Groupe 5A

Les éléments du groupe 5A

Comme ce groupe est également la 15e colonne, on l'appelle aussi groupe 15. En outre, ces éléments sont parfois appelés pnictogènes. Le mot vient du grec ancien"pnigein", qui signifie "étouffer" puisque respirer de l'azote gazeux pur (le premier élément de ce groupe) peut te faire étouffer. Tu parles d'un surnom sombre !

Tu trouveras ci-dessous l'emplacement de ces éléments dans le tableau périodique :

Fig.1 - Où se trouve le groupe 5A dans le tableau périodique ?

Le groupe est appelé "5A" car il s'agit de la 5ème colonne si l'on ne tient pas compte des métaux de transition.

Les éléments de ce groupe sont :

• Azote (N) - Élément 7
• Phosphore (P) - Élément 15
• Arsenic (As) - Élément 33
• Antimoine (Sb) - Élément 51
• Bismuth (Bi) - Élément 83
• Moscovium (Mc) - Élément 115**

Configuration électronique du groupe 5A

Les éléments du groupe 5A suivent une tendance dans leurconfiguration électronique .

Tu trouveras ci-dessous un tableau indiquant la configuration électronique de chaque élément, où les électrons de valence (électrons les plus externes) sont surlignés en bleu.

Électrons de valence du groupe 5A

Comme tu peux le voir d'après leurs configurations électroniques, les éléments du groupe 5A ont 5 électrons de valence.

C'est pourquoi ils ont plusieurs états d'oxydation possibles.

Décomposons cela élément par élément :

• L'azote
  • Peut avoir n'importe quel état d'oxydation entre -3 et 5
  • Les états les plus courants sont -3 (gain de 3 électrons pour avoir un ensemble complet d'électrons de valence), +3 (peut perdre tous les électrons p de valence), +5 (peut perdre un ensemble d'électrons de valence pour avoir un nouvel ensemble complet d'électrons de valence de moindre énergie).
• Phosphore
  • Peut avoir n'importe quel état d'oxydation entre -3 et 5
  • Les plus courants sont -3, +3 et +5.
• Arsenic
  • Peut avoir les états d'oxydation -3, +3 et +5
• Antimoine
  • Peut avoir les états d'oxydation -3, +3 et +5
• Bismuth
  • Peut avoir des états d'oxydation de -3, +3 et +5

Pour les éléments plus légers du groupe 5A (azote, phosphore et arsenic), l'état d'oxydation -3 est plus courant, mais pour les éléments plus lourds (antimoine et bismuth), c'est l'état d'oxydation +3 qui est le plus courant.

Pour les éléments plus lourds, il est plus facile de perdre des électrons que d'en gagner. Cela s'explique par le fait que les électrons les plus externes sont plus éloignés du noyau, qui n'exerce donc pas autant d'"attraction" sur eux.

Grâce à ces états d'oxydation, ces éléments sont également capables de former des liaisons doubles et triples stables.

Propriétés des éléments du groupe 5A

Les propriétés physiques ont tendance à varier d'un élément à l'autre du groupe puisqu'il contient les trois types d'éléments (non-métal, métalloïde et métal). Par exemple, à température ambiante, l'azote est un gaz non métallique et incolore, tandis que le bismuth est un métal et un solide rose argenté.

C'est pourquoi, lorsque nous examinons leurs propriétés, nous nous référons souvent aux tendances des propriétés.

Examinons quelques-unes de ces tendances

• Point d'ébullition :
  • Le point d'ébullition a tendance à augmenter au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe. Cependant, le point d'ébullition du bismuth (1 564 °C) est légèrement inférieur à celui de l'antimoine (1 587 °C).
• Rayon atomique (distance entre le centre du noyau et le(s) électron(s) le(s) plus externe(s)) :
  • Augmente au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe.
• Électronégativité (tendance à attirer/gagner un électron) :
  • Diminue au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe.
• Énergie d'ionisation (énergie nécessaire pour enlever un électron) :
  • Diminue au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe.

Composés du groupe 5A

Le groupe 5A a tendance à former certains types de composés en raison de sa réactivité unique. En voici quelques exemples :

• Hydrures
  • Les éléments du groupe 5A peuvent réagir avec l'hydrogène pour former des hydrures pnictogènes. Il existe deux formes communes selon l'élément qui réagit
    • PnH3 - Tous _les pnictogènes (Pn) peuvent former des trihydrides.
    • _LPn2H3- Les pnictogènes légers (azote, phosphore et arsenic) peuvent former des dipnictogènes tétrahydrides, où LPn est un pnictogène léger.
• Oxydes
  • Les éléments du groupe 5A peuvent réagir avec l'oxygène pour former des oxydes. Il existe plusieurs formules possibles pour ces oxydes, qui dépendent de l'élément/des états d'oxydation courants de l'élément.
    • Azote : NO, _N2O, _N2O3, _N2O4 et _N2O5
    • Phosphore : _P4O6 et _P4O10
    • Arsenic : _As2O3, _As2O5 et _As4O6
    • Antimoine : _Sb2O3 et _Sb2O5
    • Bismuth : _Bi2O3 et _Bi2O5
• Halogénures
  • Les éléments du groupe 5A peuvent réagir avec les éléments du groupe 17 (appelés halogènes) pour former des composés halogénés. Ces composés halogénés se présentent sous deux formes principales :
    • _PnX3 et _PnX5- où Pn est un pnictogène et X un halogénure.
      • L'azote est l'exception, puisqu'il ne forme pas de _NX5.
• Métaux de transition
  • Les éléments du groupe 5A peuvent former de nombreux complexes de métaux de transition différents.