Элементы V группы главной подгруппы

1. Элементы V группы главной подгруппы

2.

3.

I
I
1
H
II
2
Li
III
3
Na
4
K
IV
5
6
V
7
8
VI
9
VII
10
II
Группы элементов
IV
V
VI
III
Водород
3
Литий
Cu
63.546
Медь
Rb
37
85.47
Рубидий
47
Ag
107.868
Серебро
Cs
55
132.905
Цезий
79
Au
196.966
Золото
Fr
4
9,012
Франций
65.37
Цинк
38
87.62
Стронций
Sс
44.956
Скандий
Иттрий
112.41
Кадмий
Индий
56 57
137.34
Барий
Ртуть
200.59
Радий
Ac
227.028
Актиний
Ti
47.90
Zr
91.224
Цирконий
Hf
178.49
Гафний
Свинец
Rf
[261]
Резерфордий
O
8
15.996
Кислород
15 S
Фосфор
V
23
50.942
Ванадий
33
74.9216
Мышьяк
41
Nb
92.906
Ниобий
73
Ta
180.9479
Тантал
83
208.98
Висмут
105
Db
[262]
Дубний
F
фтор
16 Cl
32,064
Сера
Cr
24
51.996
Хром
Se
34
78.96
Селен
42
Mo
95.94
Молибден
51 Te
121.75
Сурьма
82 Bi
207.2
7
14.0067
30,9738
50 Sb
118.71
Олово
104
Азот
32 As
72.59
Германий
72
N
14 P
28,086
Титан
81 Pb
204.383
Таллий
88 89
[226]
La
138.81
Лантан
Hg Tl
80
22
49 Sn
114.82
12,011
Кремний
39 40
88.9059
6
Углерод
31 Ge
69.72
Галлий
Y
C
13 Si
26,9815
Алюминий
Cd In
48
87 Ra
[223]
5
10 .811
Zn Ga
30
Ba
Бор
20 21
40,08
Кальций
Sr
В
12 Al
24,312
Магний
19 Ca
39.102
Калий
29
Be
11 Mg
Натрий
2
Гелий
Вериллий
22,9898
VIII
Галогены He
1
1.00797
6,939
VII
Теллур
74
52
127.60
W
183.85
Вольфрам
Po
25
Br
Бром
43
Иод
75
Sg
[263]
Сиборгий
54.938
107
Неон
18
Аргон
39,948
27
55.847
Железо
35 Kr
79.904
Co 28 Ni
58.933
Кобальт
99
36
Криптон
101.07
Re
186.2
Ксенон
76
Родий
[262]
Pd
106.4
Палладий
131,3
Os 77 Ir 78 Pt
190.2
192.2
Осмий
Иридий
86
Радон
[222]
Bh 108 Hs 109 Mt
Борий
46
54
85 Rn
210
102.905
Рутений
53 Xe
126.904
58.71
Никель
83,8
Tс 44 Ru 45 Rh
Рений
Астат
10
20,18
Mn 26 Fe
Технеций
I
Ne
17 Ar
35,453
Марганец
84 At
208.982
Полоний
106
Хлор
9
18.9984
4,003
[265 ]
Хассий
[266 ]
Мейтнерий
195.09
Платина

4. Общая характеристика

• К элементам V группы, главной подгруппы относятся
азот N, фосфор P, мышьяк As, сурьма Sb,
висмут Bi
Общее название - пниктогены
(греческий корень "пникт" - "удушливый", "плохо пахнущий"),
Так охарактеризованы запахи водородных соединений этих
элементов
N, P - типичные неметаллы
As, Sb - проявляют
неметаллические и металлические
свойства
Bi - типичный металл

5. Строение атомов

P
)))
+15
0;3s
-3;23p
+3; 3
+5
2 8 5
Мышьяк
As
+33
))))
2 8 18 5
Сурьма
Sb
+51
)))))
2 8 18 18 5
Висмут
+83
Bi
))))))
2 8 18 32 18 5
0;
-3;24p
+3;3
4s
+5
0;5s
-3;25p
+3; 3
+5
0;6s
-3;26p
+3; 3
+5
свойства
Фосфор
Окислительные
2 5
0;-3;+1
22р3
2s
до +5
Электроотрицательность
N
))
+7
Радиус атома
Азот

6. Общая характеристика

– nS2nP3 – строение внешнего энергетического
уровня
– На внешнем уровне 5 электронов
– Увеличивается количество энергетических
уровней в атоме
– Увеличивается радиус атома
– ослабляется притяжение валентных электронов к
ядру
– ослабляются неметаллические и окислительные
сойства
– возрастают металлические и восстановительные
свойства
– ЭО уменьшается
– Низшая степень окисления в соединениях -3
– Высшая степень окисления в соединениях +5

7.

Высшая степень окисления в соединениях
равна +5; низшая степень окисления
равна —3 (кроме Sb и Bi).
В связи с этим высшие оксиды имеют
общую формулу R205, а водородные
соединения — RH3. Из промежуточных
степеней окисления +3 является общей
для всех элементов.
Изменение свойств элементов по мере
увеличения атомного радиуса (сверху вниз
по подгруппе) происходит гораздо более
резко, чем в главных подгруппах VII и VI
групп.

8. Физические свойства простых веществ

Вещество
Агрегатное
состояние
Цвет
Свойства
t пл
t кип
N2
Газ
Бесцветный
Неметалл
-210
-196
Твердый
Желтый
Красный
Чёрный
Неметалл
44,1
280
Серый
Неметаллические
и металлические
свойства
613
Sb
Кристаллы
Серый
Неметаллические
и металлические
свойства
630,7
1750
Bi
Кристаллы
Серый
Металл
271,3
1560
P
As
Кристаллы

9.

Первые два элемента (азот и фосфор)
являются типичными неметаллами, мышьяк
уже проявляет признаки металличности,
значительно усиливающиеся у сурьмы и
висмута, которые принадлежат к металлам.
Эти различия проявляются как в свойствах
простых веществ, образуемых элементами,
так и в свойствах сложных веществ, прежде
всего оксидов и гидроксидов:

10. Характер кислородных соединений

Кислотный характер высших
Кислотный характер гидроксидов
оксидов уменьшается, а
уменьшается,
основный – усиливается с
а основный – усиливается с
увеличением порядкового номера увеличением порядкового номера
N 2O 5
HNO3
P2O5
H3PO4
As2O5
H3AsO4
Sb2O5
H3AsO4
Bi2O5
Bi(OH)3

11. Из истории открытия азота

12. Азот

7
Азот
14,007 5
2
16-18%
природная селитра
78%

13. Значение азота

• Азот- жизненно важный элемент.
• Все основные части клеток организма построены из
белковых молекул, в состав которых входят атомы
азота. Без белка нет жизни, а без азота нет белка.
• Азот входит в состав растительных белков, а
животные получают готовые белковые вещества от
растений, в животном организме содержится от 1 –
10 % азота по массе.
• Большое значение имеют особые бактерии,
которые живут в клубеньках на корнях бобовых
растений (клубеньковые бактерии). Эти бактерии
превращают атмосферный азот в соединения,
которые могут усваивать растения.

14.

В природе основная часть азота
находится в свободном состоянии (N2).
Из неорганических соединений азота
только натриевая селитра (нитрат
натрия NaN03) в виде пластов имеется
на побережье Тихого океана в Чили.
В составе сложных органических
соединений (белков, нуклеиновых
кислот) азот присутствует во всех живых
организмах.

15. Фосфор

15
30,9
в земной коре 8 • 10–2 % по массе
5
8
2

16. Мышьяк

33
74,9
5
18
8 • Мышьяк — редкий элемент.
2 • содержание в земной коре 1,7·10-4% по массе
• может встречаться в самородном состоянии
• известно около 200 мышьяксодержащих
минералов
Аурипигмент
As
Арсенопирит
FeAsS
As2S3

17. Сурьма

51
121,7
5
18
18
8
2
• Природная сурьма является смесью двух
изотопов: 121Sb (57,36 %) и 123Sb (42,64 %)
• Напоминая внешним видом металл,
кристаллическая сурьма обладает большей
хрупкостью
и
меньшей
теплои
электропроводностью
• Является компонентом свинцовых
сплавов, увеличивающим их
твёрдость и механическую
прочность
• Применяется в полупроводниковой
промышленности

18. Висмут

83
121,7
5
18 • Природный висмут состоит из одного изотопа
32
209Bi
18
8 • Висмут в твёрдом состоянии имеет меньшую
2
плотность, чем в жидком
Сплавы висмута с другими
легкоплавкими веществами
(оловом, свинцом, ртутью,
цинком) обладают очень низкой
температурой плавления
(некоторые — ниже
температуры кипения воды, а
наиболее легкоплавкий состав
с висмутом имеет температуру
плавления около +41 °C)