Eigenschaften der Pnictogene

Obwohl die Pnictogene in einer gemeinsamen Hauptgruppe stehen, unterscheiden sie sich sehr voneinander. In dieser Hauptgruppe stehen nämlich Nichtmetalle, Halbmetalle und Metalle.

In folgenden Eigenschaften ähneln sich die Pnictogene:

• Atombau
• Dichte
• Härte
• Schmelz- und Siedetemperatur
• elektrische- und Wärmeleitfähigkeit

Namensherkunft

Die fünfte Hauptgruppe wird häufig als Stickstoff-Gruppe bezeichnet, da Stickstoff das erste und ein sehr wichtiges Element dieser Hauptgruppe darstellt.

Ein weiterer Name ist „Pnictogene“. Dieser Begriff kommt von dem griechischen Wort „pnigei“, was so viel heißt wie „ersticken“. Der Name lässt sich auf die Eigenschaft des Stickstoffes zurückführen, eine erstickende Wirkung zu besitzen.

Atombau der Pnictogene

Die Elemente einer Hauptgruppe besitzen immer einen sehr ähnlichen Atombau mit der gleichen Anzahl an Außenelektronen (Valenzelektronen).

Alle Elemente der fünften Hauptgruppe besitzen fünf Außenelektronen. Diese kann man in einer sogenannten Außenelektronenkonfiguration darstellen. Darin kannst du sehen, wie die Orbitale besetzt sind.

Die Außenelektronenkonfiguration aller Pnictogene sieht so aus:

• n = Zahl der Periode, in der das Element steht
• s = das s-Orbital (voll gefüllt)
• 2 = 2 Elektronen befinden sich im s-Orbital
• p = die p-Orbitale (halb gefüllt)
• 3 = 3 Elektronen befinden sich in den p-Orbitalen

Dichte der Pnictogene

Die Dichten der Pnictogene ist sehr von der Modifikation des Elements abhängig. Phosphor kann zum Beispiel als weißer, roter, schwarzer und violetter Phosphor auftreten. Jede dieser Modifiaktionen hat etwas andere Eigenschaften.

Dennoch kann man sagen, dass die Dichte eines Pnictogens innerhalb dieser Hauptgruppe von oben nach unten zunehmen. Stickstoff ist ein Gas und hat demzufolge eine sehr viel niedrigere Dichte als das Metalle Bismut.

Härte der Pnictogene

Die Härte der Pnictogene nimmt innerhalb der fünften Hauptgruppe von oben nach unten zunächst bis Arsen zu und danach wieder ab.

Auch bei dieser Tendenz muss man die Modifikation des entsprechenden Elements beachten.

Schmelz- & Siedetemperatur der Pnictogene

Innerhalb der fünften Hauptgruppe nehmen die Schmelz- und Siedetemperaturen von oben nach unten zu.

Stickstoff ist das einzige Element der fünften Hauptgruppe, welches bei Raumtemperatur gasförmig ist, da die Schmelz- und Siedetemperaturen weit im negativen Bereich liegen.

Elektrische- und Wärmeleitfähigkeit der Pnictogene

Die Leitfähigkeit eines Stoffes ist davon abhängig, ob frei bewegliche Ladungsträger vorhanden sind. Solche Ladungsträger sind zum Beispiel Elektronen, die sich im Metallgitter bewegen.

Da es sich bei Stickstoff und bei Phosphor um Nichtmetalle handelt, besitzen diese keine solche Elektronen, die Wärme oder Strom leiten können.
Halbmetalle wie Astat enthalten wenige frei bewegliche Elektronen.
Die Metalle Antimon, Bismut und Ununpentium enthalten viele solcher Ladungsträger.

Demzufolge kann man schlussfolgern, dass die elektrische- und die Wärmeleitfähigkeit innerhalb der fünften Hauptgruppe von oben nach unten zunimmt.