주기율표-15족 원소

 15족 원소들은 5개의 최외각 전자(ns²np³의 전자 배치)를 가지며 다른 족들과 마찬가지로 아래로 내려갈수록 금속성이 커지고(전기 음성도 값을 통해 알 수 있음) 각 원소마다 독특한 성질을 갖는다는 특징이 있습니다.

 질소와 인은 비금속으로 주로 반응성이 큰 금속과 반응하여 -3가의 음이온이 되며 염을 형성합니다. 비스무트와 안티모니는 금속성이 있어 쉽게 전자를 잃고 양이온이 됩니다. 이 원소들은 5개의 원자가 전자를 갖고 있지만 5개의 전자를 모두 잃고 +5가의 양이온이 되기에는 너무 큰 에너지가 필요해 이러한 이온을 포함한 화합물은 존재하지 않습니다.

 15족 원소는 15족 원소를 중심으로 하고 3, 5, 6개의 공유결합을 형성한 분자 혹은 이온을 만들 수 있습니다(단, 질소는 크기가 작아 3개의 공유결합만을 형성할 수 있음). 3개의 공유결합을 이룬 경우에는 비공유 전자쌍이 하나가 남아 비공유 전자쌍을 제공하며 결합하는 루이스 염기로 작용할 수 있고 VSEPR이론에 의해 삼각뿔 모양의 분자구조를 갖습니다. 5개의 공유결합을 형성한 경우에는 VSEPR이론에 의해 삼각 쌍뿔 모양의 분자구조를 갖습니다. 하지만 이는 기체 상태일 때 한정이고, 고체 상태일 때는 대부분 MX⁴⁺(사면체 구조)나 MX^6-(팔면체 구조)의 이온이 1:1로 혼합된 상태로 존재합니다.

 15족 원소에서 π결합을 형성하는 능력은 질소 이후로 급격히 감소하고, 이는 질소가 기체 상태에서 N₂ 분자로 존재하지만 다른 원소들은 단일결합으로 이루어진 더 큰 분자(P₄, As₄, Sb₄ 등)로 존재하는 이유가 됩니다.