syntynyt on nitraatti - kuten käännetty latinan sanasta Nitrogenium.Tämä nimi oksidi - alkuaine atomi numero 7, nimike 15. ryhmä pitkä versio jaksollisen.Muodossa yksinkertainen aine jaetaan kokoonpanon ilman kuoren Earth - tunnelmaa.Eri typpiyhdisteiden löytyy maankuoren ja elävät organismit ovat laajalti käytössä teollisuudessa, sotilas-, maatalous ja lääketiede.
Miksi typen nimeltään "tukehtuminen" ja "eloton»
Ehdottivat historioitsijat kemian, on saanut ensimmäiset on yksinkertainen asia Henry Cavendish (1777).Tieteellinen syöttö ilma yli hiilloksella, imeä reaktiotuotteiden käyttäen emästä.Seurauksena kokemus tutkijan löysi väritön, hajuton kaasu, reagoimaton hiili.Cavendish nimesi sen "tukahduttava ilmaa" kyvyttömyydestä ylläpitää hengitystä ja palaminen.
moderni kemisti selittäisi että happi reagoi hiilen muodostuu hiilidioksidia.Loput "tukahduttaa" ilman koostui lähinnä molekyylien N2.Cavendish ja muut tutkijat aikaan aineen ei tiennyt, vaikka typpi- ja sitten nitraatti käytetään laajalti taloudessa.Tiedemies kertoi epätavallinen kaasua kollegalle tehdä vastaavia kokeita - Joseph Priestley.
Samalla Karl Scheele kiinnitti huomiota tuntematon olennainen osa ilmasta, mutta ei oikein selittää sen alkuperä.Vain Daniel Rutherford vuonna 1772 ymmärtää, että esillä kokeita "tukahduttava" "pilalle" kaasu - typpi.Mitä tutkijat pitävät sitä edelläkävijä - tämä on vielä keskustelua historioitsijat tieteen.
15 vuotta Rutherfordin kokeissa, kuuluisa kemisti Antoine Lavoisier ehdotti korvata termi "pilalle" lentoliikenteen tarkoittaa typpeä, toisaalta - Nitrogenium.Mennessä se on todistettu, että tämä aine ei pala, ei tue hengitystä.Sitten oli venäjänkielinen nimi "typpi" tulkitaan eri tavoin.Useimmiten he sanovat, että termillä tarkoitetaan "kuollut."Myöhemmät tutkimukset ovat vääräksi luullaan noin aineiden ominaisuuksista.Typpiyhdisteet - proteiineja - merkittävä makromolekyyleistä elävien organismien.Jotta rakentaa kasvit imevät maaperästä tarvittavat elementit kivennäisruokinnan - NO32- ionien ja NH4 +.
Typpi - alkuainetta
ymmärtää atomin rakennetta ja ominaisuuksia tekee jaksollisen järjestelmän (PS).Asemaa alkuaineen jaksollisen voi määrittää vastaava ydin, määrä protonit ja neutronit (massaluku).On tarpeen kiinnittää huomiota arvo atomimassa - on yksi tärkeimmistä ominaisuuksista elementin.Numero kausi vastaa määrää energian tasoilla.Lyhyt versio jaksollisen ryhmän numero vastaa elektronien lukumäärä vuonna ulomman energaticheskom tasolla.Yhteenveto kaikki tiedot yleiset ominaisuudet typen asemaansa jaksollisen järjestelmän:
- Tämä on ei-metallinen elementti on oikeassa yläreunassa SS.
- kemiallinen merkki: N.
- lukumäärä: 7.
- Suhteellinen atomimassa: 14,0067.
- Kaavan haihtuvia vety yhdisteet: NH3 (ammoniakki).
- Forms korkein oksidi N2O5, mikä on yhtä suuri kuin valenssi typen V
rakenne typen:
- vastaa ytimen +7.
- protonien lukumäärä: 7;neutronien lukumäärä: 7.
- määrä energiaa tasoilla: 2.
- kokonaismäärä elektronien: 7;e kaava: 1s22s22p3.
stabiilit isotoopit tutkittu yksityiskohtaisesti tuotenumero 7, ja niiden massa numerot - 14 ja 15 sisältö atomien helpommalla on 99,64%.Ytimet ovat lyhytikäisiä radioaktiivista isotooppia, kuten 7 protonien ja neutronien lukumäärä vaihtelee suuresti: 4, 5, 6, 9, 10.
Typpi
luonnollisesti osa ilmasta kirjekuoren Maan läsnä molekyylien yksinkertainen aineen, jonka kaava on - N2.Pitoisuus typpikaasua ilmakehässä on noin 78,1 tilavuus%.Epäorgaanisten alkuaine maankuoren - erilaisten suolojen ja ammoniumnitraatin (salpietari).Kaavat yhdisteiden ja nimet joitakin tärkeimpiä aineet:
- NH3 ammoniakkia.
- NO2, typpidioksidia.
- NaNO 3, natriumnitraatti.
- (NH 4) 2SO4, ammoniumsulfaattia.
valenssi typpiyhdisteiden viimeisen kahden - IV.Kivihiili, maaperän eliöiden sisältää myös N-atomia sitoutuneessa muodossa.Typpi on osa makromolekyylien aminohappojen, nukleotidien, DNA: n ja RNA: n, hormonit ja hemoglobiini.Kokonaispitoisuus alkuaineita ihmiskehossa jopa 2,5%.
yksinkertainen aine
Typpi muodossa kaksiatomisen molekyylien - suurin tilavuuden ja painon ilmakehässä.Aine, jonka kaava on N2, hajuton, väritön ja mauton.Tämä kaasu on yli 2/3 maapallon turvatyyny.Nestemäinen typpi on väritön aine, joka muistuttaa vettä.Kiehuu -195,8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Yksinkertaisia asioita hieman helpompaa typpi happi, ilman tiheys lähellä 1.
atomia molekyyli on tiukasti sidottu 3 yhteistä elektroni paria.Yhdisteellä on korkea kemiallinen kestävyys, joka erottaa sen happea ja muita kaasuja.Jotta jakaa typen molekyylin sisältämiensä atomien tarpeen kuluttaa energiaa 942,9 kJ / mol.Tiedonanto kolme paria elektronien on erittäin vahva, alkaa hajottaa kun kuumennetaan yli 2000 ° C
Normaaleissa olosuhteissa, dissosiaatiota molekyylien atomien käytännössä ei esiinny.Kemiallinen inertness on myös aiheuttanut typpeä täydellinen puuttuminen polaarisuus molekyylissään.Ne ovat vuorovaikutuksessa hyvin heikosti toistensa kanssa kuin vuoksi kaasumaisessa olomuotoa normaalipaineessa ja lämpötilassa, joka on lähellä huoneen lämpötilaa.Alhainen reaktiivisuus molekyyli typpeä käytetään eri prosessien ja laitteiden, jos se on tarpeen luoda neutraalissa ympäristössä.
dissosiaatio N2 molekyylit voivat esiintyä vaikutuksen alaisena auringon säteilyn yläilmakehässä.Atomic typpeä muodostuu, joka normaaleissa olosuhteissa reagoi tiettyjen metallien ja ei-metallien (fosfori, rikki, arseeni).Tuloksena on synteesi aineiden maanpäällisessä olosuhteissa, epäsuorasti.
Valencen typen
ulompi elektroni kuori-atomin kanssa muodostavat 2 s, ja 3 s, elektroni.Nämä negatiiviset typpi voi antaa hiukkasia kun vuorovaikutuksessa muita elementtejä, jotka vastaavat pelkistävistä ominaisuuksistaan.Lisäämällä puuttuvat oktetti 3 elektronit, atomit näytteille oksidatiivisen kyky.Elektronegatiivisuus typen alla sen metallisen ominaisuudet ovat vähäisempiä kuin fluori, happea ja klooria.Vuorovaikutus näiden kemiallisten typpeä menettää elektroneja (hapetus).Pienentäminen negatiivisia ioneja seuraa reaktio muiden metallien ja ei-metalleja.
tyypillinen valenssin typpi - III.Tällöin kemiallinen sidos muodostuu vetovoima ulkoisen p-elektroneja ja luoda yhteinen (sitova) paria.Typpi kykenee muodostamaan luovuttaja-vastaanottaja sidoksen sen yksinäinen elektronipari, kuten ammoniumioni, NH4 +.
saatu laboratoriossa ja teollisuudessa
Yksi koe menetelmä perustuu hapettumista ominaisuuksiin kuparioksidia.Yhteys typpi ja vety - ammoniakki NH3.Tämä epämiellyttävä hajuisia kaasu vzaimoddeystvuet jauhetulla kuparioksidia musta.Saatu reaktio tuottaa typpeä ja näyttää metallinen kupari (punainen jauhe).Talletettu putkiseinät vesipisarat - toisen reaktiotuotteen.
Toinen laboratorio, jossa käytetään typpiyhdistettä - metallin atsidi, esimerkiksi NaN3: a.Saada kaasua, joka ei tarvitse puhdistaa epäpuhtauksia.
laboratorio suorittaa hajoaminen ammoniumin nitriitin typeksi ja vedeksi.Reaktion käynnistämiseksi, lämmitystä tarvitaan, niin prosessi etenee evoluution lämpöä (eksoterminen).Typpi on epäpuhtauksia, joten se puhdistettiin ja kuivattiin.
valmistus typen teollisuuden:
- jakotislaamalla nestemäinen ilma - menetelmä, jossa käytetään fyysisiä ominaisuuksia typen ja hapen (eri kiehumispiste);
- kemiallisen reaktion ilmaa, kuuma kivihiili;
- adsorptiivisen kaasun erottaminen.
vuorovaikutusta metallien ja vety - hapettavat ominaisuudet
Inertia vahva molekyylejä ei voi tuottaa joitakin typpiyhdisteiden suoralla synteesillä.Aktivoida atomien tarvitsemme vahvaa lämmitys- tai säteilytys aineen.Typpi voi reagoida litium huoneen lämpötilassa, jossa magnesium, kalsium ja natrium, reaktio etenee vain lämmittämällä.Muodostuu nitridit vastaavien metallien.
reaktio typpi ja vety tapahtuu korkeassa lämpötilassa ja paineessa.Myös tämä prosessi vaatii katalyytti.Se kääntyy ammoniakki - yksi tärkeimmistä tuotteista kemiallisen synteesin.Typpi hapettimen niiden yhdisteillä negatiivinen kolme hapetustiloissa:
- -3 (vety, ammoniakki ja muut typpiyhdisteet - nitrideissä);
- -2 (Hydratsiini N2H4);
- -1 (hydroksyyliamiini NH2OH).
tärkein nitridi - ammoniakki - suuria määriä tuotetaan teollisuudessa.Suuri ongelma pitkään säilynyt kemiallisen inerttisyyden typpeä.Hänen raaka-ainelähteiden olivat ammoniumnitraatin, mutta varastot mineraalien alkoi supistua nopeasti tuotannon kasvu.
suuri saavutus kemiallisten tieteen ja käytännön luotiin ammoniakkitypeksi sitoutumiseen teollisessa mittakaavassa.Erityistapauksissa sarakkeet on suoralla synteesillä - palautuva prosessi välillä typen saatu ilmasta ja vety.Kun luot optimaaliset olosuhteet, tämä siirtää tasapainoa reaktio kohti tuote tuotto ammoniakin käyttäen katalyyttiä saavuttaa 97%.
reaktio hapen kanssa - vähentämällä ominaisuudet
Jotta reaktion aloittamiseksi typen ja hapen, tarvitsevat vahvoja lämmitys.Tarpeeksi energiaa on valokaaren ja salama vastuuvapauden ilmakehään.Suurimmat epäorgaaninen yhdiste, jossa typpi on sen positiivinen hapetustiloissa: +1
- (typen oksidien (I) N2O);
- +2 (typpimonoksidia, NO);
- +3 (typen oksidien (III) N2O3, typpihapoke, HNO2, nitriitti suolat);
- +4 (typpidioksidin (IV) NO2);
- +5 (typpi pentoksidin (V) N2O5, HNO3 typpihappoa, nitraatteja).
arvo luonnossa
Kasvit absorboivat ammoniumioneja ja nitraatti anionit maasta, käytetään synteesiä kemiallisten reaktioiden orgaanisten molekyylien soluissa jatkuvasti matkalla.Ilmakehän typpeä voi omaksua kyhmy bakteerit - mikroskooppisia olentoja, jotka muodostavat kyhmyt juuret palkokasveja.Tämän seurauksena tähän ryhmään kasveja saa välttämätön osa valtaa, rikastaa maaperää niitä.
aikana hirmumyrskyjen tapahtua hapettumista ilmakehän typpeä.Oksidit liukenevat muodostaen happoja, näiden typpiyhdisteiden tuleva vesi maaperään.Kiitos sykli elementtejä luonnossa jatkuvasti täydentänyt varannot maankuoren, ilma.Monimutkaisia orgaanisia molekyylejä, jotka sisältävät typpeä sen koostumus, bakteerit hajoavat epäorgaanisista ainesosista.
Käytännön käyttö
tärkein typpiyhdisteiden maatalouden - erittäin liukoinen suola.Imeytyy kasvien urean nitraatin (natrium, kalium, kalsium), ammoniumyhdisteet (ammoniakin vesiliuosta, kloridi, sulfaatti, ammoniumnitraatti).
inertti ominaisuudet typpeä, kyvyttömyys kasvien imeä sitä ilmasta vuosittain lukemiin tarvetta tehdä suuria annoksia nitraatteja.Kasvin osat organismin pystyvät varastoimaan ruokaa lähikuva elementti "varastossa", joka heikentää tuotteiden laatua.Ylimääräinen nitraattien vihanneksia ja hedelmiä voi aiheuttaa myrkytyksen ihmisissä, kasvun pahanlaatuiset kasvaimet.Maatalouden ohella, typpiyhdisteiden käytetään muilla teollisuudenaloilla:
- lääkkeitä;
- kemiallisen synteesin korkean molekyylipainon yhdisteet;
- valmistuksessa räjähteiden trinitrotolueeni (TNT);
- tuotantoon väriaineita.
oksidi NO käytetään kirurgiassa, aine on kipua lievittävä vaikutus.Menetys tunne hengittäminen tämän kaasun edes huomannut ensimmäinen tutkimusmatkailijat kemialliset ominaisuudet typpeä.Joten oli yleisnimi "ilokaasu."
ongelma nitraattien maataloustuotteiden
suolat typpihappoa - nitraatteja - löytyi yksittäin anioni NO3-.Tähän asti käytetty vanha nimi tämän aineryhmän - ammoniumnitraattia.Nitraatteja käytetään lannoittaa kenttiin, kasvihuoneissa, puutarhoissa.Tuokaa ne aikaisin keväällä ennen istutusta, kesällä - muodossa neste syöttöjä.Itse, aine ei edusta suurta vaaraa ihmisille, mutta elimistössä ne muunnetaan nitriitti ja sitten nitrosamiineiksi.Nitriitti-ioni NO2 - myrkyllistä pölyä, ne aiheuttavat ferroraudan hapetus hemoglobiinin molekyylien kolmiarvoiset ionit.Tässä tilassa, tärkein ainesosa ihmisveren ja eläimet eivät pysty kuljettamaan happea ja poistaa hiilidioksidia kudoksista.
vaarallinen nitraattien elintarvikkeiden saastuminen ihmisten terveydelle:
- pahanlaatuisia kasvaimia, jotka syntyvät muuntaminen nitraattien nitrosamiineiksi (karsinogeenit);
- kehittäminen haavainen paksusuolen tulehdus,
- hypotensio tai hypertensio;
- sydämen vajaatoiminta;
- verenvuotohäiriöitä
- vaurioita maksa, haima, diabetes;
- kehittäminen munuaisten vajaatoiminta;
- anemia, heikentynyt muisti, huomio ja älykkyyttä.
samanaikaista käyttöä eri tuotteita suuria annoksia nitraattien johtaa akuutin myrkytyksen.Lähteet voivat olla kasveja, pullotettua vettä, valmiit liharuokia.Liotus puhdasta vettä ja keitetään voidaan vähentää ravintosisällön nitraatteja.Tutkijat havaitsivat, että suuremmat annokset vaarallisia yhdisteitä havaittu kehittymätön ja kasvihuonevihannestuotantoa.
Fosfori - osa alaryhmä
typpiatomia alkuaineita, jotka ovat yksi pystysuora sarake jaksollisen järjestelmän, joka esittää yleisiä ominaisuuksia.Fosfori on kolmannessa erässä, se viittaa ryhmään 15, sekä typpeä.Rakenteen atomien samankaltaisia elementtejä, mutta eroja ominaisuudet.Typpi ja fosfori näytteille negatiivinen valenssi ja hapetusaste III niiden yhdisteitä metallien ja vedyn.
Monet reaktiot ovat fosfori tavallisissa lämpötiloissa, kemiallisesti aktiivinen elementti.Reagoi hapen kanssa muodostaen oksidi korkeampi P2O5.Vesiliuosta tämän materiaalin hallussaan happo ominaisuudet (metafosforihappo).Kuumentaen ortofosforihappoa saadaan.Se määrittelee joukon erilaisia suoloja, joista monet ovat kemiallisten lannoitteiden, esimerkiksi superfosfaatit.Typpi- ja fosforiyhdisteet ovat tärkeä osa syklin aineen ja energian planeetalla, käytetään teollisuus-, maatalous- ja muilla aloilla.
