Układ okresowy jest bardzo rozległy. Z pewnością trudno jest zapamiętać różne właściwości każdego elementu. Dlatego podzieliliśmy go na różne grupy lub bloki. W tym rozdziale przeczytamy więcej o elementach z grupy 15 układu okresowego. Przyjrzymy się różnym właściwościom elementów należących do tej grupy. A więc zacznijmy.

Proponowane filmy

Co to są elementy grupy 15?

elementy blokowe są umieszczane po prawej stronie układu okresowego w grupach od 13 do 18. W jotach elementów p-bloku elektron rozdzielający wchodzi do podpowłoki walencyjnej p. W ten sposób w tych elementach podpowłoka np. jest wypełniany krok po kroku.

Ogólna konfiguracja elektroniczna powłoki walencyjnej grupy piętnastu elementów to ns2, np1-6. Projekt elektroniczny helu to 1s2. Nie ma on orbitali. Jednak jest to układ p- pierwiastek blokowy, ponieważ przyjmuje właściwości fizyczne i chemiczne po innych elementach bloku p z osiemnastej grupy. Elementy bloku typu P są generalnie niemetalami, podczas gdy pozostałe to metaloidy i metale.

P- elementy blokowe

Występowanie

Pierwiastki z grupy 15 obejmują azot, fosfor, arsen, antymon i bizmut. Azot jest rzeczywistym składnikiem powietrza i stanowi 78% jego objętości. Jest głównym członkiem tej grupy i występuje w stanie wolnym jako gaz dwuatomowy, N2.

Fosfor jest podstawowym składnikiem materii zwierzęcej i roślinnej. Grupy fosforanowe są składnikami kwasów nukleinowych, czyli DNA i RNA. Około 60% kości i zębów jest zbudowanych z fosforanów. Fosfoproteiny są dostępne w żółtku jaja, mleku i szpiku kostnym. Reszta pierwiastków tej grupy, czyli arsen, antymon i bizmut, występuje głównie w postaci siarczków. Na przykład spojrzenie na Stibnite, Arsenopyrite i bizmut.

Dowiedz się więcej o charakterystyce pierwiastków z grupy 16.

Trendy w grupie 15 elementów

Przyjrzyjmy się teraz niektórym trendom właściwości atomowych tych pierwiastków.

1) Promienie atomowe

Poruszając się w dół grupy, promienie jonowe i promienie atomowe rosną. Dzieje się tak z powodu ekspansji innego głównego poziomu energii w każdym pierwiastku progresywnym.

2) Entalpia jonizacyjna

Elementy te wykazują wyższe wartości entalpii jonizacji w porównaniu z pierwiastkami z grupy 14. W miarę jak poruszamy się w dół grupy, wartości entalpii jonizacji stale maleją. Dzieje się tak z powodu postępującego zwiększania się rozmiaru jądra.

Dowiedz się więcej o niektórych ważnych związkach węgla i krzemu tutaj szczegółowo

3) Elektroujemność

Elektroujemność to skłonność cząstki do przyciągania wspólnej pary elektronów bardziej do siebie. Elektroujemność maleje stopniowo wraz ze spadkiem grupy. Powodem tego jest wzrost promienia atomowego.

4) Właściwości fizyczne

Właściwości fizyczne obejmują stan skupienia, temperaturę wrzenia i topnienia, charakter metaliczny, alotropię i gęstość. Azot jest gazem dwuatomowym, podczas gdy pozostałe pierwiastki są z natury ciałami stałymi.

Poruszanie się w dół grupy powoduje wzrost metalicznego charakteru. Z drugiej strony entalpia jonizacji pierwiastków zmniejsza się ze względu na wzrost ich wielkości jądrowej.

5) Tendencje w temperaturze topnienia i wrzenia

Temperatura topnienia wzrasta od azotu do arsen ze względu na ciągły wzrost wielkości jądra. Niska temperatura topnienia azotu wynika z jego dyskretnych dwuatomowych cząstek.

Pomimo tego, że rozmiar jądra zwiększa się od arsenu do antymonu, następuje spadek ich temperatury topnienia.Pomimo faktu, że antymon ma strukturę warstwową, ma niską temperaturę topnienia niż arsen ze względu na generalnie swobodne prasowanie cząstek. Co więcej, temperatura topnienia bizmutu nie jest tak wysoka jak antymon z powodu luźnego upakowania atomów przez metaliczne trzymanie. Z drugiej strony, temperatura wrzenia stopniowo wzrasta od azotu do bizmutu.

Gęstość tych pierwiastków rośnie od azotu do bizmutu.

6) Alotropia

Wszystkie pierwiastki z grupy piętnastu, poza bizmutem, wskazują na alotropię. Azot występuje w dwóch strukturach alotropowych, czyli w azocie alfa i azocie beta. Fosfor występuje w wielu strukturach alotropowych. Spośród nich dwie krytyczne struktury alotropowe to fosfor czerwony i fosfor biały.

Arsen występuje w trzech podstawowych strukturach alotropowych – czarnej, szarej i żółtej. Antymon dodatkowo ma trzy podstawowe struktury alotropowe, a konkretnie: żółty, metaliczny i wybuchowy.

Rozwiązany przykład dla Ciebie

P: Napisz notatkę o stopniach utlenienia grupy 15 pierwiastków .

Odp .: Każdy z pierwiastków z grupy 15 ma 5 elektronów w swoim najbardziej zewnętrznym kręgu. Potrzebują tylko 3 elektronów, aby zakończyć konfigurację oktetu. Oktet może zostać osiągnięty albo przez wychwycenie 3 elektronów, albo przez wspólne wykorzystanie 3 elektronów metodą wiązania kowalencyjnego.

W związku z tym podstawowy ujemny stan utlenienia tych pierwiastków wynosi – 3. Przechodząc w dół grupy skłonność do wyświetlania – 3 stopień utlenienia maleje. Dzieje się tak z powodu ekspansji wielkości jądra i metalicznego charakteru.

Pierwiastki z grupy 15 dodatkowo wskazują na dodatnie stany utlenienia +3 i +5 poprzez rozwój wiązań kowalencyjnych. Ze względu na efekt pary obojętnej, stabilność stopnia utlenienia +5 zmniejsza się w grupie, podczas gdy stopień utlenienia +3 zwiększa się.

Azot ma tylko orbitale s i p, ale nie ma orbitali d w jego powłoka walencyjna. Dlatego azot może wykazywać najbardziej ekstremalną kowalencję równą 4. Kowalencję cztery osiąga się przez dzielenie jego samotnej pary elektronów z inną jota lub cząstką.