• arsen, antimon, bismut
• nachází se ve skupině V.A
• konfigurace valenční sféry je $n{s}^{2}n{p}^3$

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 $As{O}_4^{3-}$
• 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 $A{s}_4{S}_4$ nebo $A{s}_4{S}_3$

      

• 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
    • $2As+5NaClO+6NaOH⟶5NaCl+2N{a}_{3}As{O}_4+3H_{2}O$
• v oxidujících kyselinách se za horka rozpouštějí
  • $3As+5HN{O}_3+2H_{2}O⟶3H_{3}As{O}_4+5NO$
  • $2As+3H_{2}S{O}_4⟶3H_{3}As{O}_3+3S{O}_2$
  • $3xSb+4xHN{O}_3⟶3(Sb{O}_2{)}_x+4xNO+2x{H}_{2}O$
  • $2Sb+6H_{2}S{O}_4⟶S{b}_2(S{O}_4{)}_3+3S{O}_2+6H_{2}O$
  • $Bi+4HN{O}_3⟶Bi(N{O}_3{)}_3+NO+2H_{2}O$
  • $2Bi+6H_{2}S{O}_4⟶B{i}_2(S{O}_4{)}_3+3S{O}_2+6H_{2}O$
• s kyslíkem reagují za vzniku oxidů typu $M_4{O}_6$
  • mají tedy dimerní strukturu
    • u bismutu to není příliš typické
      • tvoří oxid bismutitý $B{i}_2{O}_3$
• se sírou poskytují sulfidy typu $M_2{S}_3$
• s halogeny poskytují halogenidy typu $M{X}_3$

Sloučeniny dalších pentelů

• dusičnan-oxid bismutitý $BiN{O}_3(O)$
  • používá se v kožním lěkařství
  • je součástí Nylanderova činidla
    • používá se k důkazu glukózy k moči

Hydridy $M{H}_3$

• stabilita klesá s rosoucím protonovým číslem
• arsan $As{H}_3$
  • 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 $Sb{H}_3$ a bismutan $Bi{H}_3$ mají vlastnosti podobné

Halogenidy $M{X}_3$ a $M{X}_5$

• vzniají přímou syntézou
• halogenidy $M{X}_3$ arsenu a antimonu snadno hydrolizují ve vodě
  • $Bi{X}_3$ halogenidy jsou proti hydrolýze odolnější
    • má iontový charakter
  • v $As{X}_3$ a $Sb{X}_3$ pozorujeme kovlanetní vazbu
    • mají v pevném stavu vrstevnatou strukturu
    • v plyném stavu mají molekuly tvar trigonální pyramidy
    • ve vodě hydrolyzují takto:
      • $M{X}_3+2H_{2}O⟶2HX+AsOX+H_{2}O⟶3HX+H_{3}As{O}_3$
• halogenidy $M{X}_5$ byli pozorovány jen ve formě fluoridů
  • jsou velmi reaktivní
  • fluorid bismitičný $Bi{F}_5$ reaguje s vodou explozivně
  • fluorid antimoničný $Sb{F}_5$ se používá k fluorování organický látek

Oxidy $M_2{O}_3$, $M_4{O}_6$ a $M_2{O}_5$

• oxid arsenitý $A{s}_4{O}_6$ a antimonitý $S{b}_4{O}_6$
  • vznikají hořením na vzduchu
  • základem jejich struktury je tetraedr atomů prvků, které jsou spojeny kyslíkovými můstky
  • jsou to nejstarší známe jedy
• oxid bismutitý $B{i}_2{O}_3$
  • připravuje se termickým rozkladem dusičnanů
  • nemá kyselé vlastnosti
  • používá se ve sklářství k výrobě optických skel s velkým indexem lomu
• oxid arseničný $A{s}_2{O}_5$
  • s vodou reaguje za vzniku kyseliny arseničné
• oxid antimoničný $S{b}_2{O}_5$ je ve vodě nerozpustný a oxid busmutičný $B{i}_2{O}_5$ nebyl v čisté formě dosud připraven

Sulfidy

• sulfid antimoničný $S{b}_2{S}_5$
  • používá se k vulkanizaci kaučuku
• sulfid antimonitý $S{b}_2{S}_3$
  • používá se ve sklářství a na výrobu zápalek

Kyseliny

• kyselina (trihydrogen)arsenitá $H_{3}As{O}_3$
  • existuje pouze ve vodných roztocích
  • je to velmi slabá kyselina
  • její alkalické soli jsou rozpustné ve vodě
• kyselina (trihydrogen)arseničná $H_{3}As{O}_4$
  • 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 $CaAs{O}_2$
• arsenitan trisodný $N{a}_{3}As{O}_3$
• svinibrodská zeleň $3Cu(As{O}_2{)}_2\cdot Cu(C{H}_{3}COO{)}_2$
• diarseničnan-dihydroxid vápenatý $C{a}_3(As{O}_4)\cdot Ca(OH{)}_2$
• arseničnan trisodný $N{a}_{3}As{O}_4$
• arseničnan olovnatý $P{b}_3(As{O}_4{)}_2$