Le tableau périodique est très vaste. Vous avez certainement du mal à mémoriser les différentes propriétés de chaque élément. C’est pourquoi nous l’avons divisé en différents groupes ou blocs. Dans ce chapitre, nous en apprendrons davantage sur les éléments du groupe 15 du tableau périodique. Nous examinerons les différentes propriétés des éléments appartenant à ce groupe. Commençons donc.

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Que sont les éléments du groupe 15?

Le p- les éléments de bloc sont placés à droite du tableau périodique dans des groupes de 13 à 18. Dans les iotas des éléments de bloc p, l’électron de séparation entre dans la sous-couche de valence p. De cette manière, dans ces éléments, la sous-couche np est rempli étape par étape.

La configuration électronique générale de la coquille de valence du groupe quinze éléments est ns2, np1-6. La conception électronique de l’hélium est 1s2. Il n’a pas d’orbitales. Cependant, c’est un p- élément de bloc car il prend les propriétés physiques et chimiques après celles des autres éléments du bloc p du dix-huitième groupe. Les éléments du bloc P sont généralement des non-métaux, tandis que les autres sont des métalloïdes et des métaux.

P- éléments de bloc

Occurrence

Les éléments du groupe 15 comprennent l’azote, le phosphore, l’arsenic, l’antimoine et le bismuth. L’azote est le véritable constituant de l’air et en enregistre 78% en volume. Il est le membre principal de ce groupe et se produit à l’état libre comme un gaz diatomique, N2.

Le phosphore est un constituant fondamental de la matière animale et végétale. Les groupes phosphates sont des constituants d’acides nucléiques, c’est-à-dire de l’ADN et de l’ARN. Environ 60% des os et des dents sont constitués de phosphates. Les phosphoprotéines sont disponibles dans le jaune d’œuf, le lait et la moelle osseuse. Le reste des éléments du groupe, c’est-à-dire l’arsenic, l’antimoine et le bismuth, se présentent principalement sous forme de sulfures. Par exemple, Stibnite, arsénopyrite et bismuth.

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Tendances des éléments du groupe 15

Examinons maintenant certaines des tendances des propriétés atomiques de ces éléments.

1) Rayons atomiques

En descendant le groupe, les rayons ioniques et les rayons atomiques augmentent. Ceci est dû à l’expansion d’un autre niveau d’énergie principal dans chaque élément progressif.

2) Enthalpie d’ionisation

Ces éléments démontrent des valeurs plus élevées d’enthalpie d’ionisation par rapport aux éléments du groupe 14. Au fur et à mesure que nous descendons dans le groupe, les valeurs d’enthalpie d’ionisation continuent de diminuer. Ceci est dû à l’augmentation progressive de la taille du noyau.

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3) Electronégativité

L’électronégativité est l’inclinaison d’une particule à attirer une paire d’électrons partagée plus vers elle-même. L’électronégativité diminue progressivement en descendant du groupe. La raison en est l’augmentation du rayon atomique.

4) Propriétés physiques

Les propriétés physiques intègrent l’état physique, les points d’ébullition et de fusion, le caractère métallique, l’allotropie et la densité. L’azote est un gaz diatomique, tandis que le reste des éléments sont de nature solide.

En descendant d’un groupe, le caractère métallique augmente. D’autre part, l’enthalpie d’ionisation des éléments diminue en raison d’une augmentation de leur taille nucléaire.

5) Tendances des points de fusion et d’ébullition

Le point de fusion augmente de l’azote à l’arsenic en raison de l’augmentation continue de la taille du nucléaire. Le point de fusion bas de l’azote est dû à ses particules diatomiques discrètes.

Malgré le fait que la taille nucléaire augmente de l’arsenic à l’antimoine, il y a une diminution de leur point de fusion.Malgré le fait que l’antimoine a une structure en couches, il a un point de fusion bas que l’arsenic en raison de la pression généralement libre des particules. De plus, le point de fusion du bismuth n’est pas autant que celui de l’antimoine en raison du tassement des atomes de manière lâche par maintien métallique. Là encore, le point d’ébullition augmente progressivement de l’azote au bismuth.

La densité de ces éléments augmente de l’azote au bismuth.

6) Allotropie

Tous les éléments du groupe quinze, mis à part le bismuth, indiquent une allotropie. L’azote se trouve dans deux structures allotropes, à savoir l’azote alpha et l’azote bêta. Le phosphore existe dans de nombreuses structures allotropes. Parmi celles-ci, les deux structures allotropes critiques sont le phosphore rouge et le phosphore blanc.

L’arsenic existe dans trois structures allotropiques essentielles – noire, grise et jaune. L’antimoine possède en outre trois structures allotropes essentielles, à savoir: jaune, métallique et explosive.

Exemple résolu pour vous

Q: Ecrivez une note sur les états d’oxydation des éléments du groupe 15 .

Réponse: Chacun des éléments du groupe 15 a 5 électrons dans leur cercle le plus extérieur. Ils n’ont besoin que de 3 électrons pour terminer leur configuration d’octets. L’octet peut être accompli soit en captant 3 électrons ou en partageant 3 électrons par une méthode pour les liaisons covalentes.

En conséquence, l’état d’oxydation négative de base de ces éléments est – 3. En descendant le groupe, le propension à afficher – 3 l’état d’oxydation diminue. Ceci est dû à l’expansion de la taille nucléaire et du caractère métallique.

Les éléments du groupe 15 indiquent en outre des états d’oxydation positifs de +3 et +5 en développant des liaisons covalentes. En raison de l’effet de paire inerte, la stabilité de l’état d’oxydation +5 diminue dans le groupe, tandis que celle de l’état d’oxydation +3 augmente.

L’azote n’a que des orbitales s et p, mais pas d’orbitales d dans son coquille de valence. Par conséquent, l’azote peut démontrer une covalence la plus extrême de 4. Une covalence de quatre est atteinte par le partage de sa seule paire d’électrons avec un autre iota ou particule.