Alle gruppe 15-elementer følger følgende generelle periodiske trender:
- Elektronegativitet er atomers evne til å tiltrekke seg elektroner. Elektronegativiteten avtar når du går nedover i gruppen.
- Ioniseringsenergi refererer til mengden energi det tar å fjerne et elektron fra et atom i gassfasen. Ioniseringsenergien avtar nedover i gruppen.
- Atomradiusen øker nedover gruppen.
- Elektronaffinitet er evnen til et atom til å akseptere et elektron, og den avtar når du går nedover i gruppen.
- Metallisk karakter øker nedover gruppen.
- Smeltepunktet, som er mengden energi som kreves for å bryte bindinger og endre et fastfasestoff til et væskefasestoff, øker nedover i gruppen.
- Kokepunktet, mengden energi som kreves for å bryte bindinger og endre et stoff i væskefasen til en gass, øker i gruppen.
Elementer i gruppe 15
De fysiske egenskapene til denne gruppen varierer fra et element til et annet, og den metalliske karakteren øker etter hvert som du går ned i den.
Nitrogen er et ikke-metallisk grunnstoff, som ikke har farge, smak og lukt, det forekommer i naturen som en ikke-brennbar gass. Sammenlignet med resten av gruppen presenterer den den høyeste elektronegativiteten, noe som gjør den til det elementet med størst ikke-metallisk karakter. Dens vanlige oksidasjonstall er +5, +3 og -3. Den finnes i 0,002 % i jordskorpen, mens den i atmosfæren tilsvarer 78 % overflod.
Det finnes naturlig i dyre- og planteproteiner, og i fossile rester av planter. Før det ble oppdaget at ammoniakk kunne oppnås fra nitrogen, prosessen kjent som Harber-Bosch, var nitrogenkilder begrenset. Det fremhever også dens lave løselighet i vann.
Lystgass, også kalt «lattergass», ble brukt i tannbehandling, i fødsel og for å øke hastigheten på biler.
Fosfor er et ikke-metallisk grunnstoff. Den vanligste oksidasjonstilstanden til fosfor er -3. Det er elementet som inntar den 11. posisjonen i overflod av jordskorpen, som er 0,11%. Hovedkilden til fosfor. Det finnes vanligvis som en del av mineraler, og sjelden i ren form.
Ulike typer kan finnes i fosfor, for eksempel hvit fosfor, som er et hvitt voksaktig faststoff som kan skjæres med en kniv. Det danner et tetraedrisk molekyl, P4. Hvitt fosfor er giftig, mens rødt fosfor er ugiftig.
Rødt fosfor dannes når hvitt fosfor varmes opp til 573 Kelvin og ikke utsettes for luft. Det er mindre reaktivt enn hvitt fosfor, og har en polymerstruktur som en kjede og er mer stabil. Både hvitt og rødt fosfor har blitt brukt til å lage fyrstikkspisser, men hvitt fosfor unngås på grunn av giftigheten.
Fosfor har mange bruksområder: Fosfortriklorid brukes for eksempel i såper, vaskemidler, plast, syntetisk nylongummi, motoroljer, insektmidler og ugressmidler. Fosforsyre brukes i gjødsel, og brukes også i næringsmiddelindustrien.
Arsen er et svært giftig metalloid. På grunn av sin semi-metalliske karakter har den høy tetthet, moderat termisk ledningsevne og en begrenset elektrisk ledende karakter. Oksydasjonstilstandene til arsen er +5, +3, +2, +1 og -3. De allotropiske formene for arsen er: gul, svart og grå, sistnevnte er den vanligste.
Arsenholdige forbindelser brukes i insektmidler, ugressmidler og legeringer. Vær også oppmerksom på at arsenoksyd har en amfoter karakter, det vil si at det kan fungere både som en syre og som en base.
Antimon er også et metalloid, hvor de vanligste oksidasjonstilstandene er +3, -3 og +5. Den mest stabile allotropen av antimon er den metalliske formen, som har egenskaper som ligner på arsen: høy tetthet, moderat varmeledningsevne , og en begrenset evne til å lede strøm. En av bruksområdene som antimon skiller seg ut for er bruken som halvleder.
Vismut er et metallisk grunnstoff, hvis oksidasjonstilstander er +3 og +5 poeng. Vismut er ofte brukt i kosmetiske produkter og medisin. Det er også den med lavest elektronegativitet og også lavest ioniseringsenergi, noe som betyr at det er mer sannsynlig å miste et elektron sammenlignet med resten av gruppe 15-elementene.
