Nitrogénvegyületek.

született a nitrát - mint fordította a latin szó Nitrogenium.Ez a név-oxid - egy kémiai elem atomi száma 7, cím a 15. csoport hosszú változata a periódusos rendszerben.A forma egy egyszerű anyag eloszlik az összetétele a levegő héj a Föld - légkörben.Különböző nitrogén vegyületek találhatók a földkéreg és az élő szervezetek széles körben használják az iparban, a katonai, a mezőgazdaság és az orvostudomány.

Miért nitrogén úgynevezett "fojtogató" és "élettelen»

Ahogyan azt a történészek a kémia, megkapta az első egy egyszerű kérdés, Henry Cavendish (1777).Tudományos át a levegő a forró parazsat, hogy felszívja a reakció termékek alkáli.Ennek eredményeként a tapasztalatát a kutató fedezte fel a színtelen, szagtalan gáz, nem reagált a szén.Cavendish elnevezte "fojtogató levegő" a képtelenek fenntartani a légzés és az égés.

mai vegyész megmagyarázná, hogy az oxigén reagált a szén-dioxid keletkezik szén.A többi "fojtogató" a levegő jobbára molekulák N2.Cavendish és más tudósok idején az anyag nem tudta, bár a vegyületek nitrogén, majd nitrát széles körben használják a gazdaságban.A tudós azt mondta a szokatlan gáz, hogy egy kolléga, hogy végezzen hasonló kísérleteket - Joseph Priestley.

párhuzamosan Karl Scheele felhívta a figyelmet, hogy az ismeretlen szerves része a levegő, de nem sikerült rendesen megmagyarázni eredetét.Csak Daniel Rutherford 1772-ben, hogy a jelen kísérletek "fojtogató" "elrontotta" a gáz - nitrogén.Amit a tudósok úgy vélik, hogy úttörő - ez még mindig vita tudománytörténészek.

15 év után Rutherford kísérlet, a híres kémikus Antoine Lavoisier javasolt kifejezés helyett a "romlott" levegő utal a nitrogén, a másik - Nitrogenium.Mire bebizonyosodott, hogy ez az anyag nem világít, nem támogatja a légzést.Aztán ott voltak az orosz név "nitrogén" van különféleképpen értelmezik.Leggyakrabban, azt mondják, hogy a kifejezés azt jelenti, "halott".A későbbi vizsgálatok azonban cáfolta a közhiedelemmel arról az anyagok tulajdonságait.Nitrogénvegyületek - fehérjék - a nagy makromolekulák áll az élő szervezetekre.Annak érdekében, hogy építeni a növények elnyelik a talajból szükséges elemeit ásványi táplálkozás - NO32- ionok és NH4 +.

nitrogén - egy kémiai elem

megérteni az atomi szerkezetének és tulajdonságainak köszönhetően a periódusos rendszer (PS).A helyzet a kémiai elem a periódusos rendszerben meg tudja határozni a felelős az atommag a száma, protonok és neutronok (tömeges szám).Meg kell hívni a figyelmet, hogy az érték az atom tömegének - az egyik fő jellemzője az elem.Száma időszak megfelel a számát energiaszintet.A rövid változat a periódusos csoport szám megegyezik az elektronok száma a külső energaticheskom szinten.Foglalja össze az összes adatot az általános jellemzőit nitrogén álláspontját a periódusos rendszerben:

• Ez egy nem-fémes elem a jobb felső sarokban a SS.
• vegyjele: N.
• száma: 7.
• relatív atomtömeg: 14,0067.
• Formula illékony hidrogénvegyületek: NH3 (ammónia).
• Forms legmagasabb oxid N2O5, amely egyenlő a vegyérték nitrogén V.

szerkezete nitrogén:

• felelős a sejtmag +7.
• protonok száma: 7;A neutronok száma: 7.
• száma energia szintje: 2.
• összesen hány elektront: 7;e képlet: 1s22s22p3.

stabil izotópok tanulmányozták részletesen cikkszám 7, és a tömegüket szám - a 14. és 15. A tartalom a atomok könnyebb is van 99,64%.A magok rövid élettartamú radioaktív izotóp, mint 7 protonok és a neutronok száma nagyon változó: 4, 5, 6, 9, 10.

Nitrogén

természetesen egy részét a levegő boríték Föld jelen molekulák az egyszerű anyag, amelynek általános képletű - N2.A tartalom a nitrogén gáz a légkörben körülbelül 78,1 térfogat%.Szervetlen vegyületek kémiai elem a földkéregben - különböző sókat és ammónium-nitrát (salétrom).A képletek a vegyületek és a nevét néhány a legfontosabb anyagok:

• NH3, ammónia.
• NO2, nitrogén-dioxid.
• NaNO3, nátrium-nitrát.
• (NH4) 2SO4, ammónium-szulfát.

vegyérték nitrogénvegyületek az utolsó két - a IV.Szén, a talajban élő organizmusok is tartalmaznak N atomok kötött formában.A nitrogén egy komponense makromolekulák az aminosavak, nukleotidok, DNS és RNS, a hormonok és a hemoglobin.A teljes tartalmát kémiai elemek az emberi szervezetben legfeljebb 2,5%.

egyszerű anyag

Nitrogén formájában kétatomos molekulák - a legnagyobb térfogat és tömeg a levegő atmoszférában.Vegyület, melynek képlete N2, szagtalan, színtelen és íztelen.Ez a gáz több mint 2/3 része a Föld légzsák.A folyékony nitrogén színtelen anyag, hasonlít a víz.Forr -195,8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Egyszerű dolgok egy kicsit könnyebb nitrogén oxigén, a levegő sűrűségét közel 1

tartalmaznak a molekulában szorosan kapcsolódik 3 megosztott elektron párokat.A vegyületet mutat magas kémiai rezisztencia, ami megkülönbözteti a oxigén és egyéb gázok.Annak érdekében, hogy szét a nitrogén molekula az őt alkotó atomok kell tölteni az energia 942,9 kJ / mol.Közlemény a három pár elektronok nagyon erős, elkezd lebontani feletti hevítés 2000 ° C-

Normális körülmények között ne különüljön molekulát atomokra gyakorlatilag nem fordul elő.Kémiai semlegesség is okozott nitrogén teljes hiánya a polaritás a molekulában.Ezek kölcsönhatásba nagyon gyengén egymással, mint miatt gáznemű halmazállapot normál nyomáson és hőmérsékleten közel szobahőmérsékleten.Kis reakcióképesség molekuláris nitrogént használnak különböző eljárások és eszközök, ha az szükséges, hogy hozzon létre egy inert környezetben.

disszociációja N2 molekulák is előfordulhat hatása alatt a napsugárzás a légkör felső rétegeiben.Atomic nitrogén képződik, amely normál körülmények között reakcióba lép bizonyos fémek és nem fémek (foszfor, kén, arzén).Az eredmény a szintézis anyagok, hogy földi körülmények között, közvetett módon.

Valence nitrogén

külső Elektronhéj az atommal egy 2 s, és 3 p, elektron.Ezek a negatív nitrogén adhat részecskék amikor kölcsönhatásban más elemeket, amelyek megfelelnek az redukáló tulajdonságai.Hozzátéve, hogy a hiányzó oktettjének 3 elektronok, atomok mutatnak oxidatív képessége.Elektronegativitás nitrogén alatti fémes tulajdonságok kevésbé erőteljes, mint a fluor, oxigén és a klór.Az interakció ezen vegyi nitrogén veszít elektronokat (oxidáció).Reduction hogy a negatív ionok majd a kapott vegyületet más fémek és nem fémek.

jellemző vegyérték a nitrogén - III.Ebben az esetben a kémiai kötés által alkotott vonzereje külső p-elektronok, és hozzon létre egy közös (kötő) pár.A nitrogén az kialakítására képes donor-akceptor kötés által magányos elektronpár, mint az ammónium-ion, NH4 +.

kapott laboratóriumi és ipari

egyik laboratóriumi módszer azon alapul, oxidációs tulajdonságai réz-oxid.A kapcsolat a nitrogén és a hidrogén - ammónia NH3.Ez a kellemetlen szagú gáz vzaimoddeystvuet porított réz-oxid fekete.A kapott reakcióelegyet termel nitrogén és úgy tűnik, fémes réz (vörös por).Lerakódnak a cső falak waterdrops - egy másik reakció termék.

Egy másik laboratóriumi módszer, amely egy nitrogén vegyületet - fém-aziddal, például NaN3.Get gáz, amely nem kell tisztítani a szennyeződések.

A laboratórium végzett bomlási ammónium-nitrit, hogy a nitrogén és a víz.A reakció megindítása céljából, fűtésre van szükség, akkor a folyamat továbblép hőfejlődés (exoterm).Nitrogén szennyezett szennyeződések, így tisztítjuk, majd szárítjuk.

előállítás nitrogén ipar:

• frakcionált desztillálásával folyékony levegő - egy módszer, amely felhasználja a fizikai tulajdonságai a nitrogén és oxigén (a különböző forráspontú);
• kémiai reakció a levegő meleg szén;
• Adszorpciós leválasztására.

kölcsönhatás fémek és hidrogén - oxidáló tulajdonságok

Tehetetlenség erős molekulák nem termel néhány nitrogénvegyületek közvetlen szintézissel.Aktiválja az atomok szükség van erős fűtés vagy besugárzás az anyag.Nitrogén képes reagálni lítium szobahőmérsékleten, magnézium, kalcium és a nátrium, a reakció csak melegítéssel.Alakult -nitridek az adott fémek.

reakciója nitrogén és hidrogén fordul elő magas hőmérsékleten és nyomáson.Szintén ez a folyamat igényli a katalizátort.Kiderült ammónia - az egyik legfontosabb termékek kémiai szintézis.Nitrogén oxidáló azok a vegyületek mutatnak negatív három oxidációs állapota:

• -3 (hidrogén, ammónia és egyéb nitrogénvegyületek - nitrideknél);
• -2 (hidrazin N2H4);
• -1 (hidroxil NH2OH).

legfontosabb nitrid - ammónia - nagy mennyiségben termelt az iparág.A nagy probléma hosszú ideig maradtak a kémiai semlegesség a nitrogén.Ő nyersanyagforrások: ammónium-nitrát, de a készletek ásványok csökkenni kezdett gyorsan a termelés növekedését.

nagy vívmánya a kémiai tudomány és a gyakorlat megteremtése volt az ammónia-nitrogén próbáknál ipari méretekben.A speciális oszlopok közvetlen szintézissel - egy reverzibilis folyamat között a nitrogén nyert levegő és a hidrogén.Amikor optimális körülményeket, ez eltolja az egyensúlyi reakció felé a termék hozama ammónia alkalmazásával katalizátor eléri a 97%.

reakció oxigén - redukáló tulajdonságai

Annak érdekében, hogy a reakció megindításához a nitrogén és az oxigén, szükség van erős fűtés.Elég energiát, hogy van egy elektromos ívet és a villám a légkörbe.Major szervetlen vegyület, amelyben a nitrogén van annak pozitív oxidációs állapotú: 1

• (nitrogén-oxid (I) N2O);
• 2 (nitrogén-monoxid, NO);
• 3 (nitrogén-oxid (III) N2O3, salétromos savat HNO2, nitrit sói);
• 4 (nitrogén-dioxid (IV) NO2);
• 5 (nitrogén pentoxiddal (V) N2O5, HNO3 salétromsav, nitrátok).

érték a természetben

növények elnyelik ammónium ionok és nitrát anionok a talajból, használják a szintézis kémiai reakciók a szerves molekulák sejteket folyamatosan utazik.Légköri nitrogént is asszimilálni göb baktériumok - mikroszkopikus lények alkotják csomók a gyökerei a hüvelyesek.Ennek eredményeként, ez a csoport a növények kap a szükséges eleme a hatalom, gazdagítja a talajt őket.

során trópusi vihar előfordulhat oxidációja légköri nitrogén.Az oxidok oldjuk alkotnak savak, ezek a nitrogénvegyületek víz jön be a talajba.Köszönet ciklus elemei a természetben folyamatosan feltöltik a tartalékait a földkéregben, a levegőben.Összetett szerves molekulák nitrogéntartalmú az összetételét, baktériumok bomlanak le szervetlen összetevőket.

gyakorlati alkalmazása

legfontosabb nitrogénvegyületek mezőgazdasági - igen jól oldódó só.Által elnyelt növények karbamid-nitrát (nátrium, kálium, kalcium), ammónium-vegyületek (ammóniás víz, klorid, szulfát, ammónium-nitrát).
inert tulajdonságai a nitrogén, az, hogy a növények, hogy felszívja a levegőből évente előnyét annak szükségességét, hogy a nagy dózisú nitrátok.Részei a növényi szervezetben képesek tárolni az élelmiszer makroelem "vár", amely lebontja a termékek minőségét.A felesleges nitrátok a zöldségek és gyümölcsök mérgezést okozhat az emberben, a növekedés rosszindulatú daganatban.Emellett a mezőgazdaság, a nitrogén vegyületeket használják más iparágakban:

• a gyógyszerekre;
• a kémiai szintézis nagy molekulájú vegyületek;
• gyártásához robbanóanyagok trinitrotoluol (TNT);
• előállítására színezékek.

oxid NO használják műtét, az anyag fájdalomcsillapító hatását.Veszteség érzése a gáz belégzése is vette észre az első felfedezők kémiai tulajdonságok nitrogén.Tehát volt egy közös neve "kéjgáz".

probléma a nitrátok, a mezőgazdasági termékek

A salétromsav sói keletkeznek - nitrátok - megtaláltak egyszeres töltésű anion NO3-.Eddig használt régi neve az anyagok ezen csoportja - ammónium-nitrát.Nitrátok használják megtermékenyíteni a mezőket, az üvegházakban, kertek.Hozd őket kora tavasszal ültetés előtt, a nyáron - a folyékony etetést.Önmagukban, az anyag nem jelent nagy veszélyt az emberre, de a testben vannak alakítjuk nitritet, majd a nitrozaminok.Nitritionok NO2- - toxikus részecskék, az általuk okozott oxidációját vas a hemoglobin molekulák a három vegyértékű ionok.Ebben az állapotban, a fő összetevője az emberi vér és az állatok nem képesek oxigént szállítja, és távolítsa el a szén-dioxid a szövetekből.

A veszélyes nitrát szennyezés élelmiszer emberi egészségre:

• rosszindulatú daganatok felmerülő átalakítására nitrátok nitrózaminokat (rákkeltő);
• fejlesztése fekélyes vastagbélgyulladás,
• alacsony vérnyomás vagy a magas vérnyomás;
• szívelégtelenség;
• vérzési rendellenességek
• elváltozások a máj, a hasnyálmirigy, a diabétesz kialakulását;
• veseelégtelenség kialakulását;
• vérszegénység, csökkent memória, figyelem és az intelligencia.

egyidejű használatát a különböző termékek nagy dózisú nitrátok vezet az akut mérgezés.A forrás lehet a növények, palackozott víz, kész húsételek.Áztatás tiszta víz és főtt lehet csökkenteni táplálkozási nitráttartalma.A kutatók azt találták, hogy a magasabb dózisú veszélyes vegyületeket megfigyelt éretlen és az üvegházhatást okozó zöldségtermesztés.

Foszfor - eleme a alcsoport

nitrogénatomjai kémiai elemek, amelyek egy-egy függőleges oszlop a periódusos rendszer, amely bemutatja az általános tulajdonságait.A foszfor a harmadik időszakban, arra utal, hogy egy csoport 15, valamint a nitrogén.A szerkezet az atomok hasonló elemekből de vannak különbségek a tulajdonságokat.Nitrogén és a foszfor mutat negatív irányban és oxidációs állapotban III azok a vegyületek fémekkel és hidrogén.

Sok reakciók foszfor szokásos hőmérsékleteken, egy kémiailag aktív elem.Reakcióba lép az oxigénnel alkotnak egy-oxid magasabb P2O5.Egy vizes oldat Ezen anyag rendelkezik sav tulajdonságai (metafoszforsav).Míg melegítésével ortofoszforsav kapunk.Ez határozza meg több típusú sók, amelyek közül sok a műtrágyák, például szuperfoszfátok.Nitrogén és foszfor vegyületek fontos részét képezik a ciklus az anyag és energia a bolygón, használják ipari, mezőgazdasági és más területeken.