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氮族元素

氮族元素是指元素周期表上第15族（ⅤA族）的元素，位于碳族元素和氧族元素之间。氮族元素包含氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）、镆（Mc），其中氮和磷为典型的非金属元素，砷和锑为类金属，铋和镆则为贫金属。此外镆为人造元素，具极高的放射性。在标准状况下，除氮单质为气体外，其他元素的单质均为固体。它们也可以被称为 pnictogen （来自古希腊语 πνίγειν(pnígein) ，意指窒息、扼杀，+ -ct- + -o- + -gens，意指素）[1]

15族元素在周期表中的位置
氢（非金属） 氦（惰性气体）
锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（惰性气体）
钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（惰性气体）
钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（惰性气体）
铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（惰性气体）
铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镏（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砈（类金属） 氡（惰性气体）
钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为惰性气体）
碳族 ←    → 氧族
IUPAC族编号 15
以元素命名 氮族元素
CAS族编号
（美国，pattern A-B-A）
 VA
旧IUPAC族编号
（欧洲，pattern A-B）
 VB
↓ 周期
2
Image: Nitrogen discharge tube
氮 (N)
7 非金属
3
Image: Some allotropes of phosphorus
磷 (P)
15 非金属
4
Image: Arsenic in metallic form
砷 (As)
33 类金属
5
Image: Antimony crystals
锑 (Sb)
51 类金属
6
Image: Bismuth crystals stripped of the oxide layer
铋 (Bi)
83 贫金属
7 镆 (Mc)
115 贫金属
图例
原始核素（英语：primordial element）
放射性元素
原子序颜色：

固体、液体、气体

本族元素在化合物中可以呈现-3、+3、+5等多种化合价，它们的原子最外层都有5个电子，离子的最高正价都是+5价。[2]

物理性质

 元素名称 

元素符号

原子半径（nm）

主要化合价

状态(标况)

密度

熔点（℃）

沸点（℃）

氮 N 0.075 -3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6 气体 1.251克/升 -209.9 -195.8
磷 P 0.110 -3，0，+3，+5 固体 1.82克/立方厘米（白磷），2.34克/立方厘米（红磷） 44.1 280
砷 As 0.121 -3，0，+3，+5 固体 5.727克/立方厘米 817 613
锑 Sb 0.141 0，+3，+5 固体 6.684克/立方厘米 630.7 1750
铋 Bi 0.152 0，+3，+5 固体 9.80克/立方厘米 271.3 1560
镆 Mc 0.162(推测)[3] 0，+1，+3(推测)[4] 固体(推测)[4] 11克/立方厘米(推测)[4] 400(推测)[4] 1100(推测)[4]

化学性质

氮族元素的气态氢化物化学式可用RH3表示，例如氨（NH3）、膦（PH3）、胂（AsH3）等。最高氧化物的化学式可用R2O5表示，其对应水化物为酸且酸性变化的趋势为HNO3＞H3PO4＞H3AsO4。

氮族元素常见的化学反应方程式

N2+O2 = 2NO（大气放电）

2NO+O2 = 2NO2

3NO2+H2O = 2HNO3+NO（大气固氮）

N2+3H2=2NH3（高温高压、催化剂）

NH4Cl = NH3↑+HCl↑

NH3+HCl = NH4Cl

4NH3+5O2 = 4NO+6H2O（加热、催化剂）

2NO+O2 = 2NO2

3NO2+H2O = 2HNO3+NO↑（制硝酸）

4HNO3 = 2H2O + 4NO2↑+O2↑

Cu+4HNO3（浓） = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O （其浓溶液与金属反应以镁、铜为分界线）

左方一族： 氮族元素
第15族 		右方一族：
碳族元素 氧族元素

参考文献

  1. ^ W. B. Jensen, The Periodic Law and Table （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  2. ^ 也有列外，氮可以形成+6化合价的化合物：三氧化氮，但不稳定。
  3. ^ Chemical Data. Ununpentium - Uup （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Royal Chemical Society
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 

参见

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