Senyawa nitrogen.

lahir adalah nitrat - sebagaimana diterjemahkan dari kata Latin Nitrogenium.Nama oksida ini - suatu unsur kimia dengan nomor atom 7, menuju kelompok 15 dalam versi panjang tabel periodik.Dalam bentuk zat sederhana didistribusikan dalam komposisi shell udara Bumi - suasana.Berbagai senyawa nitrogen yang ditemukan di kerak bumi dan organisme hidup yang banyak digunakan dalam industri, militer, pertanian dan obat-obatan.

Mengapa nitrogen disebut "tersedak" dan "tak bernyawa»

Seperti yang disarankan oleh sejarawan kimia, telah menerima yang pertama adalah masalah sederhana Henry Cavendish (1777).Lulus udara ilmiah atas bara panas, menyerap produk-produk reaksi menggunakan alkali.Sebagai hasil dari pengalaman peneliti menemukan tidak berwarna, tidak berbau gas, batubara yang tidak bereaksi.Cavendish menamakannya "mencekik udara" untuk ketidakmampuan untuk mempertahankan pernafasan dan pembakaran.

kimia modern yang akan menjelaskan oksigen yang bereaksi dengan karbon membentuk karbon dioksida.Sisa "mencekik" dari udara kebanyakan terdiri dari molekul N2.Cavendish dan ilmuwan lain pada saat substansi tidak tahu, meskipun senyawa nitrogen dan kemudian nitrat banyak digunakan dalam perekonomian.Ilmuwan mengatakan tentang gas yang tidak biasa untuk seorang rekan untuk melakukan eksperimen serupa - Joseph Priestley.

Bersamaan Karl Scheele menarik perhatian pada bagian integral yang tidak diketahui dari udara, tetapi gagal untuk benar menjelaskan asal-usulnya.Hanya Daniel Rutherford pada 1772 dimengerti bahwa eksperimen ini "mencekik" "manja" gas - nitrogen.Apa yang para ilmuwan menganggap itu pelopor - ini masih perdebatan sejarawan sains.

15 tahun setelah percobaan Rutherford, ahli kimia terkenal Antoine Lavoisier mengusulkan untuk mengganti istilah "manja" udara mengacu pada nitrogen, di sisi lain - Nitrogenium.Pada saat itu telah terbukti bahwa zat ini tidak menyala, tidak mendukung pernapasan.Kemudian ada nama Rusia "nitrogen" ditafsirkan dengan cara yang berbeda.Paling sering, mereka mengatakan bahwa istilah berarti "mati."Penelitian selanjutnya telah membantah kepercayaan populer tentang sifat-sifat zat.Senyawa nitrogen - protein - makromolekul utama terdiri dari organisme hidup.Dalam rangka untuk membangun pabrik menyerap dari unsur-unsur yang diperlukan tanah nutrisi mineral - ion NO32- dan NH4 +.

Nitrogen - unsur kimia

memahami struktur atom dan sifat membuat sistem periodik (PS).Posisi unsur kimia dalam tabel periodik dapat menentukan biaya dari inti, jumlah proton dan neutron (nomor massa).Hal ini diperlukan untuk menarik perhatian pada nilai massa atom - adalah salah satu ciri utama dari elemen.Periode nomor sesuai dengan jumlah tingkat energi.Versi pendek dari nomor kelompok tabel periodik sesuai dengan jumlah elektron pada tingkat energaticheskom luar.Merangkum semua data dalam karakteristik umum nitrogen oleh posisinya dalam sistem periodik:

• ini adalah elemen non-logam adalah di bagian atas kanan SS.
• simbol kimia: N.
• Nomor: 7.
• relatif massa atom: 14,0067.
• Formula senyawa hidrogen yang mudah menguap: NH3 (amoniak).
• Formulir oksida tertinggi N2O5, yang sama dengan valensi V. nitrogen struktur

nitrogen:

• bertugas inti 7.Jumlah
• proton: 7;jumlah neutron: 7.
• jumlah tingkat energi: 2.
• jumlah total elektron: 7;e rumus: 1s22s22p3.

isotop stabil dipelajari pada butir rinci nomor 7, dan nomor massa mereka - 14 dan 15. Isi dari atom yang lebih mudah adalah 99,64%.Inti yang berumur pendek isotop radioaktif sebagai 7 proton dan neutron jumlah bervariasi: 4, 5, 6, 9, 10.

Nitrogen

alami bagian dari amplop udara bumi molekul hadir bahan sederhana, yang rumus - N2.Kandungan gas nitrogen di atmosfer adalah sekitar 78,1% volume.Senyawa anorganik dari unsur kimia dalam kerak bumi - berbagai garam dan amonium nitrat (sendawa).Rumus senyawa dan nama-nama dari beberapa zat yang paling penting:

• NH3, amoniak.
• NO2, nitrogen dioksida.
• NaNO3, natrium nitrat.
• (NH4) 2SO4, amonium sulfat.

valensi senyawa nitrogen dalam dua terakhir - IV.Batubara, organisme tanah juga mengandung atom N dalam bentuk terikat.Nitrogen merupakan komponen makromolekul dari asam amino, nukleotida, DNA dan RNA, hormon dan hemoglobin.Total kandungan unsur kimia dalam tubuh manusia hingga 2,5%.Substansi sederhana

Nitrogen dalam bentuk molekul diatomik - yang terbesar dengan volume dan berat suasana udara.Substansi, yang rumus adalah N2, tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa.Gas ini lebih dari 2/3 dari kantong udara bumi.Nitrogen cair adalah zat berwarna, menyerupai air.Mendidih pada -195,8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Hal-hal sederhana oksigen nitrogen lebih mudah sedikit, kepadatan dekat pesawat ke 1. atom

dalam molekul tegas terkait 3 bersama pasangan elektron.Senyawa pameran ketahanan kimia yang tinggi, yang membedakannya dari oksigen dan gas-gas lainnya.Dalam rangka untuk membagi molekul nitrogen menjadi atom penyusunnya perlu menghabiskan energi 942,9 kJ / mol.Komunikasi dari tiga pasang elektron sangat kuat, mulai rusak ketika dipanaskan di atas 2.000 ° C.

Dalam kondisi normal, disosiasi molekul menjadi atom praktis tidak terjadi.Inertness kimia juga disebabkan oleh nitrogen tidak lengkap polaritas dalam molekulnya.Mereka berinteraksi sangat lemah dengan satu sama lain daripada karena keadaan gas materi pada tekanan normal dan pada suhu mendekati suhu kamar.Rendah reaktivitas molekul nitrogen digunakan untuk berbagai proses dan perangkat di mana perlu untuk menciptakan lingkungan inert.

disosiasi molekul N2 dapat terjadi di bawah pengaruh radiasi matahari di atmosfer atas.Nitrogen atom terbentuk, yang dalam kondisi normal bereaksi dengan logam tertentu dan non-logam (fosfor, belerang, arsenik).Hasilnya adalah sintesis zat yang dalam kondisi terestrial, cara tidak langsung.

Valence nitrogen

kulit elektron terluar atom membentuk 2 s, dan 3 p, elektron.Negatif ini nitrogen dapat memberikan partikel saat berinteraksi dengan unsur-unsur lain yang sesuai dengan sifat-sifatnya mengurangi.Menambah oktet hilang 3 elektron, atom menunjukkan kemampuan oksidatif.Elektronegativitas nitrogen bawah sifat logamnya kurang diucapkan daripada fluor, oksigen dan klor.Interaksi dari elemen-elemen ini nitrogen kimia kehilangan elektron (oksidasi).Pengurangan untuk ion negatif diikuti oleh reaksi dengan logam lain dan non-logam.

valensi khas nitrogen - III.Dalam hal ini ikatan kimia dibentuk oleh daya tarik eksternal p-elektron dan menciptakan umum (mengikat) pasang.Nitrogen mampu membentuk donor-akseptor obligasi oleh pasangan tunggal yang elektron, seperti ion amonium, NH4 +.

diperoleh di laboratorium dan industri

Salah satu metode laboratorium didasarkan pada sifat oksidasi oksida tembaga.Koneksi nitrogen dan hidrogen - NH3 amonia.Ini berbau vzaimoddeystvuet gas menyenangkan dengan bubuk oksida tembaga hitam.Reaksi yang dihasilkan menghasilkan nitrogen dan muncul logam tembaga (bubuk merah).Diendapkan pada dinding tabung waterdrops - produk reaksi lain.

Metode lain laboratorium yang menggunakan senyawa nitrogen - azide logam, misalnya NaN3.Dapatkan gas, yang tidak perlu dibersihkan dari kotoran.

Laboratorium dilakukan dekomposisi ammonium nitrit nitrogen dan air.Untuk memulai reaksi, pemanasan diperlukan, maka proses berlanjut dengan evolusi panas (eksotermis).Nitrogen terkontaminasi dengan kotoran sehingga dimurnikan dan dikeringkan.

Persiapan industri nitrogen:

• distilasi fraksional dari udara cair - sebuah metode, yang menggunakan sifat fisik nitrogen dan oksigen (titik didih yang berbeda);
• reaksi kimia dari udara dengan batubara panas;
• serap pemisahan gas.Interaksi

dengan logam dan hidrogen - pengoksidasi sifat

Inersia molekul yang kuat tidak bisa menghasilkan beberapa senyawa nitrogen oleh sintesis langsung.Untuk mengaktifkan atom memerlukan pemanasan yang kuat atau radiasi dari substansi.Nitrogen dapat bereaksi dengan lithium pada suhu kamar, dengan magnesium, kalsium dan natrium, reaksi hasil hanya dengan pemanasan.Nitrida terbentuk dari logam masing-masing.

reaksi nitrogen dan hidrogen terjadi pada suhu tinggi dan tekanan.Juga proses ini memerlukan katalis.Ternyata amonia - salah satu produk yang paling penting dari sintesis kimia.Nitrogen sebagai oksidator dalam senyawa mereka menunjukkan negatif tiga negara oksidasi:

• -3 (hidrogen, amonia dan senyawa nitrogen lainnya - nitrida);
• -2 (Hidrazin N2H4);
• -1 (hydroxylamine NH2OH).

paling penting nitrida - ammonia - dalam jumlah besar diproduksi di industri.Sebuah masalah besar untuk waktu yang lama tetap inertness kimia nitrogen.Sumber bahan baku nya adalah amonium nitrat, tapi saham mineral mulai menurun dengan cepat dengan pertumbuhan produksi.

prestasi besar ilmu kimia dan praktek adalah penciptaan teknik fiksasi nitrogen amonia pada skala industri.Dalam kolom khusus oleh sintesis langsung - proses reversibel antara nitrogen yang diperoleh dari udara dan hidrogen.Ketika menciptakan kondisi yang optimal, ini menggeser reaksi kesetimbangan ke arah hasil produk amonia menggunakan katalis mencapai 97%.Reaksi

dengan oksigen - mengurangi sifat

Dalam rangka untuk memulai reaksi nitrogen dan oksigen, memerlukan pemanasan yang kuat.Energi yang cukup untuk memiliki busur listrik dan debit petir ke atmosfer.Senyawa anorganik utama di mana nitrogen adalah di negara-negara yang positif oksidasi: 1

• (nitrogen oksida (I) N2O);
• 2 (nitrogen monoksida, NO);
• 3 (nitrogen oksida (III) N2O3, asam nitrat, HNO2, garam Nitrit daripadanya);
• 4 (nitrogen dioksida (IV) NO2);
• 5 (pentoksida nitrogen (V) N2O5, HNO3 asam nitrat, nitrat).Nilai

di alam

menyerap ion amonium dan anion nitrat dari tanah, digunakan untuk sintesis reaksi kimia dari molekul organik dalam sel terus-menerus bepergian.Atmosfer nitrogen dapat mengasimilasi bakteri bintil - makhluk mikroskopis yang membentuk nodul pada akar kacang-kacangan.Akibatnya, kelompok ini tanaman mendapat elemen penting dari kekuasaan, memperkaya tanah mereka.

selama badai tropis terjadi oksidasi nitrogen atmosfer.Oksida dilarutkan untuk membentuk asam, senyawa nitrogen ini di dalam air yang masuk ke tanah.Terima kasih siklus unsur di alam terus-menerus diisi ulang cadangan dalam kerak bumi, udara.Molekul organik kompleks yang mengandung nitrogen dalam komposisi, bakteri terurai menjadi konstituen anorganik.

penggunaan Praktis

senyawa nitrogen yang paling penting untuk pertanian - garam sangat larut.Diserap oleh tanaman urea nitrat (natrium, kalium, kalsium), senyawa amonium (air amonia, klorida, sulfat, amonium nitrat).
sifat inert nitrogen, ketidakmampuan tanaman menyerap dari udara setiap tahun menyebabkan kebutuhan untuk membuat dosis tinggi nitrat.Bagian dari organisme tumbuhan yang mampu menyimpan unsur makro makanan "di toko", yang menurunkan kualitas produk.Nitrat berlebih dalam sayuran dan buah-buahan dapat menyebabkan keracunan pada manusia, pertumbuhan neoplasma ganas.Selain pertanian, senyawa nitrogen yang digunakan dalam industri lain:

• untuk obat-obatan;
• untuk sintesis kimia senyawa molekul tinggi;
• dalam pembuatan bahan peledak trinitrotoluene (TNT);
• untuk produksi pewarna.

oksida NO digunakan dalam operasi, substansi memiliki efek analgesik.Hilangnya sensasi di menghirup gas ini bahkan melihat penjelajah pertama sifat kimia nitrogen.Jadi ada nama umum "gas tertawa."Masalah

nitrat dalam produk pertanian

Garam dari asam nitrat - nitrat - ditemukan bermuatan tunggal anion NO3.Sampai saat ini, menggunakan nama lama dari kelompok zat - nitrat amonium.Nitrat digunakan untuk menyuburkan ladang, di rumah kaca, kebun.Membawa mereka di awal musim semi sebelum tanam, di musim panas - dalam bentuk pemberian makan cair.Sendiri, substansi tidak mewakili bahaya besar bagi manusia, tetapi di dalam tubuh mereka diubah menjadi nitrit dan kemudian menjadi nitrosamine.Nitrit ion NO2- - partikel beracun, mereka menyebabkan oksidasi besi besi dalam molekul hemoglobin dalam ion trivalen.Dalam keadaan ini, bahan utama dari darah manusia dan hewan tidak mampu membawa oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dari jaringan.

Kontaminasi berbahaya nitrat makanan bagi kesehatan manusia:

• tumor ganas yang timbul dalam konversi nitrat menjadi nitrosamin (karsinogen);Pengembangan
• kolitis ulserativa,
• hipotensi atau hipertensi;
• gagal jantung;
• perdarahan gangguan
• lesi hati, pankreas, perkembangan diabetes;
• pengembangan gagal ginjal;Anemia
• , memori terganggu, perhatian dan kecerdasan.

penggunaan simultan dari produk yang berbeda dengan dosis besar nitrat menyebabkan keracunan akut.Sumber bisa tanaman, air minum kemasan, hidangan daging siap pakai.Perendaman dalam air murni dan dimasak dapat dikurangi kandungan gizi nitrat.Para peneliti menemukan bahwa dosis tinggi senyawa berbahaya yang diamati dalam produksi belum matang dan sayuran rumah kaca.

Fosfor - unsur subkelompok atom nitrogen

unsur kimia yang berada dalam satu kolom vertikal dari sistem periodik, yang menunjukkan sifat-sifat umum.Fosfor pada periode ketiga, mengacu pada sekelompok 15, serta nitrogen.Struktur atom unsur yang sama tetapi ada perbedaan dalam sifat.Nitrogen dan fosfor menunjukkan negatif valensi dan oksidasi negara III dalam senyawa mereka dengan logam dan hidrogen.

Banyak reaksi yang fosfor pada suhu biasa, elemen kimia aktif.Bereaksi dengan oksigen membentuk oksida P2O5 yang lebih tinggi.Larutan bahan ini memiliki sifat asam (metafosfat).Sementara pemanasan asam ortofosfat diperoleh.Ini mendefinisikan pluralitas jenis garam, banyak yang pupuk kimia, misalnya SUPERFOSFAT.Nitrogen dan fosfor senyawa merupakan bagian penting dari siklus materi dan energi di planet ini, yang digunakan dalam industri, pertanian dan lainnya bidang.