Текущая версия страницы пока
не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от
версии, проверенной 21 января 2012;
проверки требуют
16 правок.
Текущая версия страницы пока
не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от
версии, проверенной 21 января 2012;
проверки требуют
16 правок.
Подгру́ппа азо́та, или пниктоге́ны[1] (пникти́ды) в химические элементы 15-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации в элементы главной подгруппы V группы)[2]. В группу входят азот N, фосфор P, мышьяк As, сурьма Sb и висмут Bi[3]. Все элементы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня атома ns²np³ и могут проявлять в соединениях степени окисления от в3 до +5[3]. Первые представители подгруппы в азот и фосфор в типичные неметаллы, мышьяк и сурьма проявляют металлические свойства, висмут в типичный металл. Таким образом, в данной группе резко изменяются свойства составляющих её элементов: от типичного неметалла до типичного металла. Химия этих элементов очень разнообразна и, учитывая различия в свойствах элементов, при изучении её разбивают на две подгруппы в подгруппу азота и подгруппу мышьяка.
[править] Свойства элементов подгруппы азота и простых веществ
Оптический линейчатый эмиссионный спектр азота
| N |
7 |
| 14,00674 |
| 2s22p3; |
| Азот |
Азот в бесцветный газ, не имеющий запаха, мало растворим в воде (2,3 мл/100г при 0 °C, 0,8 мл/100г при 80 °C).
Также может быть и в жидком состоянии, при температуре кипения в 195,8 °C в бесцветная жидкость. При контакте с воздухом поглощает кислород.
При температуре в в209,86 °C азот переходит в твердое состояние в виде снега. При контакте с воздухом поглощает кислород, при этом плавится, образуя раствор кислорода в азоте.
| P |
15 |
| 30,973762 |
| 3s23p3 |
| Фосфор |
Фосфор в неметалл, в чистом виде имеет 4 аллотропные модификации:
- Белый фосфор в самая химически активная модификация фосфора. Имеет молекулярное строение; формула P4, форма молекулы в тетраэдр. По внешнему виду белый фосфор очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий. Температура плавления 44,1 °C, плотность 1823 кг/м³. Чрезвычайно химичеки активен. Например, он медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение). Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется хемилюминесценцией (иногда ошибочно фосфоресценцией). Ядовит, летальная доза белого фосфора для взрослого мужчины составляет 0,05в0,1 г.
- Красный фосфор в представляет собой полимер со сложной структурой. Имеет формулу Pn. В зависимости от способа получения и степени дробления красного фосфора, имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии в тёмно-фиолетовый с медным оттенком металлический блеск. Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется, вплоть до температуры 240в250 °С (при переходе в белую форму во время возгонки), но самовоспламеняется при трении или ударе, у него полностью отсутствует явление хемолюминесценции. Нерастворим в воде, а также в бензоле, сероуглероде и других, растворим в трибромиде фосфора. При температуре возгонки красный фосфор превращается в пар, при охлаждении которого образуется в основном белый фосфор. Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого, поэтому он применяется гораздо шире, например, в производстве спичек (составом на основе красного фосфора покрыта тёрочная поверхность коробков). Плотность красного фосфора также выше, и достигает 2400 кг/м³ в литом виде. При хранении на воздухе красный фосфор в присутствии влаги постепенно окисляется, образуя гигроскопичный оксид, поглощает воду и отсыревает («отмокает»), образуя вязкую фосфорную кислоту; поэтому его хранят в герметичной таре. При «отмокании» в промывают водой от остатков фосфорных кислот, высушивают и используют по назначению.
- Чёрный фосфор в это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Впервые чёрный фосфор был получен в 1914 году американским физиком П. У. Бриджменом из белого фосфора в виде чёрных блестящих кристаллов, имеющих высокую (2690 кг/м³) плотность. Для проведения синтеза чёрного фосфора Бриджмен применил давление в 2×109 Па (20 тысяч атмосфер) и температуру около 200 °С. Начало быстрого перехода лежит в области 13 000 атмосфер и температуре около 230 °С. Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Поджечь чёрный фосфор можно, только предварительно сильно раскалив в атмосфере чистого кислорода до 400 °С. Чёрный фосфор проводит электрический ток и имеет свойства полупроводника. Температура плавления чёрного фосфора 1000 °С под давлением 18×105 Па.
- Металлический фосфор. При 8,3×1010 Па чёрный фосфор переходит в новую, ещё более плотную и инертную металлическую фазу с плотностью 3,56 г/см³, а при дальнейшем повышении давления до 1,25×1011 Па в ещё более уплотняется и приобретает кубическую кристаллическую решётку, при этом его плотность возрастает до 3,83 г/см³. Металлический фосфор очень хорошо проводит электрический ток.
| As |
33 |
| 74,9216 |
| 4s24p3 |
| Мышьяк |
Мышьяк в химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации в главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33, обозначается символом As. Простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета.
| Sb |
51 |
| 121,76 |
| 5s25p3 |
| Сурьма |
Сурьма в полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма).
| Bi |
83 |
| 208,98038 |
| [Xe]4f145d106s26p3 |
| Висмут |
Тяжёлый серебристо-белый металл с розоватым оттенком. Со временем покрывается тёмно-серой оксидной плёнкой. Наряду со свинцом и оловом входит в состав большинства легкоплавких припоев и сплавов для изготовления плавких предохранителей и элементов пожарной сигнализации. Пары висмута ядовиты.
| Uup |
115 |
| (288) |
| [Rn]5f146d107s27p3 |
| Унунпентий |
Унунпе́нтий (лат. Ununpentium, Uup) или эка-висмут в 115-й химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 115, атомная масса 288, наиболее стабильным является нуклид 288Uup (период полураспада оценивается в 87 мс).
