窒素族元素

窒素族元素、周期表のグループ15(Va)を構成する化学元素のいずれか。このグループは、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、およびモスコビウム(Mc)で構成されています。これらの元素は、化学的には明確に区別されていますが、化学的挙動において特定の一般的な類似点を共有しています。これらの類似点は、原子の電子構造の共通の特徴を反映しています。

ブリタニカクイズ
元素の周期表
118のすべての化学元素とその記号について、このクイズの元素の周期表で結合をテストします。水素と酸素の化学記号に精通しているかもしれませんが、ガドリニウムやエルビウムなどの目立たない元素を対応する記号と一致させることはできますか?

おそらく、このグループほど素人に馴染みのある要素のグループは他にありません。 6つの元素は、合わせて地球の地殻の0.2重量パーセント未満を構成しますが、それらの存在量とはかけ離れた重要性を帯びています。これは、人体の総重量のそれぞれ2.4%と0.9%を構成する窒素とリンの元素に特に当てはまります。

窒素元素は、おそらく、の物理的状態で最も広い範囲を持っています。周期表の任意のグループ。たとえば、窒素は約-200°Cで液化し、約-210°Cで凍結するガスですが、ビスマスは271°Cで融解し、約1,560°Cで沸騰する固体です。化学的にも、特性の範囲幅が広く、窒素とリンが典型的な非金属です。ヒ素とアンチモン、メタロイド;そしてビスマス、金属。見た目でも、これらの要素は非常に多様です。窒素は気体としても液体としても無色です。リンは、空気中で発火するのを防ぐために水中に保管しなければならない、おなじみの白い反応性の高い形態を含む、さまざまな物理的修飾または同素体の形態で存在します。はるかに反応性の低い赤または紫の形;そして、最も知られていないが、すべての中で最も安定しているように見える黒い修正。ヒ素は主に鈍い灰色の金属固体として存在しますが、より反応性の高い黄色の固体形態も知られており、特定の条件下で他の形態が存在する兆候があります。アンチモンは銀色で金属のように見えますが、ややもろい固体です。ビスマスは銀白色の金属で、光沢にピンクの痕跡があります。

炭素、水素、酸素、硫黄とともに、このグループの最初の2つのメンバーである窒素とリンが主要な元素です。生体系に組み込まれた化学元素。窒素とリンは植物の成長によって土壌から容易に除去されるため、植物性食品の非常に重要な成分です。市販の肥料の「5–10–5」などの呼称は、窒素、リン酸リン、酸化カリウム(カリウムは植物の健康な成長に必要な3番目の主要元素)に関する材料のそれぞれの重量パーセント組成を表しています。肥料中の窒素。硝酸ナトリウムまたはカリウム、アンモニア、アンモニウム塩、またはさまざまな有機物の組み合わせの形である可能性があります。リン酸は主に無機リン酸として供給されます。

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これらの同じ元素である窒素とリン酸は、人間にとってあまり役に立たない方法で使用することもできます。従来の戦争での爆発物は、窒素化合物の含有量に大きく依存しています。致命的な神経ガスは、リン酸の有機化合物で構成されています。

一方、毒性で有名なヒ素は、その化合物が有害なものを制御するのに役立つ農業で最も有用です。害虫。アンチモンとビスマスは、これらの合金に独特で望ましい特性を与えるため、主に金属合金に使用されます。

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