Stickstoff-Elementfamilie

Die Stickstofffamilie ist die Elementgruppe 15 des Periodensystems. Elemente der Stickstofffamilie haben ein ähnliches Elektronenkonfigurationsmuster und folgen in ihren chemischen Eigenschaften vorhersagbaren Trends.

Auch bekannt als: Elemente, die zu dieser Gruppe gehören, werden auch als pnictogene Substanzen bezeichnet, die vom griechischen Wort abgeleitet sind pnigein, was bedeutet "ersticken". Dies bezieht sich auf die Erstickungseigenschaft von Stickstoffgas (im Gegensatz zu Luft, die neben Stickstoff auch Sauerstoff enthält). Eine Möglichkeit, sich an die Identität der pnictogenen Gruppe zu erinnern, besteht darin, sich daran zu erinnern, dass das Wort mit den Symbolen zweier ihrer Elemente beginnt (P für Phosphor und N für Stickstoff). Die Elementfamilie kann auch als Pentel bezeichnet werden, was sich sowohl auf die Elemente bezieht, die früher zur Elementgruppe V gehörten, als auch auf ihre Eigenschaft, 5 Valenzelektronen zu haben.

Liste der Elemente in der Stickstofffamilie

Die Stickstofffamilie besteht aus fünf Elementen, die mit Stickstoff im Periodensystem beginnen und sich in der Gruppe oder Spalte nach unten bewegen:

  • Stickstoff-
  • Phosphor
  • Arsen
  • Antimon
  • Wismut

Es ist wahrscheinlich, dass Element 115, Moskau, auch Merkmale der Stickstofffamilie aufweist.

Fakten zur Stickstofffamilie

Hier einige Fakten zur Stickstofffamilie:

  • Elemente der Stickstofffamilie bestehen aus Atomen mit 5 Elektronen in ihrem äußeren Energieniveau. Zwei der Elektronen sind in der s Unterschale, mit 3 ungepaarten Elektronen in der p Unterschale.
  • Wenn Sie sich in der Stickstofffamilie bewegen: Der Atomradius nimmt zu, der Ionenradius nimmt zu, die Ionisierungsenergie nimmt ab und die Elektronegativität nimmt ab.
  • Elemente der Stickstofffamilie bilden häufig kovalente Verbindungen, üblicherweise mit den Oxidationszahlen +3 oder +5.
  • Stickstoff und Phosphor sind Nichtmetalle. Arsen und Antimon sind Metalloide. Wismut ist ein Metall.
  • Mit Ausnahme von Stickstoff sind die Elemente bei Raumtemperatur fest.
  • Die Elementdichte steigt in der Familie.
  • Mit Ausnahme von Stickstoff und Wismut liegen die Elemente in zwei oder mehr allotropen Formen vor.
  • Elemente der Stickstofffamilie weisen eine Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften auf. Ihre Verbindungen können bei Raumtemperatur transparent, entweder diamagnetisch oder paramagnetisch sein und können beim Erhitzen Elektrizität leiten. Da die Atome Doppel- oder Dreifachbindungen bilden, neigen die Verbindungen dazu, stabil und potentiell toxisch zu sein.

Zu den Elementdaten gehören Kristalldaten für die häufigsten Allotrope und Daten für weißen Phosphor.

Verwendung von Elementen der Stickstofffamilie

  • Zwei der Elemente, Stickstoff und Phosphor, sind lebenswichtig.
  • Der größte Teil der Erdatmosphäre besteht aus Stickstoffgas, N2. Solche zweiatomigen pnictogenen Moleküle können als pnictides bezeichnet werden. Pnictidatome sind aufgrund ihrer Valenz durch eine kovalente Dreifachbindung verbunden.
  • Phosphor wird in Streichhölzern, Feuerwerkskörpern und Düngemitteln verwendet. Es wird auch zur Herstellung von Phosphorsäure verwendet.
  • Arsen ist giftig. Es wurde als Gift und als Rodentizid verwendet.
  • Antimon findet Verwendung in Legierungen.
  • Wismut wird in Medikamenten, Farben und als Katalysator verwendet.

Stickstofffamilie - Gruppe 15 - Elementeigenschaften

N P Wie Sb Bi
Schmelzpunkt (° C) -209,86 44.1 817 (27 atm) 630,5 271,3
Siedepunkt (° C) -195,8 280 613 (erhaben) 1750 1560
Dichte (g / cm3) 1,25 x 10-3 1,82 5,727 6,684 9,80
Ionisierungsenergie (kJ / mol) 1402 1012 947 834 703
Atomradius (pm) 75 110 120 140 150
Ionenradius (pm) 146 (N3-) 212 (S.3-) -- 76 (Sb3+) 103 (Bi3+)
übliche Oxidationszahl -3, +3, +5 -3, +3, +5 +3, +5 +3, +5 +3
Härte (Mohs) keine (gas) -- 3.5 3.0 2.25
Kristallstruktur kubisch (fest) kubisch rhomboedrisch hcp rhomboedrisch

Referenz: Moderne Chemie (South Carolina). Holt, Rinehart und Winston. Harcourt Education (2009) Mehr auf IMDb.com ».