Подгруппа азота

Материал из Викицитатника
(перенаправлено с «Пниктогены»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Образцы пниктогенов
2
7
Азот
14,007
2s22p3
3
15
Фосфор
30,9738
3s23p3
4
33
Мышьяк
74,9216
3d104s24p3
5
51
Сурьма
121,760
4d105s25p3
6
83
Висмут
208,9804
4f145d106s26p3
7
115
Московий
(288)
5f146d107s27p3

Подгру́ппа азо́та, или пниктоге́ны, реже пникти́дыэлементы 15-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы V группы). В группу входят азот N, фосфор P, мышьяк As, сурьма Sb, висмут Bi и искусственно полученный радиоактивный Московий Mc. Элементы главной подгруппы V группы имеют пять электронов на внешнем электронном уровне, в целом характеризуются — как неметаллы. Способность к присоединению электронов выражена значительно слабее, по сравнению с халькогенами и галогенами. Первые представители подгруппы — азот и фосфор — типичные неметаллы, мышьяк и сурьма проявляют металлические свойства, висмут — типичный металл. Таким образом, в данной группе кардинально изменяются свойства составляющих её элементов: от типичного неметалла до типичного металла. Химия этих элементов очень разнообразна и, учитывая различия в свойствах, при изучении её разбивают на две подгруппы — подгруппу азота и подгруппу мышьяка.

Редко используемое альтернативное название этой группы элементов — пниктогены, в переводе с греческого языка означает удушающие, что первоначально относилось к первому элементу группы — азоту, который, несмотря на безвредность, не поддерживает горения и дыхания. Однако предложенное название в целом очень точно характеризует данную группу элементов в целом, поскольку большинство пниктогенов (как в виде простого вещества, так и в виде соединений) относятся к числу крайне ядовитых.

Пниктогены в определениях и коротких цитатах[править]

  •  

...переходя от <...> азота к фосфору, к мышьяку, к сурьме, мы находим, что пай возрастает, способность к соединениям чаще всего уменьшается, постоянство соединений слабеет и, наконец, точка кипения поднимается.[1]

  Жан-Батист Дюма, «Трактат по химии в применении к искусству», 1846
  •  

...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.[2]

  Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е
  •  

По электронным структурам нейтральных атомов рассматриваемая <пятая> группа может быть разделена на две подгруппы. Одна из них включает азот, фосфор, мышьяк и аналоги последнего, другая — ванадий и его аналоги.[3]

  Борис Некрасов, «Основы общей химии» (том 1), 1967
  •  

Полупроводниковая промышленность вообще стала одним из основных потребителей индия. Некоторые соединения элемента №49 с элементами V группы обладают ярко выраженными полупроводниковыми свойствами.[4]

  Теодор Молдавер, Иосиф Левин, «Индий», 1968
  •  

Интересно отметить, что элементы из группы азота объединены под общим названием «пниктогены», которое в переводе с греческого означает «дурно пахнущие».[5]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

Пниктогены в научной и научно-популярной литературе[править]

  •  

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.[2]

  Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е
  •  

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 <к примеру, аммиак, фосфин, арсин или стибин> не отщепляют в водном растворе ионы водорода и, таким образом, не обладают кислотными свойствами.[2]

  Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е
  •  

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.[2]

  Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е
  •  

В последние годы особое внимание учёных привлекают соединения галлия и индия с элементами V группы периодической системы ― азотом, фосфором, сурьмой. У этих соединений были обнаружены полупроводниковые свойства. Особенно интересным оказался арсенид галлия GaAs.[6]

  Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965
  •  

По электронным структурам нейтральных атомов рассматриваемая <пятая> группа может быть разделена на две подгруппы. Одна из них включает азот, фосфор, мышьяк и аналоги последнего, другая — ванадий и его аналоги.
Так как атомы <в ряду> NBi имеют во внешнем слое по пять электронов, можно ожидать у них тенденцию к заполнению этого слоя до октета. Однако она должна проявляться менее резко, чем у соответствующих элементов седьмой (FAt) и шестой (OPo) групп, которым до <заполнения> восьмиэлектронной конфигурации не хватает соответственно лишь по одному или по два электрона.[3]

  Борис Некрасов, «Основы общей химии» (том 1), 1967
  •  

Полупроводниковая промышленность вообще стала одним из основных потребителей индия. Некоторые соединения элемента №49 с элементами V группы обладают ярко выраженными полупроводниковыми свойствами. Наибольшее значение приобрел антимонид индия (интерметаллическое соединение последнего с сурьмой), у которого особенно сильно меняется электропроводность под действием инфракрасного излучения. Он стал основой инфракрасных детекторов ― приборов, «видящих» в темноте нагретые предметы (от электроплитки до выхлопной трубы танка или мотора тягача). Кстати, получить это соединение очень просто ― нагреванием механической смеси индия и сурьмы.[4]

  Теодор Молдавер, Иосиф Левин, «Индий», 1968

Пниктогены в философии, публицистике и художественных текстах[править]

  •  

Те и другие группы представляют не только правильное отношение разностей между паями, но и параллелизма, т. е. если взять две группы, например группы фтора и азота или группы магния и кислорода, то есть некоторое соответствие между членами, занимающими в обеих группах одинаковое место, например между фтором и азотом, между хлором и фосфором, и т. д. Наконец, вообще, химические и физические свойства тел каждой группы при переходе от одного простого тела к следующему по порядку изменяются так же правильно и в том же направлении, как и в рядах органических гомологов.[1]

  Николай Страхов, «Мир как целое», 1872
  •  

Переходя от древесного спирта к алкоголю, от алкоголя к высшим алкоголям, мы видим на самом деле, что пай возрастает,[7] способность к соединениям и их постоянство уменьшаются, точка кипения возвышается. Точно так же, переходя от фтора к хлору, к брому, к йоду, или от кислорода к сурьме, к селену, к теллуру, или же от азота к фосфору, к мышьяку, к сурьме, мы находим, что пай возрастает, способность к соединениям чаще всего уменьшается, постоянство соединений слабеет и, наконец, точка кипения поднимается.[1]

  Жан-Батист Дюма, «Трактат по химии в применении к искусству», 1846

Источники[править]

  1. 1 2 3 Н. Н. Страхов. Мир как целое. — М.: Айрис-пресс: Айрис-Дидактика, 2007 г.
  2. 1 2 3 4 Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г., 720 стр. ― стр.383-385
  3. 1 2 Б. В. Некрасов. Основы общей химии (в двух томах), издание 2-е, стереотипное. Том первый. ― М.: Химия, 1969 г. — стр. 377
  4. 1 2 Теодор Молдавер, Иосиф Левин. Индий. — М.: «Химия и жизнь», № 10, 1968 г.
  5. Сэм Кин. Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева. — М.: Эксмо, 2015 г. — 464 с.
  6. Е. Свердлов, В. Василевский. Рассеянные элементы. — М.: «Химия и жизнь», № 5, 1965 г.
  7. Пай — исторический термин в химии, введённый академиком Гессом и актуальный до начала XX века.

См. также[править]