrógeno. compuestos , y los gases nerviosos mortales están compuestos de compuestos orgánicos de fósforo.
Por otro lado, el arsénico, que es notorio por su toxicidad, es más útil en la agricultura, donde sus compuestos ayudan a controlar las plagas de insectos dañinas. El antimonio y el bismuto se utilizan principalmente en aleaciones metálicas, porque imparten propiedades únicas y deseables a estas aleaciones.
En la tabla periódica, cada uno de los elementos del grupo de nitrógeno ocupa la quinta posición entre los elementos del grupo principal de su período, una posición designada como 15. En términos de la configuración electrónica de sus átomos, cada elemento del grupo de nitrógeno posee una capa más externa de cinco electrones. . En cada caso, estos ocupan un exterior s orbital completamente (con dos electrones) y contribuir con un electrón a cada uno de los tres pag orbitales (los orbitales son regiones de electrones dentro del átomo y las designaciones de letras, s, p, d , y F , que se utiliza para designar diferentes clases de orbitales). La disposición de los electrones externos en los átomos de los elementos de nitrógeno proporciona tres orbitales externos medio llenos que, mediante la interacción con los orbitales medio llenos de los átomos de otros elementos, pueden formar tres enlaces covalentes. Los otros átomos pueden atraer los electrones compartidos con más o menos fuerza que los átomos del grupo nitrógeno; por lo tanto, estos últimos pueden adquirir cargas positivas o negativas y existir en estados de oxidación de +3 o −3 en sus compuestos. A este respecto, los elementos nitrógeno son similares.
Otra similitud entre los elementos del nitrógeno es la existencia de un par de electrones no compartidos o solitarios, que permanece después de que se hayan formado los tres enlaces covalentes, o su equivalente. Este par solitario permite que la molécula actúe como donante de pares de electrones en la formación de compuestos y complejos de adición molecular. La disponibilidad del par solitario depende de varios factores, como el tamaño relativo del átomo, su carga parcial en la molécula, las características espaciales de otros grupos en la molécula y el fenómeno aún poco conocido llamado efecto del par inerte. . Este efecto consiste en una tendencia de los pares s electrones en la capa más externa de los átomos más pesados de un grupo principal para permanecer químicamente no reactivos. Debido a esto, la capacidad de donación de pares de electrones de los elementos del grupo nitrógeno no es uniforme en todo el grupo; probablemente sea mayor con nitrógeno, menor con los elementos intermedios e inexistente con bismuto.
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