sündinud on nitraatide - tõlgitud tuleneb ladinakeelsest sõnast Nitrogenium.See nimi oksiid - keemiline element, mille aatomnumber 7, rubriik 15. rühma pikk versioon perioodilise tabeli.In lihttaotlusena aine jaotunud koostis õhu kest Maa - atmosfääris.Erinevad lämmastikuühendid leidub maakoores ja elusorganismid kasutatakse laialdaselt tööstuses, sõjavägi, põllumajanduse ja meditsiini.
Miks lämmastiku nimetatakse "lämbumine" ja "elutu»
soovitusel ajaloolased keemia, on saanud esimene on lihtne küsimus Henry Cavendish (1777).Teaduslik pass õhu üle kuuma sütt, neelavad reaktsioon tooteid kasutades leelise.Selle tulemusena kogemus teadlane avastas värvitu ja lõhnatu gaas, reageerimata kivisüsi.Cavendish nimetas seda "lämmatava õhu" eest võimetust säilitada hingamise ja põletamine.
kaasaegse keemik seletaks, et hapnik reageerib süsinikdioksiidi moodustunud süsihappegaasi.Ülejäänud "lämmatab" õhu koosnes peamiselt molekulide N2.Cavendish ja teiste teadlaste ajal aine ei teadnud, kuigi lämmastiku- ja seejärel nitraati kasutatakse laialdaselt majandusele.Teadlane rääkis ebatavaline gaasi kolleegile läbi sarnaseid katseid - Joseph Priestley.
Samaaegselt Karl Scheele juhtis tähelepanu teadmata lahutamatu osa õhu, kuid ei suutnud korralikult seletada selle päritolu.Ainult Daniel Rutherford 1772 mõista, et käesolev eksperimente "lämmatava" "rikutud" gaasi - lämmastik.Mis teadlased peavad seda pioneer - see on ikka vaielda ajaloolased teaduse.
15 aastat pärast Rutherford eksperimendid, kuulus keemik Antoine Lavoisier ettepanek asendada termin "rikutud" õhu viitab lämmastik, teiselt - Nitrogenium.Selleks ajaks, kui on tõendatud, et see aine ei põle, ei toeta hingamist.Siis olid vene nimi "lämmastik" on mitmeti tõlgendatavad.Enamasti nad ütlevad, et termin tähendab "surnud."Järgnevad uuringud on ümber lükanud populaarne uskumus ainete omaduste kohta.Lämmastikuühendid - valgud - suuremate makromolekulid koosnevad elusorganismid.Selleks, et ehitada taimed neelavad pinnasest vajalikke elemente mineraalne toitumine - NO32- ioonid ja NH4 +.
Lämmastik - keemiline element
aru aatomi struktuuri ja omaduste teeb perioodilisuse süsteemi (PS).Seisukoht keemilise elemendi perioodilisuse tabeli võib määrata tasu tuuma prootonite arv ja neutronid (massiarv).On vaja, et juhtida tähelepanu väärtus aatommass - on üks peamisi omadusi element.Number perioodi vastab numbrile energiatasemete.Lühike versioon perioodilise tabeli rühma number vastab elektronide arv välimine energaticheskom tasandil.Tihe kõik andmed üldiste omaduste lämmastik oma positsiooni perioodilisuse süsteemi
- See on mittemetalliline element on üleval paremal SS.
- keemilise sümboliga: N.
- arv: 7.
- Suhteline aatommass: 14,0067.
- Vormel lenduvate vesiniku ühendid: NH3 (ammoniaak).
- Forms kõrgeim oksiid N2O5, mis on võrdne valents lämmastiku V.
struktuuri lämmastiku:
- eest tuuma +7.
- prootonite arv: 7;arvu neutroneid: 7.
- arv energia taset: 2.
- kokku elektronide arv: 7;e valem: 1s22s22p3.
stabiilseid isotoope üksikasjalikult uuritud number 7, ja nende mass numbrid - 14 ja 15. sisu aatomite lihtsam ones on 99,64%.Tuumad on lühikese poolestusajaga radioaktiivsete isotoopide kui 7 prootonite ja neutronite arv on väga erinev: 4, 5, 6, 9, 10.
Lämmastik
loomulikult osa õhu ümbrik Maa kohal molekulide lihtne aine, mille valem - N2.Lämmastiku gaasi atmosfääris on umbes 78,1 mahu%.Anorgaanilised keemiline element maakoores - erinevate ja ammooniumnitraadi (salpeeter).Valemid ühendite ja nimed mõned tähtsamaid aineid:
- NH3, ammoniaak.
- NO2, lämmastikdioksiidi.
- NaNO3, naatriumnitraat.
- (NH4) 2SO4, ammooniumsulfaati.
valents lämmastikuühendid on viimase kahe - IV.Söe-, mullaorganismide sisaldavad ka N aatomeid seotud kujul.Lämmastik üheks komponendiks on makromolekulide aminohapetest, nukleotiidid, DNA ja RNA, hormoonid ja hemoglobiini.Kogu keemiliste elementide inimorganismis kuni 2,5%.
lihtne aine
Lämmastik kujul diatomic molekulid - suurim mahu ja kaalu õhu atmosfääri.Aine, mille valem on N2, lõhnatu, värvitu ja maitsetu.See gaas on rohkem kui 2/3 Maa turvapatjade.Vedelik lämmastik on värvitu aine, mis sarnanevad veega.Keeb -195,8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Lihtne värk veidi lihtsam lämmastiku hapniku tihedus õhu lähedale 1.
aatomid molekulis on kindlalt seotud 3 jagatud elektron paari.Ühend eksponeerib kõrge keemiline vastupidavus, mis eristab teda hapniku ja teiste gaasidega.Selleks, et jagada lämmastiku molekuli koostisosadeks aatomite vaja kulutada energiat 942,9 kJ / mol.Side kolme paari elektrone on väga tugev, hakkab murda kuumutamisel üle 2000 ° C.
Normaalsetes tingimustes dissotsiatsioon molekulide aatomite praktiliselt ei esine.Keemiline inertsus on tingitud ka lämmastiku täielik puudumine polaarsust oma molekuli.Nad suhtlevad väga väheses üksteisega kui tingitud gaasilises agregaatolekus normaalrõhul ja lähedasel temperatuuril toatemperatuurini.Low reaktsioonivõime molekulaarse lämmastiku kasutatakse mitmesuguste protsesside ja seadmete kui see on vajalik, et luua inertne keskkond.
dissotsiatsiooni N2 molekulides tekkida mõjul päikesekiirguse atmosfääri ülemistes kihtides.Atomic lämmastik on moodustunud, mis tavatingimustes reageerib teatud metallid ja mittemetallid (fosfor, väävel, arseen).Tulemuseks on sünteesi aineid, mis maapealses tingimustes kaudsel teel.
Valence lämmastiku
välimine elektron shell aatomi moodustavad 2 s, ja 3 p, elektron.Need negatiivsed lämmastiku anda osakesed suheldes muid elemente, mis vastavad redutseerivate omaduste.Lisades puuduvad oktett 3 elektronid, aatomid eksponeerida oksüdatiivse võime.Elektronegatiivsus lämmastiku allpool oma metallist omadused on väiksem kui fluori, hapniku ja klooriga.Koostoime need keemilised elemendid lämmastik kaotab elektrone (oksüdeerumine).Taandamise negatiivseid ioone järgneb reaktsioon muid metalle mittemetallidest.
tüüpiline valents lämmastik - III.Sel juhul keemilise sideme poolt moodustatud atraktiivsust välise p-elektronide ning luua ühtne (siduvad) paari.Lämmastik on võimelised moodustama doonori-aktseptor sideme oma vaba elektronpaar, nagu ammooniumiooni NH4 +.
saadud laboris ja tööstuses
Üks laboratoorne meetod põhineb oksüdeerimisomadused vaskoksiidi.Ühendust lämmastik ja vesinik - ammoniaagi NH3.See ebameeldiv lõhnaga gaas vzaimoddeystvuet pulbristatud vaskoksiidi must.Saadud reaktsiooni tulemusena tekivad lämmastiku ja tundub metallilist vaske (punane pulber).Ladestub toruseinad waterdrops - teise reaktsiooni produkti.
Teine laboratoorne meetod, mis kasutab lämmastikuühendit - metalli asiidist, näiteks Na3N.Saa gaasi, mis ei vaja puhastamist lisandite.
Labor läbi lagunemine ammoonium nitriti lämmastiku ja vesi.Reaktsiooni käivitamiseks, küte on vajalik, siis protsess jätkub eraldab soojust (eksotermiline).Lämmastik on saastunud lisandite mistõttu puhastati ja kuivatati.
ettevalmistamine lämmastiku tööstus:
- fraktsioneerival destilleerimisel vedel õhk - meetod, mis kasutab füüsikalisi omadusi lämmastiku ja hapniku (erinevad keemistemperatuur);
- keemilise reaktsiooni õhu kuuma sütt;
- adsorptiivseid gaasi eraldumist.
suhtlemist metallid ja vesiniku - oksüdeerivad omadused
Inerts tugev molekule ei suuda toota mõned lämmastikuühendid otsese sünteesi.Aktiveerimiseks aatomid on vaja tugevat kütte- või kiirituse aine.Lämmastik võib reageerida liitiumi toatemperatuuril koos magneesiumi, kaltsiumi ja naatriumi, kulgeb reaktsioon ainult kuumutamisel.Moodustati nitriidid vastava metalle.
reaktsioon lämmastik ja vesinik toimub kõrgel temperatuuril ja rõhul.Samuti nõuab see protsess katalüsaatori.Selgub ammoniaagi - üks tähtsamaid tooteid keemilise sünteesi.Lämmastik kui oksüdeerija nende ühendid suhtub negatiivselt kolm oksüdatsioonitasemetega:
- -3 (vesinik, ammoniaak ja muud lämmastikuühendid - nitriidid);
- -2 (hüdrasiin N2H4);
- -1 (hüdroksüül NH2OH).
tähtsamaid nitriidi - ammoniaak - suurtes kogustes toodetud tööstuses.Suur probleem kaua püsinud keemiline inertsus lämmastikku.Tema tooraine allikad olid ammooniumnitraadi, kuid varud mineraalid hakkas vähenema kiiresti toodangu kasvu.
suur saavutus keemiliste teaduse ja praktika oli luua ammoniaaki lämmastiku sidumine tehnika tööstuslikus mahus.Eriliste sambad on otsese sünteesi - pöörduva protsessi vahel lämmastiku saadud õhu ja vesiniku.Kui loote optimaalsed selles nihutab ekviliibriumreaktsioon toote poole ammoniaagi saagise kasutades katalüsaatorit jõuab 97%.
reaktsiooni hapnikuga - redutseerivate omaduste
Et reaktsiooni käivitamiseks lämmastiku ja hapniku, on vaja tugevat küte.Piisavalt energiat, et on elektrikaare ja välk heakskiidu atmosfääri.Major anorgaaniline ühend, kus lämmastik on oma positiivsed oksüdatsiooniastmed: +1
- (lämmastikoksiidi (I) N2O);
- +2 (lämmastikmonooksiidi, NO);
- +3 (lämmastikoksiidi (III) N2O3, lämmastikhape, HNO2, Nitrite soolad);
- +4 (lämmastikdioksiidi (IV) NO2);
- +5 (lämmastik oksiid (V) N2O5, HNO3 lämmastikhape, nitraadid).
väärtus milline
neelavad taimed Ammooniumioonide ja nitraatide anioonide pinnasest kasutatakse sünteesiks keemilised reaktsioonid orgaaniliste molekulide rakkudes pidevalt reisides.Õhulämmastikku aru saaksid sõlm bakterid - mikroskoopilised olendid, mis moodustavad üldvaatlusel juured kaunviljad.Selle tulemusena see rühm taimi saab vajalik osa võimu, rikastab mulda neid.
ajal troopilised tormid tekkida oksüdeerumine õhulämmastikku.Oksiide on lahustunud moodustavad happeid, neid lämmastikuühendite tulev vesi mulda.Tänu tsükkel elemente looduses pidevalt täiendada oma reserve maakoores, õhk.Complex orgaanilisi molekule sisaldavad lämmastikku selle koostist, bakterid lagundavad anorgaanilised koostisosad.
Praktiline kasutamine
tähtsamaid lämmastiku ühendid põllumajanduses - väga lahustuv sool.Imendub taimede karbamiidnitraadi (naatrium, kaalium, kaltsium), ammooniumi ühendid (ammoniaagi vesi, kloriid, sulfaat, ammooniumnitraat).
inertsed omadused lämmastik, võimetus taimed neelavad seda õhku igal aastal lõi ta vajadust teha suuri annuseid nitraate.Taimeosadele organism on võimalik salvestada toitu makro element "varuks", mis lagundab toodete kvaliteeti.Liigne nitraate köögi-ja puuviljad võib põhjustada mürgistuse kohta inimestel, kasvu pahaloomulised kasvajad.Peale põllumajandus, lämmastiku ühendeid kasutatakse teistes tööstusharudes:
- ravimite kohta;
- jaoks keemilise sünteesi Kõrgmolekulaarse ühendid;
- valmistamisel lõhkeainete trinitrotolueen (TNT);
- tootmiseks värvid.
oksiid NO kasutatakse operatsiooni aine on valuvaigistav toime.Kaotus tunne gaasi sissehingamine isegi märganud esimene maadeavastajad keemilised omadused lämmastikku.Nii oli üldnimetus "naerugaasi."
probleem nitraatide põllumajandustoodete
soolad lämmastikhape - nitraadid - Leitud üksikult anioon NO3-.Seni kasutatud vana nime selle rühma ained - ammooniumnitraat.Nitraadid kasutatakse väetada väljad, kasvuhoonetes, aiad.Too nad varakevadel enne istutamist, suvel - in vedela söödas.Ise aine ei kujuta endast suurt ohtu inimestele, kuid keha need ümber nitriti ja siis nitrosoamiinide.Nitrite ion NO2- - toksiliste osakeste, mida nad põhjustavad oksüdatsiooni mustast rauast hemoglobiini molekulid trivalentseid ioone.Selles olekus peamine koostisosa inimvere ja loomad ei ole võimelised täitma hapniku ja süsinikdioksiidi kudedest.
Ohtlik nitraatide toidu saastumine inimese tervisele:
- pahaloomulised kasvajad, mis tekivad muundamise nitraatide nitrosoamiinide (kantserogeenid);
- arengut haavandiline koliit,
- hüpotensioon või hüpertensioon;
- südamepuudulikkus;
- veritsushäired
- koldeid maksa, kõhunäärme, soodustab diabeedi teket;
- neerupuudulikkuse;
- aneemia, mäluhäired, tähelepanu ja intelligentsust.
samaaegne kasutamine erinevate toodete suurtes kogustes nitraate viib ägeda mürgituse.Allikad võivad olla taimed, pudelivesi, valmis lihatoidud.Leotamine puhas vesi ja keedetud saab vähendada toitainete nitraatide.Teadlased leidsid, et suuremate annuste ohtlikke ühendeid täheldatud ebaküps ja kasvuhoonegaaside köögiviljakasvatus.
Fosfor - element alagrupi
lämmastiku aatomid keemilisi elemente, mis on ühe tulp perioodilisuse süsteemi, mis näitab üldised omadused.Fosfor on kolmanda perioodi, siis viitab rühmale 15, samuti lämmastikku.Struktuuri aatomeid sarnaseid elemente, kuid on omaduste erinevusi.Lämmastik ja fosfor suhtub negatiivselt valentsiga ja oksüdatsiooniaste III oma ühendid metallidega ja vesinik.
Paljud reaktsioonid on fosfor tavatemperatuuril, keemiliselt aktiivne element.Reageerib hapnikuga, moodustades oksiidi kõrgemate P2O5.Vesilahust see materjal omab happe omadused (Metafosforhape).Kütmisel ortofosforhape saamiseni.See piiritleb terve hulga liiki soolad, millest paljud on keemilised väetised, näiteks superfosfaat.Lämmastiku- ja fosforiühendid moodustavad olulise osa tsüklist aine ja energia planeedil, mida kasutatakse tööstus-, põllumajandus- ja teistes valdkondades.
