К главной подгруппе V группы периодической системы принадлежат азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут.
Эти элементы, имея пять электронов в наружном слое атома, характеризуются в целом как неметаллы. Однако способность к присоединению электронов выражена у них значительно слабее, чем у соответствующих элементов VI и VII групп. Благодаря наличию пяти наружных электронов, высшая положительная окисленность элементов этой подгруппы равна +5, а отрицательная −3. Вследствие относительно меньшей электроотрицательности связь рассматриваемых элементов с водородом менее полярна, чем связь с водородом элементов VI и VII групп. Поэтому водородные соединения этих элементов не отщепляют в водном растворе ионы водорода и, таким образом, не обладают кислотными свойствами.
Физические и химические свойства элементов подгруппы азота изменяются с увеличением порядкового номера в той же последовательности, которая наблюдалась в ранее рассмотренных группах. Но так как неметаллические свойства выражены у азота слабее, чем у кислорода и тем более фтора, то ослабление этих свойств при переходе к следующим элементам влечет за собой появление и нарастание металлических свойств. Последние заметны уже у мышьяка, сурьма приблизительно в равной степени обладает теми и другими свойствами, а у висмута металлические свойства преобладают над неметаллическими.
Важнейшие свойства элементов рассматриваемой подгруппы приведены в табл. 27.
Таблица 27. Некоторые свойства азота и его аналогов
| Азот | Фосфор | Мышьяк | Сурьма | Висмут | |
|---|---|---|---|---|---|
| Строение внешнего электронного слоя атома | 2s22p3 | 3s23p3 | 4s24p3 | 5s25p3 | 6s26p3 |
| Энергия ионизации атома, эВ | 14,53 | 10,49 | 9,82 | 8,64 | 7,3 |
| Относительная электроотрицательность | 3,07 | 2,2 | 2,1 | 1,8 | 1,7 |
| Радиус атома, нм | 0,071 | 0,13 | 0,148 | 0,161 | 0,182 |
| Температура плавления, °C | −210,0 | 44,1 * | ** | 630,5 | 271,3 |
| Температура кипения, °C | −195,8 | 257 | ** | 1634 | 1550 |
| Плотность, г/см3 | 0,81 3* | 1,83 * | 5,72 4* | 6,68 | 9,80 |
* Белый фосфор.
** Сублимируется при 615 °C.
3* Жидкий при −196 °C.
4* Серый мышьяк.
Зміст
- 136. Азот в природе. Получение и свойства азота
- 137. Аммиак. Соли аммония
- 138. Фиксация атмосферного азота. Получение аммиака
- 139. Гидразин. Гидроксиламин. Азидоводород
- 140. Оксиды азота
- 141. Азотистая кислота
- 142. Азотная кислота
- 143. Промышленное получение азотной кислоты
- 144. Круговорот азота в природе
- 145. Фосфор в природе. Получение и свойства фосфора
- 146. Соединения фосфора с водородом и галогенами
- 147. Оксиды и кислоты фосфора
- 148. Минеральные удобрения
- 149. Мышьяк
- 150. Сурьма
- 151. Висмут