「第15族元素」の版間の差分

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[[ImageFile:Stickstoff-gruppe.jpg|300px|thumb|ニクトゲン元素のサンプル]]
第15族元素単体のうち、[[窒素]]のみが常温で気体であり、ほかは固体である。また窒素と[[リン]]の価電子は[[混成軌道]]を形成し、共有結合物質として振舞う。一方、第4周期の[[ヒ素]]より周期の大きい単体は、共有結合性と金属との性質を併せ持つ物性を示し「半金属」と呼ばれる。これらのヒ素、[[アンチモン]]、[[ビスマス]]は混成軌道を形成するよりは、2つの電子が占有したs軌道と、3つの1つずつ電子が存在するp軌道として振舞うので、酸化数は+3と+5が安定である。
 
第15族元素は半導体デバイスにおいて重要な役割を演じる。第14族元素の真性半導体に対して、第15族元素と第13族元素の化合物から形成される半導体を[[III-V族半導体]]と呼ぶ。III-V族半導体のバンドギャップは可視光領域に相当するため、[[発光ダイオード]]・[[半導体レーザー]]など光デバイスの素材として重要である。また、真性半導体に第14族元素を微量ドーピングすることで[[N型半導体]]を形成する。
 
== 水素化物 ==
第15族元素は一般式 MH<sub>3</sub> で示される水素化物を形成する。いずれの水素化物も三角錐状の構造をとるが、[[アンモニア]]のみが傾向よりも高い沸点を示し、[[水素結合]]を形成する性質を有する。
 
===水素化物の種類===
* [[アンモニア]] NH<sub>3</sub>
* [[ホスフィン]] PH<sub>3</sub>
* [[アルシン]] AsH<sub>3</sub>
* [[スチビン]] SbH<sub>3</sub>
* [[ビスムチン]] BiH<sub>3</sub>
 
== 酸化物 ==
窒素とリンは多様な酸化状態を持つ酸化物を形成するが、窒素は酸化数が大きいほど自由エネルギーが大きく不安定であり、酸化数0の単体窒素が最も自由エネルギーが小さくて安定な為、窒素酸化物は酸化剤として利用されるものが多い。一方、リンの酸化物はいずれも単体リンよりも自由エネルギーが小さく、酸化数が大きいものほど自由エネルギーが小さくて安定である。それゆえリンの酸化物は酸化剤としては利用されない。
 
一方、ヒ素、アンチモン、ビスマスは酸化数+5に比べ+3が安定化しているので、いずれも一般式 M<sub>2</sub>O<sub>3</sub> で表される酸化物が安定である。
 
== ハロゲン化物 ==
第15族元素は一般式 MX<sub>3</sub> もしくは MX<sub>5</sub> で表されるハロゲン化物などを生成する。
 
 
==関連項目==
* [[元素の族]]
* [[周期表]]
* [[窒化物]]
* [[半導体]]
 
[[Category{{DEFAULTSORT:元素群|たい15そくけんそけんそ]]}}
[[Category:ニクトゲン|*]]
 
[[an:Grupo d'o nitrochén]]
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