Alla element i grupp 15 följer följande generella periodiska trender:
- Elektronegativitet är atomers förmåga att attrahera elektroner. Elektronegativiteten minskar när du går ner i gruppen.
- Joniseringsenergi hänvisar till den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från en atom i gasfasen. Joniseringsenergin minskar nedåt i gruppen.
- Atomradien ökar nedåt i gruppen.
- Elektronaffinitet är en atoms förmåga att acceptera en elektron, och den minskar när du går ner i gruppen.
- Den metalliska karaktären ökar neråt i gruppen.
- Smältpunkt, som är mängden energi som krävs för att bryta bindningar och ändra ett fastfasämne till ett flytandefasämne, ökar nedåt i gruppen.
- Kokpunkten, mängden energi som krävs för att bryta bindningar och ändra ett ämne i vätskefasen till en gas, ökar i gruppen.
Delar av grupp 15
De fysiska egenskaperna hos denna grupp varierar från ett element till ett annat och den metalliska karaktären ökar när du går ner i den.
Kväve är ett icke-metalliskt grundämne, som inte har någon färg, smak och lukt, det förekommer i naturen som en obrännbar gas. Jämfört med resten av gruppen uppvisar den den högsta elektronegativiteten, vilket gör den till det element med störst icke-metallisk karaktär. Dess vanliga oxidationstal är +5, +3 och -3. Den finns i 0,002 % i jordskorpan, medan den i atmosfären motsvarar 78 % förekomst.
Det finns naturligt i animaliska och växtproteiner och i fossila rester av växter. Innan man upptäckte att ammoniak kunde erhållas från kväve, den process som kallas Harber-Bosch, var kvävekällorna begränsade. Det framhäver också dess låga löslighet i vatten.
Lustgas, även kallad ”skratgas”, användes i tandvården, vid förlossningar och för att öka hastigheten på bilar.
Fosfor är ett icke-metalliskt grundämne. Det vanligaste oxidationstillståndet för fosfor är -3. Det är grundämnet som upptar den 11:e positionen i överflöd av jordskorpan, vilket är 0,11%. Den huvudsakliga källan till fosfor. Det finns vanligtvis som en del av mineraler, och sällan i ren form.
Olika typer kan finnas i fosfor, till exempel vit fosfor, som är en vit vaxartad fast substans som kan skäras med en kniv. Den bildar en tetraedrisk molekyl, P4. Vit fosfor är giftigt, medan röd fosfor är ogiftig.
Röd fosfor bildas när vit fosfor värms upp till 573 Kelvin och inte utsätts för luft. Den är mindre reaktiv än vit fosfor och har en polymerstruktur som en kedja och är mer stabil. Både vit och röd fosfor har använts för att göra tändsticksspetsar, men vit fosfor undviks på grund av dess toxicitet.
Fosfor har många användningsområden: Fosfortriklorid, till exempel, används i tvål, tvättmedel, plast, syntetiskt nylongummi, motoroljor, insekticider och herbicider. Fosforsyra används i gödningsmedel, och används även i livsmedelsindustrin.
Arsenik är en mycket giftig metalloid. På grund av sin semimetalliska karaktär har den hög densitet, måttlig värmeledningsförmåga och en begränsad elektrisk ledande karaktär. Oxidationstillstånden för arsenik är +5, +3, +2, +1 och -3. De allotropa formerna av arsenik är: gul, svart och grå, den senare är den vanligaste.
Arsenikhaltiga föreningar används i insekticider, herbicider och legeringar. Observera också att arsenikoxid har en amfoter karaktär, det vill säga den kan fungera både som en syra och som en bas.
Antimon är också en metalloid, vars vanligaste oxidationstillstånd är +3, -3 och +5. Den mest stabila allotropen av antimon är den metalliska formen, som har egenskaper som liknar dem för arsenik: hög densitet, måttlig värmeledningsförmåga , och en begränsad förmåga att leda el. En av de användningsområden för vilka antimon sticker ut är dess användning som halvledare.
Vismut är ett metalliskt grundämne, vars oxidationstillstånd är +3 och +5 poäng. Vismut används ofta i kosmetiska produkter och medicin. Det är också den med lägst elektronegativitet och även lägst joniseringsenergi, vilket gör att det är mer sannolikt att förlora en elektron jämfört med resten av gruppen 15 grundämnen.
