Los compuestos de nitrógeno.

nacido es nitrato - según la traducción de la palabra latina Nitrogenium.Este óxido nombre - un elemento químico de número atómico 7, encabezando el grupo de 15º en la versión larga de la tabla periódica.En la forma de una sustancia simple distribuida en la composición de la cáscara de aire de la Tierra - atmósfera.Varios compuestos de nitrógeno encuentran en la corteza terrestre y los organismos vivos son ampliamente utilizados en las industrias, militar, la agricultura y la medicina.

Por qué nitrógeno llamado "asfixia" y "sin vida»

Según lo sugerido por los historiadores de la química, ha recibido la primera es una simple cuestión de Henry Cavendish (1777).Aire pase Científico sobre brasas, para absorber los productos de reacción utilizando álcali.Como resultado de la experiencia del investigador descubierto el gas incoloro e inodoro, el carbón sin reaccionar.Cavendish llamó "sofocante aire" por la incapacidad de mantener la respiración y la combustión.

químico moderno que explicaría que el oxígeno reacciona con el dióxido de carbono de carbono formado.El resto de "asfixiante" del aire consistía principalmente de moléculas de N2.Cavendish y otros científicos en el momento de la sustancia no sabía, aunque los compuestos de nitrógeno y luego nitrato es ampliamente utilizado en la economía.El científico dijo sobre el gas inusual a un colega para llevar a cabo experimentos similares - Joseph Priestley.

Simultáneamente Karl Scheele llamó la atención sobre la parte integral desconocida del aire, pero no explicó adecuadamente su origen.Sólo Daniel Rutherford en 1772 entiende que los presentes experimentos "asfixiante" "mimados" de gas - nitrógeno.Lo que los científicos lo consideran un pionero - esto es todavía debate historiadores de la ciencia.

15 años después de los experimentos de Rutherford, el famoso químico Antoine Lavoisier propuso sustituir el término "mimado" del aire se refiere a nitrógeno, por el otro - Nitrogenium.Por el momento se ha demostrado que esta sustancia no está iluminado, no soporta la respiración.Luego estaban el nombre ruso "nitrógeno" se interpreta de diferentes maneras.Muy a menudo, se dice que el término significa "muerto".Estudios posteriores han refutado la creencia popular acerca de las propiedades de las sustancias.Los compuestos de nitrógeno - proteínas - las principales macromoléculas compuestas de organismos vivos.Para construir las plantas absorben de los elementos necesarios del suelo de la nutrición mineral - iones NO32- y NH4 +.

Nitrógeno - un elemento químico

comprender la estructura atómica y propiedades hace que el sistema periódico (PS).La posición del elemento químico de la tabla periódica puede determinar la carga del núcleo, el número de protones y neutrones (número de masa).Es necesario llamar la atención sobre el valor de la masa atómica - es una de las principales características del elemento.Período de número corresponde al número de niveles de energía.La versión corta del número del grupo de la tabla periódica se corresponde con el número de electrones en el nivel energaticheskom exterior.Resumir todos los datos de las características generales de nitrógeno por su posición en el sistema periódico:

Este es un elemento no metálico es en la parte superior derecha de la SS.
símbolo químico: N.
: 7.
masa atómica relativa: 14.0067.
Fórmula compuestos de hidrógeno volátiles: NH3 (amoniaco).
formas más elevadas óxido de N2O5, que es igual a la valencia de V. nitrógeno estructura

de nitrógeno: carga

del núcleo 7.Número
de protones: 7;el número de neutrones: 7.
número de niveles de energía: 2.
número total de electrones: 7;e fórmula: 1s22s22p3.

isótopos estables estudiados en detalle número de artículo 7, y sus números de masa - 14 y 15. El contenido de los átomos de los más fáciles es 99,64%.Los núcleos son de corta duración isótopo radiactivo como 7 protones y neutrones número varía mucho: 4, 5, 6, 9, 10.

Nitrógeno

naturalmente una parte de la envoltura de aire de la Tierra moléculas presentes de la sustancia simple, cuya fórmula - N2.El contenido de gas nitrógeno en la atmósfera es de aproximadamente 78,1% en volumen.Compuestos inorgánicos de los elementos químicos en la corteza terrestre - diversas sales y nitrato de amonio (salitre).Las fórmulas de los compuestos y los nombres de algunas de las sustancias más importantes:

NH3, amoníaco.
NO2, dióxido de nitrógeno.
NaNO3, nitrato de sodio.
(NH4) 2SO4, sulfato de amonio.

valencia de los compuestos nitrogenados en los dos últimos - IV.Carbón, organismos del suelo también contienen átomos de N en forma unida.El nitrógeno es un componente de las macromoléculas de ácidos amino, nucleótidos, ADN y ARN, hormonas y hemoglobina.El contenido total de los elementos químicos en el cuerpo humano hasta 2,5%.

sustancia simple

nitrógeno en forma de moléculas diatómicas - la más grande en volumen y el peso de la atmósfera de aire.Sustancias, cuya fórmula es N2, inodoro, incoloro e insípido.Este gas es más de 2/3 de la bolsa de aire de la Tierra.El nitrógeno líquido es una sustancia incolora, asemejándose agua.Hierve a -195,8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Cosas simples un poco de oxígeno de nitrógeno más fácil, la densidad del aire cerca de 1. átomos

en la molécula está firmemente vinculado compartida 3 pares de electrones.El compuesto presenta una alta resistencia química, que la distingue de oxígeno y otros gases.Con el fin de dividir la molécula de nitrógeno en sus átomos constituyentes necesarios para pasar la energía 942,9 kJ / mol.Comunicación de los tres pares de electrones es muy fuerte, comienza a descomponerse cuando se calienta por encima de 2000 ° C.

En condiciones normales, prácticamente no se produce la disociación de las moléculas en átomos.Inercia química también es causada por la ausencia total de nitrógeno de la polaridad en su molécula.Ellos interactúan muy débilmente entre sí que debido a un estado gaseoso de la materia a presión normal y a una temperatura próxima a la temperatura ambiente.Baja reactividad de nitrógeno molecular se utiliza para diversos procesos y dispositivos en los que es necesario para crear un ambiente inerte.

disociación de las moléculas de N2 puede ocurrir bajo la influencia de la radiación solar en la atmósfera superior.Nitrógeno atómico se forma, que en condiciones normales reacciona con ciertos metales y no metales (fósforo, azufre, arsénico).El resultado es la síntesis de sustancias que en condiciones terrestres, de la manera indirecta.

Valence nitrógeno

capa electrónica exterior del átomo de formar a 2 s, y 3 p, electrón.Estos negativo de nitrógeno puede dar partículas en la interacción con otros elementos que se corresponden con sus propiedades reductoras.Agregando a la octeto que falta 3 electrones, átomos exhiben la capacidad oxidativa.La electronegatividad de nitrógeno por debajo de sus propiedades metálicas son menos pronunciada que la de flúor, oxígeno y cloro.La interacción de estos elementos químicos de nitrógeno pierde electrones (oxidación).Reducción de iones negativos seguido por reacción con otros metales y no metales.

valencia típica del nitrógeno - III.En este caso, el enlace químico formado por la atracción de p-electrones externos y crear un comunes (vinculantes) pares.El nitrógeno es capaz de formar un enlace donador-aceptor por su par solitario de electrones, como es el ión amonio, NH4 +.

obtenidos en el laboratorio y la industria

Un método de laboratorio se basa en las propiedades de oxidación de óxido de cobre.Una conexión de nitrógeno e hidrógeno - NH3 amoniaco.Esta desagradable olor vzaimoddeystvuet de gas con polvo negro óxido de cobre.La reacción resultante produce nitrógeno y aparece cobre metálico (polvo rojo).Deposita sobre las paredes del tubo WATERDROPS - otro producto de reacción.

Otro método de laboratorio que utiliza un compuesto de nitrógeno - azida de metal, por ejemplo NaN3.Obtener gas, que no necesita ser limpiado de impurezas.

El laboratorio lleva a cabo la descomposición de nitrito de amonio a nitrógeno y agua.Para iniciar la reacción, se requiere calentamiento, a continuación, el proceso prosigue con desprendimiento de calor (exotérmica).El nitrógeno está contaminado con impurezas por lo que se purificó y se seca.

Preparación

industria del nitrógeno:

destilación fraccionada del aire líquido - un método, que utiliza las propiedades físicas de nitrógeno y oxígeno (diferente punto de ebullición);
reacción química del aire con una brasa;
adsorción de separación de gases.Interacción

con metales y de hidrógeno - Propiedades comburentes

Inercia moléculas fuertes no puede producir algunos compuestos de nitrógeno por síntesis directa.Para activar los átomos necesitan un fuerte calentamiento o irradiación de la sustancia.El nitrógeno puede reaccionar con litio a temperatura ambiente, con el magnesio, calcio y sodio, la reacción procede únicamente por calentamiento.Nitruros formado de los metales respectivos.Reacción

de nitrógeno e hidrógeno se produce a alta temperatura y presión.Además, este proceso requiere el catalizador.Resulta amoniaco - uno de los productos más importantes de la síntesis química.El nitrógeno como oxidante en sus compuestos presentan tres estados negativos de oxidación:

-3 (hidrógeno, amoníaco y otros compuestos de nitrógeno - nitruros);
-2 (hidracina N2H4);
-1 (hidroxilamina NH2OH).

nitruro más importante - amoniaco - en grandes cantidades producidas en la industria.Un gran problema durante mucho tiempo se mantuvo la inercia química de nitrógeno.Sus fuentes de materias primas eran nitrato de amonio, pero las existencias de minerales comenzaron a declinar rápidamente con el crecimiento de la producción.

gran logro de la ciencia y la práctica química fue la creación de la técnica de fijación de nitrógeno de amoniaco a escala industrial.En las columnas especiales es por síntesis directa - un proceso reversible entre el nitrógeno obtenido a partir del aire y de hidrógeno.Al crear condiciones óptimas, esto cambia la reacción de equilibrio hacia el rendimiento de producto de amoniaco usando un catalizador alcanza 97%.Reacción

con oxígeno - propiedades reducir

Con el fin de iniciar la reacción de nitrógeno y oxígeno, necesita un fuerte calentamiento.Energía suficiente para tener un arco eléctrico y una descarga de rayo en la atmósfera.Compuesto inorgánico Mayor en el que el nitrógeno se encuentra en sus estados de oxidación positivos: 1

(óxido de nitrógeno (I) N2O);
2 (monóxido de nitrógeno, NO);
+3 (óxido de nitrógeno (III) N2O3, ácido nitroso, HNO2, sales de nitrito de los mismos);
4 (dióxido de nitrógeno (IV) NO2);
5 (pentóxido de nitrógeno (V) N2O5, HNO3 ácido nítrico, nitratos).Valor

en la naturaleza

Plantas

absorber iones de amonio y aniones de nitrato del suelo, se utiliza para la síntesis de las reacciones químicas de moléculas orgánicas en las células están constantemente viajando.El nitrógeno atmosférico puede asimilar bacterias de los nódulos - criaturas microscópicas que forman nódulos en las raíces de las leguminosas.Como resultado, este grupo de plantas consigue un elemento necesario de poder, enriquece el suelo ellos.

durante las tormentas tropicales se produce la oxidación del nitrógeno atmosférico.Los óxidos se disuelven para formar ácidos, estos compuestos de nitrógeno en el agua que entra en el suelo.Gracias ciclo de los elementos de la naturaleza están en constante repone sus reservas en la corteza de la tierra, el aire.Moléculas orgánicas complejas que contienen nitrógeno en su composición, las bacterias se descomponen en componentes inorgánicos.

Uso práctico

compuestos nitrogenados más importantes para la agricultura - una sal altamente soluble.Absorbido por nitrato de plantas de urea (sodio, potasio, calcio), compuestos de amonio (agua de amoniaco, cloruro, sulfato, nitrato de amonio).
propiedades inerte de nitrógeno, la incapacidad de las plantas para absorber desde el aire cada cable años a la necesidad de hacer que las altas dosis de nitratos.Las partes del organismo vegetal son capaces de almacenar macro elemento de alimentos "en la tienda", que degrada la calidad de los productos.El exceso de nitratos en las verduras y frutas pueden causar intoxicación en humanos, el crecimiento de los tumores malignos.Además de la agricultura, los compuestos de nitrógeno se utilizan en otras industrias:

para medicamentos;
para la síntesis química de los compuestos de alto peso molecular;
en la fabricación de explosivos trinitrotolueno (TNT);
para la producción de colorantes.Óxido

NO se utiliza en la cirugía, la sustancia tiene un efecto analgésico.Pérdida de sensibilidad en la inhalación de este gas siquiera notó los primeros exploradores propiedades químicas de nitrógeno.Así que no era un nombre común "gas de la risa".Problema

de nitratos en los productos agrícolas

Las sales de ácido nítrico - nitratos - encontró sola carga NO3- aniones.Hasta ahora, se utiliza el nombre antiguo de este grupo de sustancias - nitrato de amonio.Los nitratos se utilizan para fertilizar los campos, en los invernaderos, jardines.Llévelos a principios de primavera, antes de la siembra, en el verano - en la forma de alimentación de líquido.Por sí mismos, la sustancia no representa un gran peligro para los seres humanos, sino en el cuerpo que se convierten en nitritos y luego en nitrosaminas.Nitrito de iones NO2- - partículas tóxicas, que causan la oxidación del hierro ferroso en las moléculas de hemoglobina en los iones trivalentes.En este estado, el ingrediente principal de la sangre humana y los animales no son capaces de transportar oxígeno y eliminar el dióxido de carbono de los tejidos.

La contaminación peligrosa nitrato de alimentos para la salud humana: los tumores malignos

que surgen en la conversión de nitratos en nitrosaminas (sustancias cancerígenas);Desarrollo
de la colitis ulcerosa,
o hipertensión;
insuficiencia cardíaca;
trastornos lesiones
del hígado, el páncreas, el desarrollo de la diabetes sangrado;
desarrollo de insuficiencia renal;Anemia
, problemas de memoria, la atención y la inteligencia.

uso simultáneo de diferentes productos con grandes dosis de nitratos conduce a una intoxicación aguda.Las fuentes pueden ser plantas, agua embotellada, platos de carne preparados.Remojar en agua pura y cocinado se puede reducir el contenido nutricional de los nitratos.Los investigadores encontraron que dosis más altas de compuestos peligrosos observados en la producción inmaduro y hortalizas en invernadero.

Fósforo - elemento de los subgrupos

átomos de nitrógeno de los elementos químicos que se encuentran en una sola columna vertical de la tabla periódica, que muestran las propiedades generales.El fósforo es en el tercer período, se refiere a un grupo de 15, así como nitrógeno.La estructura de los átomos de los elementos similares pero hay diferencias en las propiedades.El nitrógeno y el fósforo exhiben negativo valencia y estado de oxidación III en sus compuestos con metales y de hidrógeno.

Muchas reacciones son el fósforo a temperaturas ordinarias, un elemento químicamente activo.Reacciona con el oxígeno para formar un óxido de mayor P2O5.Una solución acuosa de este material posee propiedades ácidas (metafosfórico).Mientras que el calentamiento de ácido ortofosfórico se obtiene.Se define una pluralidad de tipos de sales, muchos de los cuales son los fertilizantes químicos, por ejemplo superfosfatos.Los compuestos de nitrógeno y fósforo forman una parte importante del ciclo de la materia y la energía en el planeta, se utilizan en ámbitos industriales, agrícolas y otros.