Alle gruppe 15-elementer følger følgende generelle periodiske tendenser:
- Elektronegativitet er atomers evne til at tiltrække elektroner. Elektronegativiteten aftager, når du går ned i gruppen.
- Ioniseringsenergi refererer til den mængde energi, det tager at fjerne en elektron fra et atom i gasfasen. Ioniseringsenergi falder ned i gruppen.
- Atomradius stiger ned ad gruppen.
- Elektronaffinitet er et atoms evne til at acceptere en elektron, og den aftager, efterhånden som du går ned i gruppen.
- Metallisk karakter stiger ned ad gruppen.
- Smeltepunkt, som er den mængde energi, der kræves for at bryde bindinger og ændre et fastfasestof til et væskefasestof, stiger ned i gruppen.
- Kogepunktet, den mængde energi, der kræves for at bryde bindinger og ændre et stof i væskefasen til en gas, stiger i gruppen.
Elementer i gruppe 15
De fysiske egenskaber for denne gruppe varierer fra et grundstof til et andet, og den metalliske karakter øges, når du går ned i den.
Nitrogen er et ikke-metallisk grundstof, som ikke har farve, smag og lugt, det forekommer i naturen som en ikke-brændbar gas. Sammenlignet med resten af gruppen præsenterer det den højeste elektronegativitet, hvilket gør det til det grundstof med den største ikke-metalliske karakter. Dens sædvanlige oxidationstal er +5, +3 og -3. Den findes i 0,002 % i jordskorpen, mens den i atmosfæren svarer til 78 % forekomst.
Det findes naturligt i animalske og planteproteiner og i fossile rester af planter. Før det blev opdaget, at ammoniak kunne opnås fra nitrogen, processen kendt som Harber-Bosch, var nitrogenkilderne begrænsede. Det fremhæver også dets lave opløselighed i vand.
Dinitrogenoxid, også kaldet “lattergas”, blev brugt i tandplejen, ved fødslen og til at øge bilernes hastighed.
Fosfor er et ikke-metallisk grundstof. Den mest almindelige oxidationstilstand for fosfor er -3. Det er det element, der indtager den 11. position i overflod af jordskorpen, idet det er 0,11%. Den vigtigste kilde til fosfor. Det findes normalt som en del af mineraler, og sjældent i en ren form.
Forskellige typer kan findes i fosfor, såsom hvid fosfor, som er et hvidt voksagtigt fast stof, der kan skæres med en kniv. Det danner et tetraedrisk molekyle, P4. Hvidt fosfor er giftigt, mens rødt fosfor er ugiftigt.
Rødt fosfor dannes, når hvidt fosfor opvarmes til 573 Kelvin og ikke udsættes for luft. Det er mindre reaktivt end hvidt fosfor og har en polymerstruktur som en kæde og er mere stabil. Både hvidt og rødt fosfor er blevet brugt til at lave tændstikspidser, men hvidt fosfor undgås på grund af dets giftighed.
Fosfor har mange anvendelser: Fosfortrichlorid bruges for eksempel i sæber, rengøringsmidler, plast, syntetisk nylongummi, motorolier, insekticider og herbicider. Fosforsyre bruges i gødning, og bruges også i fødevareindustrien.
Arsen er et meget giftigt metalloid. På grund af sin semi-metalliske karakter har den høj densitet, moderat termisk ledningsevne og en begrænset elektrisk ledende karakter. Oxidationstilstandene for arsen er +5, +3, +2, +1 og -3. De allotrope former for arsen er: gul, sort og grå, hvor sidstnævnte er den mest almindelige.
Arsenholdige forbindelser bruges i insekticider, herbicider og legeringer. Bemærk også, at arsenoxid har en amfoter karakter, det vil sige, at det kan fungere både som en syre og som en base.
Antimon er også et metalloid, hvoraf de mest almindelige oxidationstilstande er +3, -3 og +5. Den mest stabile allotrop af antimon er den metalliske form, som har egenskaber, der ligner arsens egenskaber: høj densitet, moderat varmeledningsevne , og en begrænset evne til at lede elektricitet. En af de anvendelser, som antimon skiller sig ud for, er dens anvendelse som halvleder.
Bismuth er et metallisk grundstof, hvis oxidationstilstande er +3 og +5 point. Bismuth er almindeligt anvendt i kosmetiske produkter og medicin. Det er også den med den laveste elektronegativitet og også den laveste ioniseringsenergi, hvilket betyder, at den er mere tilbøjelig til at miste en elektron sammenlignet med resten af gruppe 15 grundstoffer.
