A 15. csoport összes eleme a következő általános időszakos trendeket követi:
- Az elektronegativitás az atomok azon képessége, hogy vonzzák az elektronokat. Az elektronegativitás csökken a csoporton belül.
- Az ionizációs energia azt az energiamennyiséget jelenti, amely egy elektron eltávolításához szükséges egy atomból a gázfázisban. Az ionizációs energia csökken a csoporton belül.
- Az atomsugár növekszik a csoporton lefelé haladva.
- Az elektronaffinitás az atom azon képessége, hogy elfogadjon egy elektront, és az affinitás csökken a csoporton belül.
- A metál karakter növekszik a csoporton belül.
- Az olvadáspont, amely a kötések felbomlásához és a szilárd fázisú anyag folyékony halmazállapotúvá történő átalakításához szükséges energia mennyisége, a csoport lefelé haladva növekszik.
- A forráspont, a kötések felbomlásához és a folyékony fázisban lévő anyag gázzá alakításához szükséges energia mennyisége a csoportban növekszik.
A 15. csoport elemei
Ennek a csoportnak a fizikai tulajdonságai elemenként változnak, és a fémes jelleg növekszik, ahogy lefelé haladunk.
A nitrogén nem fémes elem, melynek színe, íze és szaga nincs, a természetben nem éghető gázként fordul elő. A csoport többi tagjával összehasonlítva ez a legmagasabb elektronegativitással rendelkezik, így a legnagyobb nemfémes karakterű elem. Szokásos oxidációs számai +5, +3 és -3. A földkéregben 0,002%-ban, míg a légkörben 78%-os előfordulásának felel meg.
Természetes módon megtalálható állati és növényi fehérjékben, valamint a növények fosszilis maradványaiban. Mielőtt felfedezték volna, hogy az ammónia nitrogénből nyerhető, a Harber-Bosch néven ismert eljárás, a nitrogénforrások korlátozottak voltak. Kiemeli továbbá a vízben való alacsony oldhatóságát.
A „nevetőgáznak” is nevezett dinitrogén-oxidot a fogászatban, a szülésnél és az autók sebességének növelésére használták.
A foszfor nem fémes elem. A foszfor leggyakoribb oxidációs állapota -3. Ez az elem, amely a 11. helyet foglalja el a földkéreg bőségében, 0,11%-kal. A foszfor fő forrása. Általában ásványi anyagok részeként található meg, és ritkán tiszta formában.
A foszforban különféle típusok találhatók, például a fehér foszfor, amely fehér viaszos szilárd anyag, amelyet késsel lehet vágni. Tetraéderes molekulát alkot, P4. A fehér foszfor mérgező, míg a vörös foszfor nem mérgező.
Vörös foszfor akkor képződik, amikor a fehér foszfort 573 Kelvinre hevítik, és nincs kitéve levegőnek. Kevésbé reaktív, mint a fehér foszfor, polimer szerkezetű, mint egy lánc, és stabilabb. Gyufacsúcsok készítéséhez fehér és vörös foszfort is használtak, de a fehér foszfort elkerülik toxicitása miatt.
A foszfornak számos felhasználási területe van: a foszfor-trikloridot például szappanokban, mosószerekben, műanyagokban, szintetikus nylon gumiban, motorolajokban, rovarirtó szerekben és gyomirtó szerekben használják. A foszforsavat műtrágyákban használják, és az élelmiszeriparban is használják.
Az arzén erősen mérgező metalloid. Félig fémes jellege miatt nagy sűrűségű, közepes hővezető képességgel és korlátozott elektromos vezetőképességgel rendelkezik. Az arzén oxidációs foka +5, +3, +2, +1 és -3. Az arzén allotróp formái: sárga, fekete és szürke, ez utóbbi a leggyakoribb.
Az arzéntartalmú vegyületeket inszekticidekben, gyomirtó szerekben és ötvözetekben használják. Vegye figyelembe azt is, hogy az arzén-oxid amfoter jellegű, azaz savként és bázisként is működhet.
Az antimon is metaloid, melynek leggyakoribb oxidációs állapota a +3, -3 és +5. Az antimon legstabilabb allotrópja a fémes forma, amelynek tulajdonságai hasonlóak az arzénéhoz: nagy sűrűség, közepes hővezető képesség és korlátozott elektromos vezetőképesség. Az egyik olyan felhasználási terület, amelyre az antimon kiemelkedik, a félvezetőként való felhasználás.
A bizmut egy fémes elem, melynek oxidációs foka +3 és +5 pont. A bizmutot gyakran használják kozmetikai termékekben és gyógyászatban. Ez a legalacsonyabb elektronegativitással és egyben a legalacsonyabb ionizációs energiával is rendelkezik, ami azt jelenti, hogy nagyobb valószínűséggel veszít elektront a 15. csoport többi eleméhez képest.