С кислородом халькогены могут образовать 3 вида оксидов: RO, RO2, RO3.

Оксид RO является для большинства халькогенов неустойчивым оксидом и в момент образования превращается в RO₂. Так, выделенный SO уже при обычных условиях быстро распадается:

2SO → SO₂ + S.

Оксиды RO₂ и RO₃ являются кислотными оксидами, которым соответствуют кислоты общего вида H₂RO₃ и H₂RO₄. Сила этих кислот в подгруппе сверху вниз закономерно уменьшается, что объясняется увеличением в аналогичном направлении металлических свойств у элементов и, как следствие этого, возрастанием основности их кислородсодержащих соединений. Причем для каждого элемента кислота H₂RO₄ является более сильной, чем кислота H₂RO₃, так как в первом случае халькогены имеют большую степень окисления (+ 6), чем во втором (+ 4).

Таблица 5. Некоторые физические свойства атомов элементов VI А группы и образуемых ими наиболее устойчивых аллотропных
модификаций

Символ элемента	O	S	Se	Te
Радиус атома, нм	0,066	0,104	0,117	0,137
Энергия ионизации атома, кДж/моль
Энергия сродства к электрону, кДж/моль
Относительная электроотрицательность	3,5	2,6	2,5	2,1
Плотность г/см3 простого вещества	0,0014	2,06	4,82	6,25
Агрегатное состояние простого вещества при н.у.	газ	тв. тело	тв. тело	тв. тело
Температура плавления простого вещества, оС	-218,9	119,3

Как следует из таблиц 4 и 5, величины энергии ионизации, энергии сродства к электрону, электроотрицательности у элементов VI А группы меньше, чем у галогенов, но, как и для галогенов, значения этих величин в группе сверху вниз уменьшаются, что свидетельствует об ослаблении неметаллических свойств элементов и их простых веществ (а, значит, и их окислительной и реакционной способности) при переходе от кислорода к теллуру.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ

V A ГРУППЫ

Нахождение в природе

В V A группу входят следующие элементы: азот N, фосфор Р, мышьяк (As), сурьма (Sb) и висмут (Bi).

Все они носят общее название пниктогены (образовано от символов химических элементов фосфора Р и азота N) и принадлежат к р-элементам.

В природе пниктогены встречаются, главным образом, в связанном виде, т.е. входят в состав различных соединений. Исключение составляют азот и висмут.

В виде простого вещества N₂ азот образует большую часть атмосферы (≈ 78% по объему), а висмут в небольших количествах встречается в самородном состоянии.

Из элементов V A группы больше всего распространен на Земле фосфор. Содержание его в земной коре составляет ≈ 0,08% по массе. За ним следует азот (≈ 0,04% по массе), который по распространенности занимает ≈ 20 место среди всех элементов. Мышьяк, сурьма и висмут встречаются в природе гораздо реже. Их массовая доля в земной коре составляет, соответственно,
5 ∙ 10^-4%, 4 ∙ 10^-5% и 2 ∙ 10^-5%.

Азот и сурьма состоят их двух устойчивых изотопов, а фосфор, висмут и мышьяк – только из одного.

Строение атомов, физические и химические свойства пниктогенов

Пниктогены в целом характеризуются как неметаллы, однако только для N, P и As неметаллические свойства являются преобладающими. Для сурьмы, и в особенности для висмута, металлические свойства выражены сильнее, чем неметаллические. В связи с этим Sb и Bi часто относят к металлам. Но, в отличие от типичных металлов, сурьма и висмут не обладают ковкостью, пластичностью, а, наоборот, являются хрупкими веществами, гораздо хуже проводят электрический ток. Например, удельная электропроводность висмута при 18^оС почти в 100 раз меньше, чем у серебра.

Некоторые физические свойства атомов пниктогенов и образуемых ими простых веществ представлены в таблице 6.

Таблица 4. Некоторые физические свойства атомов элементов VA группы и образуемых ими наиболее устойчивых аллотропных модификаций

Символ элемента	N	P	As	Sb	Bi
Радиус атома, нм	0,052	0,092	0,1	0,119	0,13
Энергия ионизации атома, кДж/моль
Относительная электроотрицательность	3,07	2,1	2,2	1,82	1,67
Агрегатное состояние,образуемого простого вещества (при н.у.)	газ	тв. тело	тв. тело	тв. тело	тв. тело
Плотность простого вещества (н.у.) г/см3	0,00125	2,2	5,7	6,68	9,8
Температура плавления простого вещества, оС	-210	~1000 (для черного фосфора		~630

На внешнем энергетическом уровне атомы элементов V A группы имеют по 5 электронов.

	R

Азот отличается от всех остальных элементов группы тем, что у него на внешнем слое отсутствует d-подуровень.

В невозбужденном состоянии все элементы V A группы имеют на внешнем слое 3 неспаренных электрона. Значит, они могут образовать по обменному механизму три ковалентные связи с другими атомами и их валентность в этом случае будет равна трем. В возбужденном состоянии количество неспаренных электронов может увеличиваться до 5 за счет распаривания электронной пары:

Соответственно и валентность в этом случае тоже будет равна 5.

У азота электронная пара не может распариться, поэтому его атомы в соединениях образуют только 3 ковалентные связи по обменному механизму. Однако в ряде веществ (NH₄Cl, HNO₃ и т.д.) валентность азота может быть равна 4. Дополнительная четвертая связь в этом случае возникает по донорно-акцепторному механизму, причем атомы N выступают в роли донора электронной пары.