Stikstoffamilie van elementen

De stikstoffamilie is elementgroep 15 van het periodiek systeem. Stikstoffamilie-elementen delen een vergelijkbaar elektronenconfiguratiepatroon en volgen voorspelbare trends in hun chemische eigenschappen.

Ook gekend als: Elementen die tot deze groep behoren, worden ook wel pnictogenen genoemd, op termijn afgeleid van het Griekse woord pnigein, wat betekent "stikken". Dit verwijst naar de smooreigenschap van stikstofgas (in tegenstelling tot lucht, dat zowel zuurstof als stikstof bevat). Een manier om de identiteit van de pnictogen-groep te onthouden, is om te onthouden dat het woord begint met de symbolen van twee van zijn elementen (P voor fosfor en N voor stikstof). De elementenfamilie kan ook pentels worden genoemd, die zowel betrekking hebben op de elementen die voorheen tot elementgroep V behoorden, als op hun karakteristiek van het hebben van 5 valentie-elektronen.

Lijst van elementen in de stikstoffamilie

De stikstoffamilie bestaat uit vijf elementen, die beginnen met stikstof op het periodiek systeem en naar beneden gaan in de groep of kolom:

• stikstof
• fosfor
• arseen-
• antimonium
• bismut

Waarschijnlijk vertoont element 115, moscovium, ook kenmerken van de stikstoffamilie.

Feiten over stikstoffamilies

Hier zijn enkele feiten over de stikstoffamilie:

• Stikstoffamilie-elementen bestaan ​​uit atomen met 5 elektronen in hun buitenste energieniveau. Twee van de elektronen bevinden zich in de s subschaal, met 3 ongepaarde elektronen in de p subshell.
• Terwijl je naar beneden gaat in de stikstoffamilie: de atomaire straal neemt toe, de ionische straal neemt toe, de ionisatie-energie neemt af en de elektronegativiteit neemt af.
• Stikstoffamilie-elementen vormen vaak covalente verbindingen, meestal met de oxidatiegetallen +3 of +5.
• Stikstof en fosfor zijn niet-metalen. Arseen en antimoon zijn metalloïden. Bismuth is een metaal.
• Behalve stikstof zijn de elementen vast bij kamertemperatuur.
• De dichtheid van elementen neemt toe door de familie heen.
• Behalve stikstof en bismut bestaan ​​de elementen in twee of meer allotrope vormen.
• Stikstoffamilie-elementen vertonen een breed scala aan fysische en chemische eigenschappen. Hun verbindingen kunnen transparant zijn, hetzij diamagnetisch of paramagnetisch bij kamertemperatuur, en kunnen elektriciteit geleiden bij verwarming. Omdat de atomen dubbele of drievoudige bindingen vormen, zijn de verbindingen meestal stabiel en potentieel giftig.

Elementfeiten omvatten kristalgegevens voor de meest voorkomende allotropen en gegevens voor witte fosfor.

Gebruik van stikstof-familie-elementen

• Twee elementen, stikstof en fosfor, zijn essentieel voor het leven.
• Het grootste deel van de atmosfeer van de aarde bestaat uit stikstofgas, N₂. Diatomee pnictogene moleculen zoals deze kunnen pnictiden worden genoemd. Vanwege hun valentie zijn pnictide-atomen verbonden door een covalente drievoudige binding.
• Fosfor wordt gebruikt in lucifers, vuurwerk en kunstmest. Het wordt ook gebruikt om fosforzuur te maken.
• Arseen is giftig. Het is gebruikt als gif en als rodenticide.
• Antimoon wordt gebruikt in legeringen.
• Bismut wordt gebruikt in medicijnen, verf en als katalysator.

Stikstoffamilie - Groep 15 - Elementeigenschappen

	N	P	Net zo	Sb	Bi
smeltpunt (° C)	-209,86	44.1	817 (27 atm)	630.5	271,3
kookpunt (° C)	-195.8	280	613 (sublimieten)	1750	1560
dichtheid (g / cm3)	1,25 x 10-3	1.82	5.727	6.684	9.80
ionisatie-energie (kJ / mol)	1402	1012	947	834	703
atoomstraal (pm)	75	110	120	140	150
ionische straal (pm)	146 (N3-)	212 (p3-)	--	76 (Sb3+)	103 (Bi3+)
gebruikelijke oxidatie nummer	-3, +3, +5	-3, +3, +5	+3, +5	+3, +5	+3
hardheid (Mohs)	geen (gas)	--	3.5	3.0	2.25
kristal structuur	kubiek (vast)	kubiek	romboëdrische	hcp	romboëdrische

Referentie: Modern Chemistry (South Carolina). Holt, Rinehart en Winston. Harcourt Education (2009).