Zisk a výskyt dalších pentelů

v zemské kůře jsou poměrně vzácné
nejčastěji se vyskytují ve sloučeninách s chalkogeny
všechny prvky jsou už dávno známé a dlouho používané

Vlastnosti dalších pentelů

kovový charakter stoupá s protonovým číslem
kovové modifikace jednotlivých prvků mají vrstevnaou strukturu s kovalentními vazbami ve vrstvách a kovové vazby mezi vrstvami

Arsen

vyskytuje se v několika modifikacích
- nejstabilnější je šedý arsen
je to kovově šedá, ocelově lesklá, křehká, krystalická látka
má vrstevnatou strukturu
je silně toxický
má vysoký bod tání
na vzduchu je nestálý a podléhá samovolné oxidaci

Antimon

má šest modifikací
- nestabilnější je šedy antimon
je to látka podobná arsenu
má také vrstevnatou strukturu
je značně toxický

Bismut

je to křehký, bílý kov s lehkým nádechem do červena
svojí strukturou se podobá šedému arsenu
jeho krystaly mají velmi charakteristické zbarvení

Vazebné možnosti dalších pentelů

často se stabilizují na elektronovou osmnáctku nebo dvacítku
- čím je kov těžší, tím snadněji si zachová inertní elektronový pár
jsou u nich reálné oxidační stavy $III$ a $V$
koordinace v jednoduších molekulách je tetraedrická v oxidačním stavu $III$
- pokud je atom $M^{III}$ koordinován jen třemi vazebnými partnery, vzniká pyramidální struktura
  - jedna z tetraedrických poloh je zaplněna volným elektronovým párem
  - někdy je $\sigma$-vazba doprovázena slabou interakcí $\pi$
    - je vyvolaná překryvem orbitalů $nd$ středového atomu s obsazenými nevyzebnými orbitaly na koordinačnách atomech
    - stejné uspořádání vazeb lze předpokládat v oligo- a polymerních strukturách složených z tetraedrických jednotek
- v komplexních sloučeninách mají nehčastěji koordinační číslo 4
koordiance ve sloučeninách s oxidačním číslem $V$ je trigonálně bipyramidální
- do vazeb se zapojují orbitaly $d$
- jiná situace nastává s koordinačním číslem 4
  - čtveřice $\sigma$-vazeb je doprovázena delokalizovanou $\pi$ interakcí s nevazebnými elektronovými páry ligandů
  - příkladem je anion arseničnanový $AsO_4^{3-}$
typické jsou vazby kov-kov a poměrně silné vazby kov-uhlík
- vzniká tak mnoho organokovových sloučenin
  - mají různé řetězce, v nichž se atomy kovů střídají s jinými prvky a mimoto jsou přítomny vazby kov-kov
- kovy mají v takových sloučeninách formálně oxidační stavy, které se vymykají pravidlům
  - většinou se jedná o stav $II$
  - je to třeba ve sloučeninách $As_4S_4$ nebo $As_4S_3$
s některými vysoce elektropozitivními prvky tvoří sloučeniny v záporném oxidačním stavu $-III$
- vlastnosti těchto látek ale svědčí o vzniku kovové vazby

Reakce dalších pentelů

jsou to relativně ušlechtilé prvky
jsou odolné vůči působení zředěných kyselin, zásad i vodě
- v roztocích alkalických hydroxidů se za přítomnosti vhodných oxidovadel rozpouštějí
  - $2\ As+5\ NaClO+6\ NaOH\longrightarrow{5\ NaCl+2\ Na_3AsO_4+3\ H_2O}$
v oxidujících kyselinách se za horka rozpouštějí
- $3\ As+5\ HNO_3+2\ H_2O\longrightarrow{3\ H_3AsO_4+5\ NO}$
- $2\ As+3\ H_2SO_4\longrightarrow{3\ H_3AsO_3+3\ SO_2}$
- $3x\ Sb+4x\ HNO_3\longrightarrow{3\ (SbO_2)_x+4x\ NO+2x\ H_2O}$
- $2\ Sb+6\ H_2SO_4\longrightarrow{Sb_2(SO_4)_3+3\ SO_2+6\ H_2O}$
- $Bi+4\ HNO_3\longrightarrow{Bi(NO_3)_3+NO+2\ H_2O}$
- $2\ Bi+6\ H_2SO_4\longrightarrow{Bi_2(SO_4)_3+3\ SO_2+6\ H_2O}$
s kyslíkem reagují za vzniku oxidů typu $M_4O_6$
- mají tedy dimerní strukturu
  - u bismutu to není příliš typické
    - tvoří oxid bismutitý $Bi_2O_3$
se sírou poskytují sulfidy typu $M_2S_3$
s halogeny poskytují halogenidy typu $MX_3$

Sloučeniny dalších pentelů

dusičnan-oxid bismutitý $BiNO_3(O)$
- používá se v kožním lěkařství
- je součástí Nylanderova činidla
  - používá se k důkazu glukózy k moči

Hydridy $MH_3$

stabilita klesá s rosoucím protonovým číslem
arsan $AsH_3$
- připravuje se rozkladem arsenidů vodou nebo zředěnými kyselinami
- není termicky stabilní a při zahřívání se rozpadá
  - Marshova zkouška
    - slouží k důkazu arsenu
    - sloučeniny arsenu se redukují nascentním vodíkem
      - je to vodík, který má nejasný molekulový vzorec
        
        teorie říká, že jsou to nemolekulové vodíky, které vznikají okamžitě po uvolnění ze soustavy, před tím, než se dokážou vázat do dvouatomových molekul $H_2$
        
        značí se $H_{\text{nasc.}}$
    - uvolňuje se arsan
- je to silné redukční činidlo
- je prudce jedovatý
stiban $SbH_3$ a bismutan $BiH_3$ mají vlastnosti podobné

Halogenidy $MX_3$ a $MX_5$

vzniají přímou syntézou
halogenidy $MX_3$ arsenu a antimonu snadno hydrolizují ve vodě
- $BiX_3$ halogenidy jsou proti hydrolýze odolnější
  - má iontový charakter
- v $AsX_3$ a $SbX_3$ pozorujeme kovlanetní vazbu
  - mají v pevném stavu vrstevnatou strukturu
  - v plyném stavu mají molekuly tvar trigonální pyramidy
  - ve vodě hydrolyzují takto:
    - $MX_3+2\ H_2O\longrightarrow{2\ HX+AsOX+H_2O}\longrightarrow{3\ HX+H_3AsO_3}$
halogenidy $MX_5$ byli pozorovány jen ve formě fluoridů
- jsou velmi reaktivní
- fluorid bismitičný $BiF_5$ reaguje s vodou explozivně
- fluorid antimoničný $SbF_5$ se používá k fluorování organický látek

Oxidy $M_2O_3$, $M_4O_6$ a $M_2O_5$

oxid arsenitý $As_4O_6$ a antimonitý $Sb_4O_6$
- vznikají hořením na vzduchu
- základem jejich struktury je tetraedr atomů prvků, které jsou spojeny kyslíkovými můstky
- jsou to nejstarší známe jedy
oxid bismutitý $Bi_2O_3$
- připravuje se termickým rozkladem dusičnanů
- nemá kyselé vlastnosti
- používá se ve sklářství k výrobě optických skel s velkým indexem lomu
oxid arseničný $As_2O_5$
- s vodou reaguje za vzniku kyseliny arseničné
oxid antimoničný $Sb_2O_5$ je ve vodě nerozpustný a oxid busmutičný $Bi_2O_5$ nebyl v čisté formě dosud připraven

Sulfidy

sulfid antimoničný $Sb_2S_5$
- používá se k vulkanizaci kaučuku
sulfid antimonitý $Sb_2S_3$
- používá se ve sklářství a na výrobu zápalek

Kyseliny

kyselina (trihydrogen)arsenitá $H_3AsO_3$
- existuje pouze ve vodných roztocích
- je to velmi slabá kyselina
- její alkalické soli jsou rozpustné ve vodě
kyselina (trihydrogen)arseničná $H_3AsO_4$
- podobá se kyselině fosforečné
- její soli také
- používá se k deratizaci
kyselina antimonitá
- není příliš známa a je špatně definována
- její soli obdobně

Insekticidy

arsenitan vápenatý $CaAsO_2$
arsenitan trisodný $Na_3AsO_3$
svinibrodská zeleň $3Cu(AsO_2)_2\cdot{Cu(CH_3COO)_2}$
diarseničnan-dihydroxid vápenatý $Ca_3(AsO_4)\cdot{Ca(OH)_2}$
arseničnan trisodný $Na_3AsO_4$
arseničnan olovnatý $Pb_3(AsO_4)_2$