Sanyawa nitrogén. Sipat nitrogén

Jokowi kalahiran pikeun nitrat - sakumaha ditarjamahkeun tina kecap Latin Nitrogenium. Judul ieu nitrogén - unsur kimia kalayan hiji wilangan atom tina 7, grup th sirah 15 di versi panjang tina tabel periodik. Dina bentuk zat basajan diwangun ku bumi disebarkeun kantong hawa - atmosfir. A-rupa sanyawa nitrogén kapanggih dina kerak bumi, sarta organisme nu loba dipaké di industri, militer, tatanén sarta ubar.

Naha nitrogén disebut "choking" jeung "teu nyawaan"

Salaku sajarah kimia nyarankeun munggaran ngagaduhan zat ieu basajan Henry Cavendish (1777). Ilmiah pas hawa leuwih coals panas pikeun nyerep dina produk réaksi maké alkali. Salaku hasil tina pangalaman panalungtik kapanggih warnaan jeung euweuh bauan gas, batubara unreacted. Cavendish disebut "hawa suffocating" pikeun henteu mampuh ngajaga engapan sarta durukan.

Modern Kimia jadi ngécéskeun yén oksigén ieu diréaksikeun jeung batubara, karbon dioksida kabentuk. Sésana "stifling" tina hawa éta pikeun paling bagian tina molekul N _2. Cavendish sarta élmuwan séjén dina waktu ngeunaan masalah ieu henteu acan dipikawanoh, najan sanyawaan nitrogén sarta nitrat lajeng anu loba dipaké dina perekonomian. élmuwan nu ngawartoskeun ngeunaan gas ilahar mun batur sapagawean pikeun ngalaksanakeun percobaan sarupa - Joseph Priestley.

Dina waktu nu sarua Carl Scheele Drew perhatian ka komponén kanyahoan tina hawa, tapi gagal pikeun leres ngajelaskeun asal na. Ngan Daniel Rutherford di 1772 sadar yén percobaan hadir "suffocating" "manja" gas - nitrogén. Sababaraha élmuwan yakin pamanggihna - eta masih aya debat sajarah sains.

15 taun sanggeus percobaan Rutherford urang kimiawan kawentar Antuan Lavuaze diusulkeun pikeun ngaganti hawa istilah "manja" nujul kana nitrogén, dina sejenna - Nitrogenium. Ku waktu eta ieu kabukti yen zat ieu teu kaduruk, teu ngarojong engapan. Lajeng aya nu Rusia ngaran "nitrogén", nu ieu diinterpretasi ku cara béda. Sering disebutkeun yen istilah hartina "teu nyawaan". studi saterusna geus refuted kapercayaan nyebar ngeunaan sipat zat. Sanyawa nitrogén - protéin - nu makromolekul utama dina komposisi na organisme hirup. Dina raraga nyusunna tatangkalan nyerep tina taneuh mineral gizi elemen perlu - ^2- ion NO ₃ jeung NH ^4+.

Nitrogén - unsur kimia

Ngartos struktur atom jeung pasipatan mantuan sistem periodik (PS). Posisi di unsur kimia dina tabel periodik bisa nangtukeun muatan nuklir, Jumlah proton jeung neutron (jumlah massa). Perlu nengetan nilai tina massa atom - ieu téh salah sahiji ciri utama unsur. jaman, jumlahna pakait jeung Jumlah tingkat énergi. Versi pondok tina jumlah group tabel periodik cocog jumlah éléktron dina tingkat energaticheskom éksternal. Nyimpulkeun data dina ciri umum nitrogén ku posisi na dina sistem periodik:

• Ieu unsur non-logam anu di pojok kanan luhur ti SS.
• simbol kimia: N.
• Jumlah sipat: 7.
• Relatif massa atom: 14,0067.
• Rumus sanyawa hidrogén volatile: NH ₃ (amonia).
• Bentuk hiji oksida N luhur ₂ O _5, nu sarua jeung valency nitrogén V.

atom nitrogén struktur:

• muatan nuklir +7.
• Jumlah proton: 7; jumlah neutron: 7.
• Jumlah tingkat énergi: 2.
• The total jumlah éléktron: 7; e rumus: 1s ² 2s ² 2p ^3.

Rinci diulik isotop stabil № unsur 7, nomer massa masing - 14 tur 15. Eusi a atom cahya nu 99,64%. Inti tina pondok-cicing isotop radioaktif oge 7 proton, sarta Jumlah neutron variasina greatly: 4, 5, 6, 9, 10.

Nitrogén di alam

Salaku bagian tina molekul hawa anu hadir malapah bumi zat basajan, anu rumusna - N _2. Eusi gas nitrogén di atmosfir téh ngeunaan 78,1 volume%. Sanyawa anorganik sahiji unsur kimia nu dina kulit Marcapada - rupa uyah amonium jeung nitrat (niter). Sanyawa tina rumus jeung ngaran tina sababaraha zat pangpentingna:

• NH _3, amonia.
• NO _2, nitrogén dioksida.
• Nano ₃ Natrium nitrat.
• (NH _{4) 2} SO _4, amonium sulfat.

The valénsi nu nitrogén dina dua sanyawa dimungkinkeun - IV. Batubara, taneuh, tinggal organisme ogé ngandung atom N di formulir wates. Nitrogén mangrupakeun komponén asam amino makromolekul, DNA jeung nukléotida RNA, hormon jeung hémoglobin. Eusi total tina unsur kimia nu dina awak manusa ngahontal 2,5%.

zat basajan

Nitrogén dina wujud molekul diatomik - volume greatest sarta beurat ti hawa atmosfir. Zat, anu rumusna mangrupa N _2, boga bau, warna na rasa. gas Ieu leuwih ti 2/3 malapah hawa bumi. The nitrogén cair ngarupakeun zat warnaan, resembling cai. Bisul dina suhu -195,8 ° C. M (N ₂₎ = 28 g / mol. bit zat basajan gampang oksigén, nitrogén, hawa, probability density na deukeut ka 1.

Atom dina meungkeut molekul pageuh 3 dibagikeun pasang éléktron. sanyawa nu némbongkeun hiji lalawanan kimiawi tinggi, anu distinguishes tina oksigén jeung zat gas séjén. Ka molekul nitrogén dibagi jadi atom panyusunna perlu expend énergi 942,9 kJ / mol. Kontak tina tilu pasang éléktron pisan kuat, dimimitian pikeun ngarecah lamun dipanaskeun luhureun 2000 ° C.

praktis teu lumangsung dina kaayaan normal, disosiasi molekul kana atom. inertness kimiawi ogé disababkeun ku nitrogén henteuna lengkep polaritasna dina molekul na. Aranjeunna interaksi pisan mawa sipat basa lemah saling, kukituna gawe wujud gasna zat dina tekanan normal sarta dina hawa deukeut suhu kamar. aktivitas kimiawi low nitrogén molekular dipaké dina prosés béda jeung alat mana perlu nyieun hiji lingkungan mulya.

Disosiasi molekul N ₂ bisa lumangsung dina pangaruh radiasi panonpoé dina atmosfir luhur. nitrogén atom kabentuk, nu meta kalawan logam nu tangtu sarta nonmetals dina kaayaan normal (fosfor, walirang, arsén). hasilna mangrupa sintésis kaayaan taneuh zat keur diala langsung.

valency nitrogén

Cangkang éléktron luarna atom ngabentuk 2 s 3 sarta p éléktron. Ieu nitrogén négatip tiasa masihan partikel nalika interacting jeung elemen séjén anu pakait jeung pasipatan na ngurangan. Adjoining nu octet leungit ka 3 atom éléktron némbongkeun pangabisa oksidatif. Éléktronégativitas nitrogén handap sipat logam na anu kirang dibaca ti éta tina fluorine, oksigén sarta klorin. Nalika interacting jeung unsur kimiawi ieu nitrogén méré éléktron (ngoksidasi). Réduksi kana ion négatip dituturkeun ku réaksi kalayan logam sejen tur nonmetals.

nitrogén valénsi has - III. Dina hal ieu, beungkeut kimia kabentuk ku luar p-atraksi anu éléktron jeung kreasi umum (mengikat) pasangan. Nitrogén bisa ngabentuk beungkeut donor-akséptor alatan pasangan lone na éléktron, sakumaha teh amonium ion NH ^4+.

Lalaki di laboratorium jeung industri

métode Hiji laboratorium dumasar kana sipat oksidatif of oksida tambaga. Paké sanyawa nitrogén jeung hidrogén - amonia NH _3. Ieu pikaresepeun smelling vzaimoddeystvuet gas kalawan tipung oksida tambaga hideung. réaksi anu dihasilkeun ngahasilkeun nitrogén sarta muncul tambaga logam (bubuk beureum). Disimpen dina tembok tube waterdrops - produk réaksi séjén.

Metoda sejen laboratorium anu ngagunakeun sanyawa nitrogén jeung logam - azide, contona nan _3. Diala ku gas nu teu perlu cleaned tina rereged.

laboratorium dibawa dékomposisi of amonium nitrite mun nitrogén jeung cai. Ngamimitian réaksina, pemanasan moderator, mangga lajeng prosés proceeds kalawan évolusi panas (exothermic). Nitrogén anu terkontaminasi ku najis, jadi eta geus cleaned tur garing.

Persiapan tina nitrogén di industri:

• distilasi fractional tina hawa cair - metoda, anu ngagunakeun sipat fisik nitrogén sarta oksigén (titik golak béda);
• réaksi kimiawi dina hawa sareng batubara panas;
• separation gas adsorptive.

Interaksi jeung logam jeung hidrogén - sipat pangoksidasi

Inersia molekul awét teu ngawenangkeun sababaraha sintésis langsung tina sanyawaan nitrogén. Pikeun ngaktipkeun atom perlu pemanasan kuat atawa zat irradiation. Nitrogén bisa meta jeung litium dina suhu kamar, jeung magnésium, kalsium sarta sodium, réaksina proceeds ukur ku pemanasan. Pakait nitrida logam kabentuk.

Interaksi nitrogén jeung hidrogén lumangsung dina suhu jeung tekenan anu luhur. Ogé proses ieu merlukeun katalisna. Amonia diala - salah sahiji sintésis kimiawi pangpentingna. Nitrogén, sakumaha agén pangoksidasi, dipintonkeun dina tri négatip nagara oksidasi maranéhna:

• 3 (amonia jeung nitrogén séjén sanyawa, hidrogén - nitrida);
• -2 (hidrazin N ₂ H _4);
• -1 (hydroxylamine NH ₂ OH).

Pangpentingna nitride - Amonia - disiapkeun dina jumlah badag di industri. Masalah badag pikeun lila tetep inertness kimia nitrogén. sumber na bahan baku nya nitrat, tapi cadangan mineral mimiti nampik gancang kalayan tumuwuhna produksi.

The kahormatan tina elmu kimia jeung prakték geus kreasi téhnik fiksasi amonia nitrogén dina hiji skala industri. Dina kolom husus nyaeta ku sintésis langsung - a prosés malik diantara nitrogén diala ti hawa jeung hidrogén. Nalika nyieun kaayaan optimal, shifts kana kasatimbangan tina réaksi ieu kana sisi produk, ngagunakeun ngahasilkeun katalis amonia ieu 97%.

Interaksi jeung oksigén - ngurangan pasipatan

Dina raraga ngamimitian réaksi nitrogén sarta oksigén, kudu pemanasan kuat. Mibanda énergi cukup arc listrik sarta ngurangan kilat jeung atmosfir. Sanyawa anorganik pangpentingna nu nitrogén aya dina nagara oksidasi positif na:

• 1 (nitrogén oksida (I) N ₂ O);
• +2 (NO nitrogén monoksida);
• 3 (nitrogén oksida (III) N ₂ O _3, HNO ₂ nitrous asam, uyah nitrite tujuanana);
• 4 (nitrogén dioksida (IV) NO _2);
• 5 (nitrogén pentoxide (V) N ₂ O _5, HNO ₃ asam nitrat, nitrat).

Nilai kajadian sacara alami

Tutuwuhan nyerep ion amonium jeung anion nitrat tina taneuh dipaké pikeun sintésis réaksi kimiawi molekul organik dina sél terus ngajalankeun. Baktéri nodule nitrogén atmosfir bisa assimilate - entitas mikroskopis ngabentuk nodules dina akar legumes. Hasilna, ieu grup tutuwuhan narima batréna required, éta enriches taneuh.

Salila ribut tropis lumangsung réaksi oksidasi nitrogén atmosfir. The oksida nu leyur pikeun ngabentuk asam, sanyawa ieu nitrogén asupkeun taneuh di caina. Alatan daur unsur di alam terus replenished cadangan na di kerak bumi, hawa. molekul organik kompléks nu ngandung nitrogén di komposisi anak, anu didegradasi ku baktéri dina komponén anorganik.

pamakéan praktis

Sanyawa nitrogén pangpentingna pikeun tatanén - a uyah kacida leyur. Diserep ku tutuwuhan uréa nitrat (natrium, kalium, kalsium), sanyawa amonium (cai amonia, klorida, sulfat, amonium nitrat).
Mulya sipat nitrogén tatangkalan henteu mampuh pikeun nyerep deui ti kalungguhan di luar jeung kudu make dosis badag taunan nitrat. Bagian tina organisme tutuwuhan nu bisa nyimpen kakuatan macrocell "kanggo masa depan", nu ngarecah kualitas produk. Kaleuwihan nitrat dina sayuran jeung bungbuahan bisa ngabalukarkeun karacunan manusa, tumuwuhna tumor ganas. Salian tatanen, sanyawaan nitrogén nu dipaké di industri lianna:

• keur persiapan medicaments;
• pikeun sintésis bahan kimia sanyawa tinggi-molekul;
• di pabrik bahan peledak ti trinitrotoluene (TNT);
• pikeun ngahasilkeun dyes.

NO oksida manggih pamakéan di bedah, zat boga pangaruh analgesic. Leungitna sensasi mun gas kaseuseup noticed nu malah nu peneliti munggaran nitrogén sipat kimia. Ku kituna aya ngaran umum "ketawa gas".

Masalah nitrat dina produk tatanén

Uyah asam nitrat - nitrat - ngandung anion nu muatanana singly NO ^3-. Masih dipaké nami heubeul ti grup zat - amonium nitrat. Nitrat nu dipaké pikeun ngabuahan sawah, di imah kaca, kebon. Bawa aranjeunna dina spring mimiti saméméh penanaman, dina enas - dina bentuk feedings cair. Ku sorangan, zat teu pasang aksi bahaya gede jalma, tapi dina awak, aranjeunna dirobah jadi nitrites, teras kana nitrosamines. Nitrite NO ^2- ion - partikel toksik, aranjeunna ngakibatkeun oksidasi beusi ferrous dina molekul hémoglobin dina ion trivalent. Dina kaayaan kieu, zat utama getih manusa jeung sato téh teu bisa ngangkut oksigén jeung cabut karbon dioksida tina jaringan.

The nitrat kontaminasi langkung bahaya dahareun pikeun kaséhatan manusa:

• tumor ganas timbul dina konversi nitrat jeung nitrosamines (karsinogenik);
• ngembangkeun colitis ulcerative,
• hypotension atanapi hipertensi;
• gagalna jantung;
• gangguan ngaluarkeun getih
• lesions ati, anu pankréas tur ngembangkeun diabetes;
• ngembangkeun gagal ginjal;
• anémia, memori impaired, perhatian sarta kecerdasan.

Pamakéan simultaneous produk béda kalayan dosis badag nitrat ngabalukarkeun karacunan akut. Sumber tiasa pepelakan, nginum cai, siap-dijieun masakan daging. Soaking dina cai beresih jeung masak bisa ngurangan kandungan gizi produk nitrat. Para panalungtik manggihan yén dosis luhur sanyawa bahaya dititénan dina immature na tutuwuhan rumah kaca produksi.

Fosfor - unsur Pnictogen

Atom unsur kimia anu dina kolom nangtung sarua tina sistem periodik, némbongkeun sipat umum. Fosfor anu lokasina dina periode katilu, éta nujul kana group 15, kitu ogé nitrogén. elemen struktur atom nu sarupa, tapi aya béda dina sipat. Nitrogén jeung fosfor némbongkeun valency na oksidasi négatip kaayaan III di sanyawa maranéhanana jeung logam jeung hidrogén.

Loba réaksi fosfor lumangsungna dina suhu biasa, unsur kimia aktif. Ieu diréaksikeun jeung oksigén pikeun ngabentuk P ₂ O ₅ luhur oksida. The leyuran cai tina bahan ieu boga sipat asam (metaphosphoric). Bari Élmu sarta Téknik asam orthophosphoric ieu dicandak. Ieu ngahartikeun hiji pluralitas jenis uyah, loba nu nu pupuk mineral, contona superphosphates. Nitrogén jeung fosfor sanyawa ngabentuk bagian penting tina siklus zat sarta énergi pangeusina urang, dipaké dina widang industri, tatanén sarta séjén.