Skupina 15: skupina dusíku (pniktogeny)

Pět vnějších elektronů: ns² np³

Každá konfigurace končí ns² np³, od dusíku ([He] 2s² 2p³) po bismut ([Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³). Těmto atomům chybí do oktetu tři elektrony, takže mohou tři získat a vytvořit ionty, například nitridový ion N³⁻, nebo tři sdílet v kovalentních vazbách, jako v amoniaku a fosfanu (PH₃).

Vykazují také kladná oxidační čísla +3 a +5. Dusík pokrývá nejširší rozsah, od −3 v amoniaku po +5 v kyselině dusičné (HNO₃), zatímco bismut dole je hlavně +3.

Od plynu ke kovu

Dusík je plyn složený z molekul N₂, který taje při 63,15 K, zatímco bílý fosfor je voskovitá pevná látka tající při 317,3 K. Arsen a antimon jsou šedé polokovy a bismut je křehký kov. Elektronegativita klesá z 3,04 u dusíku na 2,19 u fosforu a 2,02 u bismutu a první ionizační energie klesne na polovinu, ze 14,534 eV na 7,289 eV. Hustota roste z 1,823 g/cm³ u fosforu na 9,78 g/cm³ u bismutu.

Kde se se skupinou 15 setkáte

Dusík tvoří asi 78 % vzduchu a dusík a fosfor jsou písmena N a P na pytlích s hnojivem. Fosfor spojuje jednotky DNA a ukládá energii v ATP a červený fosfor je v škrtací plošce krabičky zápalek. Sloučeniny arsenu jsou nechvalně známé jedy, přesto se arsenid gallitý používá v rychlé elektronice. Antimon pomáhá plastům odolávat ohni a bismut se objevuje v růžových přípravcích na žaludek a ve slitinách pro požární sprinklery.

Jména a pomalé překvapení

Název pniktogeny pochází z řeckého slova znamenajícího dusit, protože čistý plynný dusík dusí. Bismut se dlouho považoval za nejtěžší stabilní prvek, ale v roce 2003 vědci zjistili, že bismut-209 je velmi nepatrně radioaktivní s poločasem rozpadu více než miliardkrát delším, než je stáří vesmíru. Moskovium (115) se vyrábí jen po několika atomech, takže jeho vlastnosti jsou předpovězeny, nikoli změřeny.