グループ 15 のすべての元素は、次の一般的な周期的傾向に従います。
- 電気陰性度は、電子を引き付ける原子の能力です。グループを下るにつれて電気陰性度は減少します。
- イオン化エネルギーとは、気相中の原子から電子を取り除くのに必要なエネルギー量を指します。イオン化エネルギーはグループを下るに従って減少します。
- 原子半径はグループの下に行くほど大きくなります。
- 電子親和力は、原子が電子を受け入れる能力であり、グループを下るにつれて減少します。
- グループを下るにつれてメタリックな性格が増していきます。
- 結合を切断して固相物質を液相物質に変化させるのに必要なエネルギー量である融点は、下に行くほど高くなります。
- 沸点、結合を切断し、液相の物質を気体に変えるのに必要なエネルギー量は、グループ内で増加します。
グループ 15 の要素
このグループの物理的特性は元素ごとに異なり、下に行くほど金属的な特徴が増します。
窒素は無色、無味、無臭の非金属元素で、不燃性ガスとして自然界に存在します。グループの残りの部分と比較すると、それは最高の電気陰性度を示し、最大の非金属特性を持つ要素になります. その通常の酸化数は +5、+3、および -3 です。地殻では 0.002%、大気では 78% 存在します。
動物や植物のタンパク質や植物の化石に自然に含まれています。アンモニアが窒素から得られることが発見される前は、ハーバー・ボッシュとして知られるプロセスであり、窒素源は限られていました。また、水への溶解度が低いことも強調しています。
「笑気ガス」とも呼ばれる亜酸化窒素は、歯科、出産、車の速度を上げるために使用されました。
リンは非金属元素です。リンの最も一般的な酸化状態は -3 です。地殻の存在量で 11 番目の位置を占める元素で、0.11% です。リンの主な供給源。通常は鉱物の一部として存在し、純粋な形で存在することはめったにありません。
ナイフで切ることができる白いワックス状の固体である白リンなど、リンにはさまざまな種類があります。それは四面体分子、P4を形成します。白リンは有毒ですが、赤リンは無毒です。
白リンを 573 ケルビンに加熱し、空気にさらさないと、赤リンが形成されます。白リンよりも反応性が低く、鎖状の高分子構造を持ち、より安定しています。白リンと赤リンの両方がマッチ棒の製造に使用されてきましたが、白リンはその毒性のために避けられています。
リンには多くの用途があります。たとえば、三塩化リンは、石鹸、洗剤、プラスチック、合成ナイロン ゴム、モーター オイル、殺虫剤、除草剤に使用されます。リン酸は肥料に使用され、食品産業でも使用されます。
ヒ素は非常に有毒な半金属です。その半金属特性により、高密度、適度な熱伝導率、および制限された電気伝導特性を備えています。ヒ素の酸化状態は、+5、+3、+2、+1、および -3 です。ヒ素の同素体には、黄色、黒色、灰色があり、後者が最も一般的です。
ヒ素含有化合物は、殺虫剤、除草剤、および合金に使用されています。また、酸化砒素は両性であることに注意してください。つまり、酸としても塩基としても機能します。
アンチモンは半金属でもあり、その最も一般的な酸化状態は +3、-3、および +5 です. アンチモンの最も安定な同素体は、ヒ素と同様の特性を持つ金属型です: 高密度、中程度の熱伝導率、および電気を伝導する能力が制限されています。アンチモンの際立った用途の 1 つは、半導体としての使用です。
ビスマスは金属元素で、その酸化状態は +3 ポイントと +5 ポイントです。ビスマスは、化粧品や医薬品に広く使用されています。また、電気陰性度が最も低く、イオン化エネルギーも最も低いため、他の 15 族元素と比較して電子を失う可能性が高くなります。
