Grupa 15: azotowce (pniktogeny)

Pięć elektronów zewnętrznych: ns² np³

Każda konfiguracja kończy się na ns² np³, od azotu ([He] 2s² 2p³) do bizmutu ([Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³). Brakuje im trzech elektronów do oktetu, więc te atomy mogą przyjąć trzy i utworzyć jony, takie jak jon azotkowy N³⁻, albo uwspólnić trzy w wiązaniach kowalencyjnych, jak w amoniaku i fosfinie (PH₃).

Wykazują też dodatnie stopnie utlenienia +3 i +5. Azot obejmuje najszerszy zakres, od −3 w amoniaku do +5 w kwasie azotowym (HNO₃), a bizmut na dole występuje głównie na +3.

Od gazu do metalu

Azot to gaz złożony z cząsteczek N₂, który topi się w 63,15 K, a fosfor biały to woskowate ciało stałe topiące się w 317,3 K. Arsen i antymon to szare półmetale, a bizmut to kruchy metal. Elektroujemność spada z 3,04 dla azotu do 2,19 dla fosforu i 2,02 dla bizmutu, a pierwsza energia jonizacji maleje o połowę, z 14,534 eV do 7,289 eV. Gęstość rośnie z 1,823 g/cm³ dla fosforu do 9,78 g/cm³ dla bizmutu.

Gdzie spotykasz grupę 15

Azot stanowi około 78% powietrza, a azot i fosfor to N i P na workach z nawozami. Fosfor łączy jednostki DNA i magazynuje energię w ATP, a fosfor czerwony znajduje się na draskowej powierzchni pudełka zapałek. Związki arsenu to osławione trucizny, a mimo to arsenek galu jest używany w szybkiej elektronice. Antymon pomaga tworzywom sztucznym opierać się ogniowi, a bizmut pojawia się w różowych środkach na żołądek i w stopach do tryskaczy przeciwpożarowych.

Nazwy i powolna niespodzianka

Nazwa pniktogeny pochodzi od greckiego słowa oznaczającego dusić, ponieważ czysty gazowy azot dusi. Przez długi czas sądzono, że bizmut jest najcięższym trwałym pierwiastkiem, ale w 2003 roku naukowcy odkryli, że bizmut-209 jest bardzo słabo promieniotwórczy, a jego okres półtrwania jest ponad miliard razy dłuższy niż wiek Wszechświata. Moskow (115) otrzymywano tylko po kilka atomów naraz, więc jego właściwości są przewidywane, a nie zmierzone.