Azoto junginiai.

gimęs yra nitratas - kaip išversti iš lotyniško žodžio Nitrogenium.Šis pavadinimas oksidas - cheminis elementas su atominiu skaičiumi 7, klasifikuojamų 15-grupę ilgą versiją periodinėje lentelėje.Be paprastos medžiagos paskirstytos į oro lukštais Žemės kompozicijos formoje - atmosferos.Įvairūs azoto junginių randamas žemės plutoje ir gyvi organizmai yra plačiai naudojami pramonėje, karinių, žemės ūkio ir medicinoje.

Kodėl azoto vadinamas "užspringti" ir "negyvas»

Kaip siūlė istorikų chemijos, gavo pirmasis yra paprastas dalykas, Henry Cavendish (1777).Mokslinis kamuolį oro per karštas žarijas, įsisavinti reakcijos produktus naudojant šarmų.Dėl tyrėjo patirties rezultatas atrado bespalvės, bekvapės dujos, nesureagavusios anglis.Cavendish jį pavadino "dūsta oras" už nesugebėjimą išlaikyti kvėpavimą ir degimą.

modernus chemikas galėtų paaiškinti, kad deguonies reaguoja su anglies susidaro anglies dioksidas.Iš "tvanku" oro poilsio sudarė daugiausia iš molekulių, N2.Cavendish ir kiti mokslininkai su medžiagos nežinojo metu, nors azoto junginių ir tada nitratas plačiai naudojamas ūkiui.Mokslininkas papasakojo apie neįprastą dujų kolegai atlikti panašius eksperimentus - Joseph Priestley.

Kartu Karlas Šelė atkreipė dėmesį į nežinomą neatsiejama ore, bet nesugebėjo tinkamai paaiškinti savo kilmę.Tik Danielis Rutherford 1772 suprato, kad dabartiniai eksperimentai "dūsta" sugadina "Dujos - azoto.Ką mokslininkai mano, kad tai pradininkas - tai vis dar diskutuoja istorikai mokslas.

15 metų po Rutherford eksperimentai, garsus chemikas Antuanas Lavuazjė pasiūlė pakeisti terminą "sugadina" oro remiasi azoto, kita vertus - Nitrogenium.Iki to laiko jis buvo įrodyta, kad ši medžiaga nėra apšviestas, nepalaiko kvėpavimą.Tada ten buvo rusiškas pavadinimas "azoto" yra interpretuojamas skirtingai.Dažniausiai jie sako, kad terminas reiškia "negyvas".Vėlesni tyrimai paneigė populiarus įsitikinimas apie cheminių medžiagų savybes.Azoto junginiai - baltymai - pagrindiniai makromolekulių, sudarytų iš gyvųjų organizmų.Siekiant apskaičiuoti augalai sugeria iš dirvos būtinų elementų mineralinės mitybos - NO32- jonais ir NH4 +.

Azotas - cheminis elementas

suprasti atominę struktūrą ir savybes daro periodinę sistemą (PS).Dėl cheminio elemento periodinėje lentelėje padėtis gali nustatyti branduolio krūvį, iš protonų ir neutronų (masė numerio).Būtina atkreipti dėmesį į atominės masės vertės - yra viena iš pagrindinių savybių elementas.Numeris laikotarpis atitinka energijos lygių.Trumpas versija periodinės lentelės grupės numerį atitinka elektronų išorinio energaticheskom lygio skaičių.Apibendrinkite visas bendrąsias charakteristikas azoto duomenis savo poziciją periodinėje sistemoje:

  • Tai nemetalo elementas yra viršuje dešinėje SS.
  • cheminis simbolis N.
  • skaičius: 7.
  • Santykinis atominė masė: 14,0067.
  • Formulė lakiųjų vandenilio junginiai: NH3 (amoniako).
  • Forms didžiausias oksidas N2O5, kuris yra lygus azoto V.

struktūros azoto Valence:

  • mokestis branduolio +7.
  • skaičius protonų: 7;neutronų skaičius: 7.
  • skaičius energijos lygmenų: 2.
  • skaičius elektronų: 7;E formulė: 1s22s22p3.

stabilūs izotopai išsamiai išnagrinėti prekės numerį 7, o jų masė numeriai - 14 ir 15. atomų lengvesniais turinys yra 99.64%.Branduolys yra trumpalaikis radioaktyviųjų izotopų kaip 7 protonai ir neutronai skaičius labai skiriasi: 4, 5, 6, 9, 10.

Azoto

natūraliai oro voko dalis Žemės dabartiniai molekulės paprasta medžiaga, kurios formulė - N2.Azoto dujų kiekis atmosferoje yra apie 78,1% tūrio.Neorganiniai junginiai chemijos elementas žemės plutoje - įvairios druskos ir amonio nitratas (salietra).Iš junginių formules ir kai kurių iš svarbiausių medžiagų pavadinimai:

  • NH3, amoniako.
  • NO2, azoto dioksidas.
  • NaNO3, natrio nitrato.
  • (NH4) 2SO4, amonio sulfato.

valentingumas azoto junginių per pastaruosius dvejus - IV.Anglis, dirvožemio organizmai taip pat yra N atomus sujungtų forma.Azotas yra makromolekulių iš amino rūgščių, nukleotidų, DNR ir RNR, hormonų ir hemoglobino komponentas.Bendras kiekis cheminių elementų žmogaus kūno iki 2,5%.

paprasta medžiaga

Azotas į dviatomių molekulių formą - pagal tūrį ir svorį atmosferos oro didžiausia.Medžiaga, kurio formulė yra N2, bekvapis, bespalvis ir beskonis.Šis dujos yra daugiau nei 2/3 Žemės oro maišelį.Skysto azoto yra bespalvis medžiaga, primenantys vandens.Verda -195.8 ° C.M (N2) = 28 g / mol.Paprasta dalykų šiek tiek lengviau azoto deguonies, iš oro arti 1.

atomų molekulėje tankis yra tvirtai susieta 3 pasidalino elektronų poras.Junginys pasižymi dideliu cheminį atsparumą, kuris išskiria jį iš deguonies ir kitų dujų.Norint padalinti azoto molekulę į jos sudedamųjų atomų būtinų praleisti energijos 942.9 kJ / mol.Bendravimas trijų porų elektronai yra labai stiprus, pradeda skaidyti, kai šildoma virš 2000 ° C

Esant normalioms sąlygoms, iš molekulių disociacijos į atomų praktiškai nevyksta.Chemijos inertiškumas taip pat sukelia azoto visiškai nėra poliškumo jo molekulėje.Jie sąveikauja labai silpnai viena su kita, nei dėl to, kad dujų pavidalo materijos, esant normaliam slėgiui, ir, esant temperatūrai, artimai kambario temperatūrai.Žemas reaktyvumas molekulinė azotas yra naudojamas įvairių procesų ir įrenginių, kai ji yra būtina sukurti inertišką aplinką.

disociacija N2 molekulių gali atsirasti pagal saulės spinduliuotės įtaka viršutinės atmosferos.Atominės azotas yra suformuota, kuri įprastomis sąlygomis reaguoja su tam tikrų metalų ir ne metalų (fosforo, sieros, arseno).Rezultatas yra naudojamos medžiagos, sausumos sąlygomis, netiesioginis kelias sintezė.

Valence azoto

išorinis elektronų apvalkalas iš atomu sudaro 2 S ir 3 p, elektroną.Tai neigiamas azoto gali duoti daleles, kai bendrauja su kitais elementais, kurie atitinka jos mažinančių savybių.Įrašyta į dingusį oktetas 3 elektronai, atomai pasižymi oksidacinį galimybes.Elektroujemno azoto žemiau jo metalinių savybės yra silpnesnis nei fluoro, deguonies ir chloro.Šių cheminių elementų: azotas sąveika praranda elektronų (oksidacija).Sumažinimas, neigiamų jonų, po reakcijos su kitų metalų ir ne metalų.

tipiškas valentingumas azoto - III.Šiuo atveju cheminis ryšys suformuotas išorės p-elektronų traukos ir sukurti bendrą (surišimas) poras.Azotas yra galinti sudaryti donoras-akceptoriaus jungtį pagal jo elektronų pora, kaip yra amonio jonas, NH4 +.

gautas laboratorijoje ir pramonė

Vienas laboratorinis metodas yra pagrįstas oksidacijos savybės vario oksido.Ryšys azotas ir vandenilis - amoniako NH3.Tai nemalonus kvapo dujos vzaimoddeystvuet miltinio vario oksido juoda.Gautas reakcija gamina azoto ir atrodo metalinis varis (raudoni milteliai).Nusėda ant vamzdžių sienelių waterdrops - kitą reakcijos produktas.

Kitas laboratorinis metodas, kuris naudoja azoto junginys - metalo azidas, pavyzdžiui NaN3.Gauk dujas, kuris neturi būti išvalyti nuo priemaišų.

laboratorija atliko amonio nitritu skaidymo azoto ir vandens.Norėdami pradėti reakcija, reikalingas šildymas, tada procesas vyksta su evoliucija šilumos (egzoterminė).Azoto užterštos priemaišomis todėl buvo išgrynintas ir džiovinamas.

paruošimas azoto pramonė:

  • frakcinės distiliacijos būdu iš skysto oras - metodas, kuris naudoja fizines savybes azoto ir deguonies (skiriasi virimo taškas);
  • cheminė reakcija ore karštą anglį;
  • adsorbcinė dujų atskyrimą.

sąveika su metalais ir vandenilio - oksidacinių savybių

inercijos stiprių molekulių negali gaminti kai azoto junginių tiesiogiai sintezę.Norėdami įjungti atomai reikia stiprios šildymo arba švitinimo medžiagos.Azotas gali reaguoti su ličio kambario temperatūroje, su magnio, kalcio ir natrio, reakcija yra vykdoma tik šildymui.Suformuotos nitridai atitinkamų metalų.

reakcija azoto ir vandenilio įvyksta aukštos temperatūros ir slėgio.Taip pat šis procesas reikalauja katalizatorius.Pasirodo amoniako - vienas iš svarbiausių produktų cheminės sintezės būdu.Azotas, kaip jų junginių oksidatorius eksponuoti neigiamų tris oksidacijos laipsnį:

  • -3 (vandenilio, amoniako ir kiti azoto junginiai - nitridais);
  • -2 (Hidrazinas N2H4);
  • -1 dalis (hidroksilaminas NH2OH).

svarbiausia nitridas - amoniako - į pagamintų pramonės dideliais kiekiais.Didelė problema ilgą laiką išliko cheminį inertiškumą azoto.Jo žaliavų šaltiniai buvo amonio nitratas, bet atsargos mineralų pradėjo sparčiai mažėti su gamybos augimu.

puikus pasiekimas chemijos mokslo ir praktikos buvo amoniako azoto fiksacijos technika kūrimas pramoniniu mastu.Specialiose stulpelių yra tiesiogiai sintezės - grįžtamasis procesas tarp azoto, gauto iš oro, ir vandenilis.Kai sukurti optimalias sąlygas, tai pastumia pusiausvyra reakcija į produkto išeigą amoniako, naudojant katalizatorius pasiekia 97%.

reakcija su deguonimi - sumažinti savybės

Siekiant pradėti azoto ir deguonies reakcijos, reikia stiprios šildymas.Pakankamai energijos, kad turi elektros lanku ir žaibo išmetimą į atmosferą.Pagrindinis neorganinis junginys, kuriuose azoto yra jos teigiamų oksidacijos būsenų: +1

  • (azoto oksido (I), N2O);
  • 2 (azoto monoksidas, NO);
  • +3 (azoto oksido (III) N2O3, azoto rūgštis, HNO2, nitritų druskos);
  • 4 (azoto dioksidas (IV) NO2);
  • 5 (azoto pentoksidas (V) N2O5, HNO3 azoto rūgštis, nitratai).

vertė pobūdis

augalai sugeria amonio jonai ir nitratų anijonus iš dirvos, naudojamas cheminių reakcijų organinių molekulių ląstelių sintezę nuolat keliauja.Atmosferos azotą gali įsisavinti mazgelis bakterijų - mikroskopiniai būtybių, kurios sudaro mazgus ant ankštinių šaknų.Kaip rezultatas, šis augalų grupė gauna būtiną elementą galia, praturtina dirvožemį jų.

metu tropinių audrų pasitaiko oksidaciją atmosferos azotą.Pateikti oksidai yra ištirpinamas suformuoti rūgščių, šiuos azoto junginius vandenyje, gaunamus į dirvožemį.Ačiū ciklas elementų pobūdžio nuolat papildyti savo atsargas žemėje plutoje, orą.Sudėtingų organinių molekulių, kurių sudėtyje yra azoto savo sudėtimi, bakterijos suyra į neorganinių sudėtinių dalių.

Praktinis naudojimas

svarbiausi azoto junginiai žemės ūkio - labai tirpsta druska.Absorbuojamas augalai karbamido nitrato (natrio, kalio, kalcio), amonio junginių (amoniako vandens, chlorido, sulfato, amonio nitrato).
inertinės savybės azoto, augalų nesugebėjimas įsisavinti jį iš oro kiekvieną metų persvarą iki poreikį padaryti dideles dozes nitratais.Augalo dalys organizmo gali laikyti maisto makro elementas "parduotuvėje", kuris pablogina gaminių kokybę.Perteklinė nitratų daržoves ir vaisius gali sukelti apsinuodijimą žmonėms, augimą piktybiniais navikais.Be žemės ūkio, azoto junginiai naudojami kitose pramonės šakose:

  • vaistų;
  • chemijos sintezės didelės molekulinės junginių;
  • sprogmenis trinitrotolueno gamybai (TNT);
  • už dažiklių gamyboje.

oksido NO naudojamas chirurgijoje, medžiaga turi analgetikas poveikis.Praradimas pojūtis šio dujų įkvėpus net pastebėjau pirmi tyrinėtojai chemines savybes azoto.Taigi ten buvo bendras pavadinimas "juoko dujos".

problema nitratais žemės ūkio produktų

azoto rūgšties druskos - nitratų - rasta atskirai mokėti anijonų NO3-.Iki šiol naudojamas senasis pavadinimas šios cheminių medžiagų grupės - amonio nitrato.Nitratai naudojami tręšti laukus, šiltnamiuose, sodai.Atvesk juos ankstyvą pavasarį prieš sodinimą, vasarą - skystų šerti forma.Patys, medžiaga neatspindi didelį pavojų žmonėms, bet organizme jie yra konvertuojamas į nitrito ir tada į nitrosaminų.Nitritas jonų NO2- - toksinės dalelės, jie gali sukelti geležies geležies oksidacijos hemoglobino molekulių trivalentės jonais.Šioje būsenoje, pagrindinis ingredientas žmogaus kraujo ir gyvūnai negali pernešti deguonį ir pašalinti anglies dioksidą iš audinių.

Pavojingas nitratų tarša maistą žmonių sveikatai:

  • piktybiniai navikai, kurie gali kilti dėl nitratų konvertavimo į nitrozaminų (kancerogenų);
  • plėtra opiniu kolitu,
  • hipotenzija arba hipertenzija;
  • širdies nepakankamumas;
  • kraujavimo sutrikimų
  • pakitimų kepenyse, kasoje, diabeto vystymąsi;
  • plėtra inkstų nepakankamumas;
  • anemija, yra sutrikusi atmintis, dėmesys ir žvalgybos.

vienu metu naudoti skirtingų produktų su didelėmis dozėmis nitratų veda į Ūminio apsinuodijimo.Šaltiniai gali būti augalai, vanduo buteliuose, ready-made mėsos patiekalų.Mirkymas gryno vandens ir virti gali būti sumažintas maistinę nitratų.Mokslininkai nustatė, kad didesnės dozės pavojingų junginių pastebėtas nesubrendusios ir šiltnamio efektą sukeliančių daržovių produkcijos.

Fosforas - elementas pogrupio

azoto atomų cheminiai elementai, kurie yra vienoje vertikalioje skiltyje periodinės sistemos, nurodant bendrąsias savybes.Fosforo yra trečiojoje laikotarpį, ji reiškia 15 grupės, o taip pat azoto.Iš elementų panašių atomų struktūrą, bet yra skirtumų savybes.Azoto ir fosforo eksponuoti neigiamą valentinių ir oksidacijos III jų junginių su metalais ir vandeniliu.

Daugelis reakcijos yra fosforo Įprastoje temperatūroje, chemiškai aktyvaus elemento.Reaguoja su deguonimi, sudaro aukštojo P2O5 oksidas.Vandeninis tirpalas Šios medžiagos pasižymi rūgšties savybes (Metafosforo).Šildant ortofosforo rūgšties yra gaunamas.Jis apibrėžia tipų druskų, iš kurių daugelis yra cheminės trąšos, kurių įvairovę, pavyzdžiui, superfosfatą.Azoto ir fosforo junginių pavidalu svarbi dalis materijos ir energijos planetos ciklą, naudojami pramonės, žemės ūkio ir kitose srityse.