Подгру́ппа азо́та, или пниктоге́ны, реже пникти́ды — элементы 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 радиоактивныйМосковий 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.
...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]
По электронным структурам нейтральных атомов рассматриваемая <пятая> группа может быть разделена на две подгруппы. Одна из них включает азот, фосфор, мышьяк и аналогипоследнего, другая — ванадий и его аналоги.[3]
Полупроводниковая промышленность вообще стала одним из основных потребителей индия. Некоторые соединения элемента №49 с элементами V группы обладают ярко выраженными полупроводниковыми свойствами.[4]
Интересно отметить, что элементы из группы азота объединены под общим названием «пниктогены», которое в переводе с греческого означает «дурно пахнущие».[5]
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]
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]
Все элементы V группы образуют газообразные гидриды общей формулы MH₃, который можно получить <...> восстановлениемсернокислых растворов мышьяка, сурьмы или висмута электроположительными металлами <проба Марша> или электролитически. Устойчивость гидридов с возрастанием порядкового номера элемента быстро понижается, так что SbH₃ и BiH₃ термически очень неустойчивы; последний можно получить только в следовых количествах.[6]:II:346
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.[7]
— 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 аналогипоследнего, другая — ванадий и его аналоги.
Так как атомы <в ряду> N — Bi 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 (F — At) и шестой (O — Po) групп, которым до <заполнения> восьмиэлектронной конфигурации не хватает соответственно лишь по одному или по два электрона.[3]
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]
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]
Переходя от древесного спирта к алкоголю, от алкоголя к высшим алкоголям, мы видим на самом деле, что пай возрастает,[8] 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
↑ 123Н. Н. Страхов. Мир как целое. — М.: Айрис-пресс: Айрис-Дидактика, 2007 г.
↑ 1234Н. 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
↑ 12Б. В. Некрасов. Основы общей химии (в двух томах), издание 2-е, стереотипное. Том первый. ― М.: Химия, 1969 г. — стр. 377
↑ 12Теодор Молдавер, Иосиф Левин. Индий. — М.: «Химия и жизнь», № 10, 1968 г.
↑Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
↑Е. Свердлов, В. Василевский. Рассеянные элементы. — М.: «Химия и жизнь», № 5, 1965 г.
↑Пай — исторический термин в химии, введённый академиком Гессом и актуальный до начала XX века.
