ChemicalEdit
다른 그룹과 마찬가지로이 제품군의 구성원은 전자 구성, 특히 가장 바깥 쪽 껍질에서 유사한 패턴을 보여 화학적 행동 경향을 나타냅니다.
이 그룹은 모든 구성 요소가 가장 바깥 쪽 껍질에 5 개의 전자, 즉 s 서브 쉘에 2 개의 전자와 p 서브 쉘에 3 개의 비쌍 전자가 있다는 정의 특성을 가지고 있습니다. 따라서 그들은 이온화되지 않은 상태에서 가장 바깥 쪽 전자 껍질을 채우는 데 3 전자가 부족합니다. 그룹의 모든 원소에서 바닥 상태를 나타내는 러셀-손더스 용어는 4S 3⁄2입니다.
이 그룹에서 가장 중요한 원소는 질소 (N)이며, 이원자 형태는 다음과 같습니다. 공기의 주성분과 질소처럼 알려진 모든 형태의 생명체에 필수적인 인 (P)입니다.
CompoundsEdit
그룹의 이원 화합물은 집합 적으로 참조 할 수 있습니다. pnictides로. Pnictide 화합물은 이국적인 경향이 있습니다. 일부 pnictides의 다양한 특성에는 실온에서 반자성 및 상자성, 투명성 및 가열시 전기 생성이 포함됩니다. 다른 pnictides는 삼원 희토류 주 그룹의 다양한 pnictides를 포함합니다. 이들은 REaMbPnc의 형태로, 여기서 M은 탄소 그룹 또는 붕소 그룹 요소이고 Pn은 질소를 제외한 모든 프닉 토겐입니다. 이 화합물은 이온과 공유 화합물 사이에 존재하므로 특이한 결합 특성을 가지고 있습니다.
이 원소는 이중 및 삼중 공유 결합을 형성하는 경향으로 인해 화합물에서 안정성으로도 유명합니다. 이것은 인, 비소 및 안티몬에서 가장 명백한 잠재적 독성을 유발하는 이러한 요소의 속성입니다. 이러한 물질이 신체의 다양한 화학 물질과 반응 할 때 간에서 쉽게 처리되지 않는 강력한 자유 라디칼을 생성하여 축적합니다. 역설적으로이 강력한 결합은 질소와 비스무트의 독성 감소 (분자 일 때)를 유발합니다. 이들은 분리하기 어려운 다른 원자와 강한 결합을 형성하여 매우 비 반응성 분자를 생성합니다. 예를 들어, N2, 이원자 형태 질소는 아르곤 또는 다른 희가스를 사용하는 것이 너무 비싸다는 상황에서 불활성 가스로 사용됩니다.
다중 결합의 형성은 5 개의 원자가 전자에 의해 촉진되는 반면 옥텟 규칙은 3 개를 수용하는 pnictogen을 허용합니다. 공유 결합에있는 전자. 5 > 3이기 때문에 주변에 양전하가 있지 않는 한 (NH +
4에서와 같이) 사용되지 않는 두 개의 전자를 고독한 쌍에 남깁니다. 단 3 개의 단일 결합 만 형성하고, 고독한 쌍의 효과는 일반적으로 삼각 피라미드 형 분자 기하학을 생성합니다.
산화 상태 편집
라이트 프닉 토겐 (질소, 인 및 비소)은 다음을 형성하는 경향이 있습니다. 감소시 3 회 충전, 옥텟 완성. d 또는 이온화 된 pnictogens는 일반적으로 +3 (가가 쉘에서 3 개의 p- 쉘 전자를 모두 잃음) 또는 +5 (가가 쉘에서 3 개의 p- 쉘과 s- 쉘 전자를 모두 잃음)의 산화 상태를 갖습니다. 그러나 더 무거운 pnictogen은 s-shell 전자가 더 안정화되기 때문에 가벼운 것보다 +3 산화 상태를 형성 할 가능성이 높습니다.
-3 산화 상태 편집
프닉 토겐은 수소와 반응하여 암모니아와 같은 수 소화물을 형성 할 수 있습니다. 그룹으로 내려 가면 포스 판 (포스 핀), 아르 산 (아르 신), 스티 반 (스티 빈), 마지막으로 비 스무 탄 (비 스무 틴)으로 내려 가면 각각의 프닉 토겐 하이드 라이드는 점차적으로 덜 안정적이고 / 더 불안정 해지고, 더 독성이되고 수소-수소 각도가 더 작아집니다. (암모니아에서 107.8 °에서 비 스무 탄에서 90.48 °로). (또한 기술적으로는 암모니아와 포스 판 만이 -3 산화 상태의 프닉 토겐을가집니다. 나머지는 펜 토겐이 수소보다 전기 음성이 낮기 때문입니다.)
완전히 환원 된 프닉 토겐을 특징으로하는 결정 고체에는 이트륨 질화물이 포함됩니다. 인화 칼슘, 비 소화 나트륨, 안티몬 화 인듐, 그리고 알루미늄 갈륨 인화 인듐과 같은 이중 염도 있습니다. 여기에는 실리콘 다음으로 두 번째로 널리 사용되는 반도체 인 갈륨 비소를 포함한 III-V 반도체가 포함됩니다.
+3 산화 상태 편집
질소는 제한된 수의 안정한 III 화합물을 형성합니다. 질소 (III) 산화물은 저온에서만 분리 될 수 있으며 아질산은 불안정합니다. 삼 불화 질소는 삼염화 질소, 삼 브롬화 질소 및 삼 요오드화 질소가 폭발성 인 유일하게 안정한 삼 불화 질소입니다. 삼 요오드화 질소는 충격에 매우 민감하여 깃털을 만지면 폭발합니다. 인은 실온에서 안정한 + III 산화물, 아인산 및 여러 개의 트리 할라이드를 형성하지만 트리 요오드화물은 불안정합니다. 비소는 비소, 비 소산 및 비소 (III) 산화물과 같은 산소와 함께 + III 화합물을 형성하며 4 개의 트리 할라이드를 모두 형성합니다.안티몬은 산화 안티몬 (III)과 안티 모 나이트를 형성하지만 옥시 산은 형성하지 않습니다. 트리 할라이드, 삼 불화 안티몬, 삼염화 안티몬, 삼 브롬화 안티몬 및 삼 요오드화 안티몬은 모든 프닉 토겐 트리 할라이드와 마찬가지로 각각 삼각 피라미드 분자 구조를 가지고 있습니다.
+3 산화 상태는 비스무트의 가장 일반적인 산화 상태입니다. +5 산화 상태를 형성하는 능력은 더 무거운 원소에 대한 상대 론적 특성, 모스크바와 관련하여 더욱 두드러지는 효과에 의해 방해를받습니다. 비스무트 (III)는 산화물, 옥시 염화물, 산 질산염 및 황화물을 형성합니다. 모스크바 (III)가 예측됩니다. 비스무트 (III)와 유사하게 작용합니다. Moscovium은 4 개의 트리 할라이드를 모두 형성 할 것으로 예상되며,이 중 트리 플루오르화물을 제외한 모든 것은 물에 용해 될 것으로 예측됩니다. 또한 + III 산화 상태에서 옥시 염화물과 옥시 브로마이드를 형성 할 것으로 예상됩니다.
+5 산화 상태 편집
질소의 경우 +5 상태는 일반적으로 N2O5와 같은 분자에 대한 공식적인 설명 질소의 높은 전기 음성도는 전자가 거의 균등하게 공유되도록합니다. 배위 번호가 5 인 프닉 토겐 화합물은 초가입니다. 질소 (V) 불화물은 이론적 일뿐 합성되지 않았습니다. “진정한”+5 상태는 산화물, 인 (V) 산화물, 비소 (V) 산화물 및 안티몬 (V) 산화물에서 볼 수 있듯이 본질적으로 비 상대주의적인 전형적인 프닉 토겐 인 인, 비소 및 안티몬에 대해 더 일반적입니다. 및 그 불화물, 인 (V) 불화물, 비소 (V) 불화물, 안티몬 (V) 불화물. 적어도 2 개는 또한 비 배위 음이온으로 기능하는 관련 불소 음이온, 헥사 플루오로 포스페이트 및 헥사 플루오로 안티 모 네이트를 형성합니다. 인은 옥시 염화 인과 같은 옥시 할라이드로 알려진 혼합 산화물-할로겐화물과 트리 플루오 로디 클로라이드 인과 같은 혼합 된 펜타 할라이드를 형성합니다. Pentamethylpnictogen (V) 화합물은 비소, 안티몬 및 비스무트에 존재합니다. 그러나 비스무트의 경우 +5 산화 상태는 불활성 쌍 효과로 알려진 6s 오비탈의 상대 론적 안정화로 인해 드물기 때문에 6s 전자가 화학적으로 결합하는 것을 꺼립니다. 이로 인해 비스무트 (V) 산화물이 불안정 해지고 비스무트 (V) 불화물이 다른 펜 토겐 5 불화물보다 반응성이 높아 매우 강력한 불소화 제가됩니다. 이 효과는 모스크바에서 더욱 두드러져 +5 산화 상태에 도달하는 것을 금지합니다.
기타 산화 상태 편집
- 질소는 산소와 함께 다양한 화합물을 형성합니다. 질소는 + II, + IV 및 일부 혼합 원자가 화합물과 매우 불안정한 + VI 산화 상태를 포함한 다양한 산화 상태를 취할 수 있습니다.
- 하이드라진, 디포 스판 및이 둘의 유기 유도체 , 질소 / 인 원자는 -2 산화 상태를 갖는다. 마찬가지로, 두 개의 질소 원자가 서로 이중 결합되어있는 디이 미드와 그 유기 유도체는 -1의 산화 상태에서 질소를 가지고 있습니다.
- 마찬가지로 realgar는 비소-비소 결합을 가지고 있으므로 비소 “s 산화 상태는 + II입니다.
- 안티몬에 해당하는 화합물은 Sb2 (C6H5) 4이며, 여기서 안티몬의 산화 상태는 + II입니다.
- 인은 차 아인산에서 +1 산화 상태, 차 아인산에서 +4 산화 상태를가집니다.
- 사 산화 안티몬은 혼합 원자가 화합물로, 안티몬 원자의 절반이 +3 산화 상태에 있습니다. , 나머지 절반은 +5 산화 상태에 있습니다.
- 모스코 비움은 고독한 7p3의 결합 에너지로 7s 및 7p1 / 2 전자 모두에 대해 불활성 쌍 효과를 가질 것으로 예상됩니다. / 2 전자는 7p1 / 2 전자보다 현저히 낮습니다. 이것은 비스무트와 질소에 대해서도 덜 발생하지만 + I가 모스크바의 일반적인 산화 상태가 될 것으로 예상됩니다.
PhysicalEdit
프닉 토겐은 비금속 2 개 (가스 1 개, 고체 1 개), 준 금속 2 개, 금속 1 개, 화학적 특성을 알 수없는 원소 1 개로 구성됩니다. 그룹의 모든 원소는 실온에서 기체 상태 인 질소를 제외하고 실온에서 고체입니다. 질소와 비스무트는 둘 다 프닉 토겐 임에도 불구하고 물리적 특성이 매우 다릅니다. 예를 들어, STP에서 질소는 투명한 비금속 가스이고 비스무트는 은백색 금속입니다.
질소의 융점은 -210 ° C이고 끓는점은 -196 ° C입니다. 인의 융점은 44 ° C이고 끓는점은 280 ° C입니다. 비소는 표준 압력에서 승화하는 두 가지 원소 중 하나입니다. 이것은 603 ° C에서 승화됩니다. 안티몬의 융점은 631 ° C이며 비등점은 1587 ° C입니다. 비스무트의 융점은 271 ° C이고 끓는점은 1564 ° C입니다.
질소의 결정 구조는 육각형입니다. 인의 결정 구조는 입방체입니다. 비소, 안티몬 및 비스무트는 모두 능 면체 결정 구조를 가지고 있습니다.