Общая характеристика элементов V А группы.

В V A группу входят следующие элементы: азот N, фосфор Р, мышьяк (As), сурьма (Sb) и висмут (Bi).

Все они носят общее название пниктогены (образовано от символов химических элементов фосфора Р и азота N) и принадлежат к р-элементам.

В природе пниктогены встречаются, главным образом, в связанном виде, т.е. входят в состав различных соединений. Исключение составляют азот и висмут.

В виде простого вещества N₂ азот образует большую часть атмосферы (≈ 78% по объему), а висмут в небольших количествах встречается в самородном состоянии.

Из элементов V A группы больше всего распространен на Земле фосфор. Содержание его в земной коре составляет ≈ 0,08% по массе. За ним следует азот (≈ 0,04% по массе), который по распространенности занимает ≈ 20 место среди всех элементов. Мышьяк, сурьма и висмут встречаются в природе гораздо реже. Их массовая доля в земной коре составляет, соответственно, 5 ∙ 10^-4%, 4 ∙ 10^-5% и 2 ∙ 10^-5%.

Азот и сурьма состоят их двух устойчивых изотопов, а фосфор, висмут и мышьяк – только из одного.

Химические свойства. Окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства азота, фосфора, мышьяка.

С водородом элементы VA группы образуют газообразные соединения вида:

Из-за меньшей разницы в электро отрицательности связь R-H у элементов данной группы менее полярная и более крепкая, чем связи в аналогичных соединениях с водородом у галогенов и халькогенов. Поэтому водородные соединения пниктогенов не обладают кислотными свойствами и не отщепляют в водном растворе ионы H⁺. При растворении в воде, они, наоборот, могут присоединять к себе ион Н⁺ по донорно-акцепторному механизму, проявляя тем самым основные свойства:

RH₃ + H₂O = RH₄⁺ + OH‾

Однако такая реакция характерна лишь для NH₃. Фосфин (РН₃) может присоединять к себе ион водорода только в растворах сильных кислот. Для водородных соединений других элементов подгруппы подобные реакции практически не встречаются.

Термическая устойчивость водородных соединений в группе сверху вниз уменьшается. Арсин (AsH₃), стибин (SbH₃) при слабом нагревании легко распадаются с образованием простых веществ. Висмутин (BiH₃) неустойчив уже при обычных условиях, его достаточно сложно получить и поэтому он мало изучен.

Водородные соединения элементов VA группы являются сильными восстановителями, особенно BiH₃, и обладают токсическими свойствами.

С кислородом пниктогены образуют оксиды вида R₂O₃ и R₂O₅. Кислотный характер этих оксидов в группе сверху вниз уменьшается. Особенно это характерно оксидам вида R₂O₃: N₂O₃, Р₂О₃ – кислотные оксиды, As₂O₃ – амфотерный оксид с преобладанием кислотных свойств, Sb₂О₃ – амфотерный оксид с преобладанием оснóвных свойств, Bi₂О₃ – оснóвный оксид. Такой характер изменения кислотности оксидов объясняется увеличением металлических и уменьшением неметаллических свойств у элементов в группе сверху вниз.

Кислотным оксидам элементов данной группы соответствуют метакислоты: H O₂ или H O₃, либо ортокислоты H₃ O₃ или H₃ O₄ (оксиды азота образуют только метакислоты HNO₂ и HNO₃).