Όλα τα στοιχεία της ομάδας 15 ακολουθούν τις ακόλουθες γενικές περιοδικές τάσεις:
- Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα των ατόμων να προσελκύουν ηλεκτρόνια. Η ηλεκτροαρνητικότητα μειώνεται καθώς κατεβαίνετε στην ομάδα.
- Η ενέργεια ιοντισμού αναφέρεται στην ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται για να αφαιρεθεί ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο στην αέρια φάση. Η ενέργεια ιονισμού μειώνεται κατεβαίνοντας την ομάδα.
- Η ατομική ακτίνα αυξάνεται κατεβαίνοντας την ομάδα.
- Η συγγένεια ηλεκτρονίων είναι η ικανότητα ενός ατόμου να δέχεται ένα ηλεκτρόνιο και μειώνεται καθώς κατεβαίνετε στην ομάδα.
- Ο μεταλλικός χαρακτήρας αυξάνεται κατεβαίνοντας το γκρουπ.
- Το σημείο τήξης, που είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τη διάσπαση των δεσμών και τη μετατροπή μιας ουσίας στερεάς φάσης σε ουσία υγρής φάσης, αυξάνεται κατεβαίνοντας στην ομάδα.
- Το σημείο βρασμού, η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τη διάσπαση των δεσμών και τη μετατροπή μιας ουσίας στην υγρή φάση σε αέριο, αυξάνεται στην ομάδα.
Στοιχεία της ομάδας 15
Οι φυσικές ιδιότητες αυτής της ομάδας διαφέρουν από το ένα στοιχείο στο άλλο και ο μεταλλικός χαρακτήρας αυξάνεται καθώς κατεβαίνετε σε αυτό.
Το άζωτο είναι ένα μη μεταλλικό στοιχείο, που δεν έχει χρώμα, γεύση και οσμή, εμφανίζεται στη φύση ως άκαυστο αέριο. Σε σύγκριση με την υπόλοιπη ομάδα, παρουσιάζει την υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα, γεγονός που το καθιστά το στοιχείο με τον μεγαλύτερο μη μεταλλικό χαρακτήρα. Οι συνήθεις αριθμοί οξείδωσής του είναι +5, +3 και -3. Βρίσκεται σε ποσοστό 0,002% στον φλοιό της γης, ενώ στην ατμόσφαιρα αντιστοιχεί σε 78% αφθονία.
Βρίσκεται φυσικά σε ζωικές και φυτικές πρωτεΐνες και σε απολιθώματα φυτών. Πριν ανακαλυφθεί ότι η αμμωνία μπορούσε να ληφθεί από το άζωτο, τη διαδικασία γνωστή ως Harber-Bosch, οι πηγές αζώτου ήταν περιορισμένες. Αναδεικνύει επίσης τη χαμηλή διαλυτότητά του στο νερό.
Το υποξείδιο του αζώτου, που ονομάζεται επίσης «αέριο του γέλιου», χρησιμοποιήθηκε στην οδοντιατρική, στον τοκετό και στην αύξηση της ταχύτητας των αυτοκινήτων.
Ο φώσφορος είναι ένα μη μεταλλικό στοιχείο. Η πιο κοινή κατάσταση οξείδωσης του φωσφόρου είναι -3. Είναι το στοιχείο που καταλαμβάνει την 11η θέση σε αφθονία του φλοιού της γης, όντας 0,11%. Η κύρια πηγή φωσφόρου. Βρίσκεται συνήθως ως μέρος ορυκτών, και σπάνια σε καθαρή μορφή.
Διάφοροι τύποι μπορούν να βρεθούν στον φώσφορο, όπως ο λευκός φώσφορος, που είναι ένα λευκό κηρώδες στερεό που μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι. Σχηματίζει ένα τετραεδρικό μόριο, το P4. Ο λευκός φώσφορος είναι τοξικός, ενώ ο κόκκινος είναι μη τοξικός.
Ο κόκκινος φώσφορος σχηματίζεται όταν ο λευκός φώσφορος θερμαίνεται στα 573 Kelvin και δεν εκτίθεται στον αέρα. Είναι λιγότερο αντιδραστικό από τον λευκό φώσφορο και έχει πολυμερή δομή σαν αλυσίδα και είναι πιο σταθερό. Τόσο ο λευκός όσο και ο κόκκινος φώσφορος έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μύτης, αλλά ο λευκός φώσφορος αποφεύγεται λόγω της τοξικότητάς του.
Ο φώσφορος έχει πολλές εφαρμογές: Ο τριχλωριούχος φώσφορος, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται σε σαπούνια, απορρυπαντικά, πλαστικά, συνθετικό νάιλον καουτσούκ, λάδια κινητήρα, εντομοκτόνα και ζιζανιοκτόνα. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται στα λιπάσματα και χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία τροφίμων.
Το αρσενικό είναι ένα πολύ δηλητηριώδες μεταλλοειδές. Λόγω του ημιμεταλλικού του χαρακτήρα, έχει υψηλή πυκνότητα, μέτρια θερμική αγωγιμότητα και περιορισμένο ηλεκτρικό αγώγιμο χαρακτήρα. Οι καταστάσεις οξείδωσης του αρσενικού είναι +5, +3, +2, +1 και -3. Οι αλλοτροπικές μορφές του αρσενικού είναι: κίτρινο, μαύρο και γκρι, με το τελευταίο να είναι το πιο κοινό.
Οι ενώσεις που περιέχουν αρσενικό χρησιμοποιούνται σε εντομοκτόνα, ζιζανιοκτόνα και κράματα. Σημειώστε επίσης ότι το οξείδιο του αρσενικού έχει αμφοτερικό χαρακτήρα, δηλαδή μπορεί να δράσει τόσο ως οξύ όσο και ως βάση.
Το αντιμόνιο είναι επίσης ένα μεταλλοειδές, οι πιο κοινές καταστάσεις οξείδωσης του οποίου είναι +3, -3 και +5. Το πιο σταθερό αλλοτρόπο του αντιμονίου είναι η μεταλλική μορφή, η οποία έχει ιδιότητες παρόμοιες με αυτές του αρσενικού: υψηλή πυκνότητα, μέτρια θερμική αγωγιμότητα και περιορισμένη ικανότητα αγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μία από τις χρήσεις για τις οποίες ξεχωρίζει το αντιμόνιο είναι η χρήση του ως ημιαγωγού.
Το βισμούθιο είναι ένα μεταλλικό στοιχείο, του οποίου οι καταστάσεις οξείδωσης είναι +3 και +5 βαθμοί. Το βισμούθιο χρησιμοποιείται συνήθως σε καλλυντικά προϊόντα και ιατρική. Είναι επίσης αυτό με τη χαμηλότερη ηλεκτραρνητικότητα και επίσης τη χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού, που σημαίνει ότι είναι πιο πιθανό να χάσει ένα ηλεκτρόνιο σε σύγκριση με τα υπόλοιπα στοιχεία της ομάδας 15.
