Propiedades y Características de Plomo, Nitrógeno, Fósforo y Arsénico

Plomo (Pb, Z=82)

El Plomo (Pb) es un metal pesado con número atómico 82. Posee una densidad relativa considerable y su color es azuloso, aunque se empaña rápidamente para adquirir un color gris mate. Es un metal flexible e inelástico que se funde con facilidad. Su punto de fusión se sitúa en 327,4 °C y hierve a 1725 °C. Las valencias químicas normales del plomo son 2 y 4.

Es relativamente resistente al ataque de ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, aunque se disuelve con lentitud en ácido nítrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. El plomo es anfótero, ya que forma sales de plomo con los ácidos, así como sales metálicas del ácido plúmbico. Tiene la capacidad de formar numerosas sales, óxidos y compuestos organometálicos.

Respecto a su elasticidad, cabe destacar que la elasticidad molecular de este elemento depende de las temperaturas del ambiente, las cuales distienden sus átomos o los extienden.

Nitrógeno (N, Z=7)

El Nitrógeno (N), con número atómico 7, en condiciones normales forma un gas diatómico (nitrógeno diatómico o molecular) que constituye aproximadamente el 78% del aire atmosférico.

Tiene una elevada electronegatividad (3,04 en la escala de Pauling) y, cuando tiene carga neutra, posee 5 electrones en el nivel más externo, comportándose como trivalente en la mayoría de los compuestos estables que forma.

Fósforo (P, Z=15)

El Fósforo (P), con número atómico 15, es un no metal multivalente. Se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos, pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz, fenómeno que da nombre a la fosforescencia.

Formas Alotrópicas del Fósforo

Existen varias formas alotrópicas del fósforo, siendo las más comunes el fósforo blanco y el rojo.

• Fósforo Blanco: Extremadamente tóxico e inflamable, presenta dos formas: alfa y beta. Expuesto a la luz solar o al calor (300°C), se transforma en fósforo rojo en una reacción exotérmica.
• Fósforo Rojo: Este es más estable y menos volátil y tóxico que el blanco.
• Fósforo Negro: Presenta una estructura similar al grafito y conduce la electricidad. Es el más denso de los otros dos estados y no se inflama.

Obtención y Fuentes

Debido a su reactividad, el fósforo no se encuentra nativo en la naturaleza, pero forma parte de numerosos minerales. La apatita es una importante fuente de fósforo. La forma alotrópica blanca se puede obtener por distintos procedimientos; en uno de ellos, el fosfato tricálcico, obtenido de las rocas, se calienta en un horno a 1450°C en presencia de sílice y carbono, reduciendo el fósforo que se libera en forma de vapor.

Arsénico (As, Z=33)

El Arsénico (As), con número atómico 33, se presenta raramente en estado sólido nativo, principalmente en forma de sulfuros. Pertenece a los metaloides.

El arsénico es usado en la fabricación de semiconductores y como componente de semiconductores III-V como el arseniuro de galio.

Estados Alotrópicos del Arsénico

El arsénico presenta tres estados alotrópicos:

• Arsénico Gris o Metálico (forma α): Es la forma estable en condiciones normales y tiene estructura romboédrica. Es un buen conductor del calor, pero pobre conductor eléctrico. Su densidad es de 5,73 g/cm³. Es deleznable y pierde el lustre metálico expuesto al aire.
• Arsénico Amarillo
• Arsénico Negro

Todas las formas alotrópicas, excepto la gris, carecen de lustre metálico y tienen muy baja conductividad eléctrica, por lo que el elemento se comportará como metal o no metal en función, básicamente, de su estado de agregación.

Reactividad y Toxicidad

El arsénico no reacciona con el ácido clorhídrico en ausencia de oxígeno, pero sí con el nítrico caliente (diluido o concentrado) y otros oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ácido perclórico, etc. Es insoluble en agua, pero muchos de sus compuestos lo son.

Es un elemento químico esencial para la vida, aunque tanto el arsénico como sus compuestos son extremadamente venenosos.