Gruppo 15 o gruppo dell’azoto

Il gruppo 15  o gruppo dell’azoto della tavola periodica detto dei pnicogeni è costituito da azoto, fosforo, arsenico, antimonio, bismuto e moscovium.

A quest’ultimo elemento avente numero atomico 115, inserito inizialmente nella tavola periodica con il nome provvisorio di Ununpentium, è stato dato il nome definitivo di moscovium.

Questi elementi appartengono al blocco p è hanno configurazione elettronica esterna ns2, np3.

L’azoto e il fosforo sono non metalli, l’arsenico e l’antimonio sono semimetalli e il bismuto è un metallo.

Questi elementi sono meno reattivi rispetto a quelli del gruppo 16 ovvero del gruppo dell’ossigeno e hanno diversi numero di ossidazione tra cui +3 e +5 che sono tra i più comuni. Possono avere numero di ossidazione -3 sebbene la tendenza ad avere tale numero di ossidazione diminuisce dall’alto verso il basso a causa della minore elettronegatività degli elementi più pesanti rispetto agli omologhi più leggeri.

L’azoto ha una scarsa tendenza a formare legami N-N a causa della repulsione degli elettroni di non legame che avviene quando i raggi atomici sono piccoli e pertanto tende a formare legami multipli. La molecola N2 in cui l’azoto forma un triplo legame è un gas inerte scarsamente reattivo.

Fosforo, arsenico e antimonio tendono invece a formare molecole tetratomiche P4, As4 e Sb4 e sono inoltre presenti in più forme allotropiche.

L’azoto è un elemento essenziale per la crescita e la riproduzione di animali e piante: esso è uno dei costituenti degli amminoacidi che compongono le proteine e degli acidi nucleici deputati alla conservazione e al trasporto dell’informazione genetica e in forma molecolare costituisce circa l’80% dell’aria. L’azoto è presente in molte molecole organiche e inorganiche e va incontro a molte trasformazioni nell’ecosistema passando la una forma all’altra che rientrano nel ciclo dell’azoto.

L’azoto forma con i metalli i nitruri in cui ha numero di ossidazione -3, l’ammoniaca e lo ione ammonio, l’idrazina, una molteplicità di ossidi come N2O, NO2, NO, N2O3, N2O4, N2O5, gli acidi HNO2 e HNO3 e molti sali da essi derivanti tra cui il nitrato di sodio NaNO3 e il nitrato di potassio KNO3. E’ presente in molti composti organici quali ammine, ammidi, immine, immidi, nitrili e sali di diazonio.
Trova largo impiego nella fabbricazione di coloranti, fertilizzanti ed esplosivi.

Il fosforo è un elemento presente in molecole biologiche di importanza strategica per l’uomo; lo si trova sotto forma di fosfato nel DNA, RNA, ATP e fosfolipidi

Forma gli ossidi P4O6 in cui ha numero di ossidazione +3 spesso indicato semplicemente come P2O3 e P4O10 ove ha numero di ossidazione +5. Forma numerosi ossiacidi il più importante dei quali è l’acido fosforico H3PO4. Il fosforo forma due idruri: la fosfina PH3 e la difosfina P2H4 analoghe rispettivamente all’ammoniaca e all’idrazina. Forma inoltre solfuri e alogenuri.

Il fosforo viene utilizzato, nelle sue varie forme, per ottenere fertilizzanti, vetri speciali, in alcune leghe, come addolcente delle acque e nell’industria bellica per la produzione di bombe incendiarie, fumogene e proiettili traccianti.

L’arsenico forma composti analoghi al fosforo sebbene sia meno frequente quando ha numero di ossidazione +5. Come il fosforo forma un idruro AsH3 nota come arsina. L’arsenico viene comunemente usato come dopante di tipo n nei semiconduttori e un suo composto, l’arseniuro di gallio, caratterizzato da elevata mobilità di portatori liberi di cariche, viene usato in dispositivi elettronici ad alta velocità, nelle celle fotovoltaiche d nei dispositivi emettitori di luce.

I composti dell’arsenico come l’arseniato di piombo Pb3(AsO4)2 sono usati come insetticidi o, come nel caso dell’arseniato di calcio Ca3(AsO4)2, come erbicidi.

L’arsenico, la cui tossicità era nota fin dall’antichità, può essere facilmente rilevabile con il saggio di Marsh.

L’arsenico viene inoltre utilizzato nei fuochi pirotecnici sotto forma di disolfuro As2S2 per colorare la fiamma di rosso.

L’antimonio è noto da migliaia di anni e gli antichi Egizi usavano la stibnite costituita da solfuro di antimonio Sb2S3 per uso cosmetico ed in particolare come eyeliner.

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On