dzimuši ir nitrāts - kā tulkojumā no latīņu vārda Nitrogenium.Šis nosaukums oksīds - ķīmiskais elements ar atomu skaitu 7. pozīcijā 15. grupu garajā versijā periodiskās tabulas.Formā vienkāršas vielas izplata gaisa čaulas Zemes sastāvu - atmosfērā.Dažādu slāpekļa savienojumi atrodams zemes garozā un dzīvie organismi tiek plaši izmanto rūpniecībā, militārais, lauksaimniecībā un medicīnā.
Kāpēc slāpekļa sauc par "aizrīšanās" un "nedzīvs»
Kā vēsturnieku ķīmijas ierosināja, ir saņēmusi pirmais ir vienkāršs jautājums, Henry Cavendish (1777).Zinātniskā caurlaide gaisa pāri karstām oglēm, lai absorbētu reakcijas produktiem, izmantojot sārmu.Kā rezultātā pieredzi pētnieka atklāja krāsas, smaržas gāzes, neizreaģējis ogles.Cavendish nosauca to "nosmakuši gaisu" par nespēju uzturēt elpošanu un degšanu.
mūsdienu ķīmiķis varētu izskaidrot, ka skābeklis reaģē ar oglekļa veidojas oglekļa dioksīdu.Par "paralizējot" gaisa pārējā sastāvēja galvenokārt molekulu N2.Cavendish un citi zinātnieki brīdī vielas nezināja, kaut gan ir savienojumu ar slāpekļa un pēc tam nitrātu plaši izmanto ekonomiku.Zinātnieks pastāstīja par neparastu gāzes kolēģim varētu veikt līdzīgu eksperimentu - Džozefs Prīstlijs.
Vienlaikus Karl Scheele vērsa uzmanību uz nezināmu neatņemamu gaisā, bet nav pienācīgi paskaidrot tās izcelsmi.Tikai Daniel Rutherford 1772 saprata, ka pašreizējie eksperimenti "suffocating" "sabojāto" gāzes - slāpekli.Kādi zinātnieki uzskata, ka tas pionieris - tas ir vēl debatēt vēsturnieki zinātnes.
15 gadus pēc Rutherford eksperimentiem, slavenais ķīmiķis Antuāns Lavuazjē ierosināja aizstāt terminu "sabojāto" gaisa attiecas uz slāpekļa, no otras puses - Nitrogenium.Līdz brīdim, kad tas ir pierādīts, ka šī viela nav izgaismota, neatbalsta elpošanu.Tad tur bija krievu vārds "slāpeklis" tiek interpretēts dažādos veidos.Visbiežāk, viņi saka, ka termins nozīmē "miris."Turpmākie pētījumi ir atspēkojusi tautas ticību par vielu īpašībām.Slāpekļa savienojumi - olbaltumvielas - lielākie makromolekulas, kas sastāv no dzīviem organismiem.Lai izveidotu augi absorbē no augsnes nepieciešamajiem elementiem minerālu uztura - NO32- joniem un NH4 +.
Slāpeklis - ķīmiskais elements
saprast atomu struktūru un īpašības padara periodiskās sistēmas (PS).Par ķīmisko elementu periodiskā tabula stāvoklis var noteikt maksu par kodolu, skaits protoniem un neitroniem (masa skaits).Ir nepieciešams pievērst uzmanību vērtības atomu masas - ir viena no galvenajām iezīmēm elementa.Numurs periods atbilst skaita enerģijas līmeņos.Īsā versija periodiskās tabulas grupas skaits atbilst skaitam elektroni ārējā energaticheskom līmenī.Apkopot visus datus galvenajām iezīmēm slāpekļa tās pozīciju periodiskās sistēmas:
- Tas ir nemetālisko elements ir augšējā labajā stūrī SS.
- ķīmiskais simbols: N.
- skaits: 7.
- Relatīvā atommasa: 14,0067.
- Formula gaistošie ūdeņraža savienojumi: NH3 (amonjaka).
- Veidlapas augstākais oksīds N2O5, kas ir vienāds ar Valence slāpekļa V.
struktūru slāpekļa:
- maksa par kodola +7.
- protonu skaits: 7;skaits neitronu: 7.
- skaits enerģijas līmeņi: 2.
- kopskaits elektronu: 7;e formula: 1s22s22p3.
stabilo izotopu pētīta detalizēti kārtas numuru 7, un to masu numuri - 14. un 15. atomiem vieglāk smaidiņiem saturs ir 99,64%.Kodolos ir īss mūžs radioaktīvo izotopu kā 7 protonu un neitronu skaits ievērojami atšķiras: 4, 5, 6, 9, 10.
Slāpeklis
dabiski daļa gaisa aploksnes Zemes klāt molekulas vienkāršu vielu, kuras formula - N2.No slāpekļa gāzi saturs atmosfērā, ir aptuveni 78,1 tilpums%.Neorganiskie ķīmiskā elements zemes garozā - dažādi sāļi un amonija nitrāta (salpetris).No savienojumu formulas un nosaukumi daži no svarīgākajiem vielām:
- NH3, amonjaks.
- NO2, slāpekļa dioksīds.
- NaNO3, nātrija nitrāts.
- (NH4) 2SO4, amonija sulfātu.
valence slāpekļa savienojumu pēdējo divu - IV.Ogles, augsnes organismi satur arī N atomus saistītā veidā.Slāpeklis ir daļa no makromolekulu no aminoskābēm, nukleotīdi, DNS un RNS, hormonu un hemoglobīns.Kopējais saturs ķīmisko elementu cilvēka organismā līdz 2,5%.
vienkāršs viela
Slāpeklis formā divatomu molekulu - lielākā tilpuma un masas gaisa atmosfērā.Viela, kura formula ir N2, bez smaržas, bezkrāsains un bez garšas.Šī gāze ir vairāk nekā 2/3 no Zemes gaisa spilveniem.Šķidrums slāpeklis ir bezkrāsains viela, kas atgādina ūdeni.Vārās -195.8 ° C.M (N2) = 28 g / mol.Simple sīkumi mazliet vieglāk slāpekļa skābekļa, blīvums gaisa tuvu 1.
atomiem molekulā ir cieši saistīta 3 dalītu elektronu pārus.Savienojums piemīt augsta ķīmiskā izturība, kas to atšķir no skābekļa un citu gāzu.Lai sadalīt slāpekļa molekulas savā veidojošo atomu nepieciešams tērēt enerģiju 942.9 kJ / mol.Paziņojums par trim pāriem elektronu ir ļoti spēcīga, sāk izjukt, ja tiek sakarsēti virs 2000 ° C.
Normālos apstākļos disociācija molekulu atomos praktiski nenotiek.Chemical inertums arī izraisa slāpekļa pilnīgu trūkumu polaritātes tās molekulā.Tie mijiedarbojas ļoti vāji ar otru, kas nav saistīts ar gāzveida stāvoklī vielu pie normāla spiediena un temperatūrā, kas tuva istabas temperatūrai.Zemu reaktivitāte molekulārā slāpekli lieto dažādu procesu un ierīcēm, ja tas ir nepieciešams, lai radītu inertu vidi.
disociācija N2 molekulu var rasties reibumā saules starojuma atmosfēras augšējos slāņos.Atomic slāpeklis veidojas, kas normālos apstākļos reaģē ar dažu metālu un nemetālu (fosfors, sērs, arsēna).Rezultāts ir sintēze vielu, ka sauszemes apstākļos, netiešā veidā.
Valence slāpeklis
ārējais elektronu apvalks no atoma veido 2 s, un 3. lpp, elektronu.Šīs negatīvās slāpeklis var dot daļiņas, kad mijiedarbojas ar citiem elementiem, kas atbilst tās samazinot īpašībām.Pievienojot trūkstošo okteta 3 elektroni, atomi izstādīt oksidatīvo spēju.Elektronegativitāte slāpeklis zem tās metāliskām īpašībām ir mazāk izteikta nekā fluora, skābekļa un hlora.Šo ķīmisko elementu slāpekli mijiedarbība zaudē elektronus (oksidēšanās).Samazinājums, negatīvo jonu seko reakcija ar citiem metāliem un nemetālu.
tipisks valence slāpekļa - III.Šajā gadījumā ķīmiskā saite, ko veido piesaisti ārējo p-elektronu un izveidot kopēju (saistošs) pāriem.Slāpeklis ir spēj veidot donors-akceptoru saiti, ko veic tā vientuļš pāris elektroniem, kā tas ir amonija jons, NH4 +.
iegūti laboratorijā un rūpniecība
Viena laboratorijas metodes pamatā oksidācijas īpašības vara oksīda.Savienojumu slāpeklis un ūdeņradis - amonjaka NH3.Tas nepatīkami smakojošu gāzu vzaimoddeystvuet ar pulverveida vara oksīds.Iegūtais reakcija ražo slāpekli un šķiet metāla vara (sarkans pulveris).Nogulsnējas uz cauruļu sienām waterdrops - citu reakcijas produktu.
Vēl laboratorijas metode, kas izmanto slāpekļa savienojumu - metāla azīdu, piemēram NaN3.Saņemt gāzi, kas nav jātīra no piemaisījumiem.
Laboratorija veica sadalīšanās amonija nitrītu uz slāpekli un ūdeni.Lai sāktu reakciju, apkure ir nepieciešama, tad process norit ar evolūciju siltuma (eksotermiskas).Slāpeklis ir piesārņots ar piemaisījumiem tāpēc tika attīrīts un žāvē.
Pagatavošana slāpeklis nozares:
- frakcionēti destilējot šķidrā gaisa - metode, kas izmanto fizikālās īpašības slāpekļa un skābekļa (atšķirīgs vārīšanās punkts);
- ķīmiska reakcija gaisu ar karstu oglēm;
- adsorbcijas gāzes atdalīšanu.
mijiedarbība ar metālu un ūdeņradis - oksidācijas īpašības
inerce spēcīgas molekulas nevar ražot kādu slāpekļa savienojumiem ar tiešu sintēzi.Lai aktivizētu atomi ir vajadzīga spēcīga apkures vai apstarošana vielas.Slāpeklis var reaģēt ar litiju istabas temperatūrā, ar magnija, kalcija un nātriju, šajā reakcija notiek tikai karsējot.Veidojas nitrīdi attiecīgo metālu.
reakcija slāpekļa un ūdeņraža notiek augstā temperatūrā un spiedienā.Arī šis process prasa katalizatoru.Izrādās amonjaks - viens no svarīgākajiem produktiem ķīmiskās sintēzes.Slāpeklis kā oksidētāju savās savienojumiem piemīt negatīva trīs oksidēšanas:
- -3 (ūdeņradis, amonjaks un citi slāpekļa savienojumi - nitrīdi);
- -2 (Hydrazine N2H4);
- -1 (hidroksilamīns NH2OH).
svarīgākais nitrīds - amonjaka - lielos daudzumos ražotiem nozarē.Liela problēma ilgu laiku palika ķīmisko inertums slāpekļa.Viņa izejvielu avoti bija amonija nitrāts, bet minerālu krājumi sāka strauji samazināties ar izaugsmi ražošanu.
liels sasniegums ķīmijas zinātnes un prakses bija izveidot amonjaka slāpekļa saistīšanās metodē rūpnieciskā mērogā.Īpašos kolonnas ir ar tiešās sintēzes - grozāmo process starp slāpekli, ko iegūst no gaisa un ūdeņradi.Veidojot optimālus apstākļus, tas pāriet līdzsvars reakcija uz produkta ražu amonjaka, izmantojot katalizatoru, sasniedz 97%.
reakcija ar skābekli - samazinot īpašībām
Lai sāktos reakcija slāpekļa un skābekļa, nepieciešama spēcīga apkure.Pietiekami daudz enerģijas, lai ir elektriskā loka un zibens izlaistu atmosfērā.Major neorganisks savienojums, kurā slāpekļa ir tā pozitīvo oksidēšanas: +1
- (slāpekļa oksīdu (I), N 2 O);
- +2 (slāpekļa oksīda, NO);
- +3 (slāpekļa oksīda (III) N2O3, slāpekļa skābes, HNO2, nitrīts sāļi);
- +4 (slāpekļa dioksīds (IV) NO2);
- + 5 (slāpeklis pentoksīds (V) N2O5, HNO3 slāpekļskābe, nitrātu).
vērtība daba
augi absorbē amonija jonu un nitrātu anjoni no augsnes, tiek izmantota sintēzes ķīmisko reakciju organisko molekulu šūnās nemitīgi ceļo.Atmosfēras slāpeklis var asimilēt mezgliņš baktērijas - mikroskopiskas radības, kas veido konkrēciju par saknēm pākšaugus.Rezultātā šīs grupas augi saņem nepieciešamo varas elementu, bagātina augsni tiem.
tropiskās vētras laikā rodas oksidēšanos atmosfēras slāpekli.Oksīdu šķīdina, lai veidotu skābes, šie slāpekļa savienojumiem, kas ir ūdens, kas nonāk augsnē.Pateicoties cikls elementiem dabā tiek pastāvīgi papildināts savas rezerves zemes garozā, gaisā.Sarežģītas organiskās molekulas, kas satur slāpekli tā sastāvā, baktērijas sadalīties uz neorganisku sastāvdaļu.
praktiskais lietojums
svarīgākie slāpekļa savienojumi lauksaimniecībā - ļoti labi šķīstošs sāls.Absorbē augi urīnvielas nitrāta (nātrija, kālija, kalcija), amonija savienojumu (amonija ūdens, hlorīdu, sulfātu, amonija nitrāta).
inertās īpašības slāpekļa, nespēja augiem, lai absorbētu to no gaisa katru gadu rada nepieciešamību veikt augstas devas nitrātiem.Auga daļas organisma spēj uzglabāt pārtikas makro elementu "veikalā", kas degradē produktu kvalitāti.Excess nitrātiem dārzeņus un augļus, var izraisīt saindēšanos cilvēkiem, augšanu ļaundabīgo audzēju.Bez lauksaimniecību, slāpekļa savienojumi tiek izmantoti citās nozarēs:
- zālēm;
- par ķīmisko sintēzi augstu molekulāro savienojumu;
- ražošanā sprāgstvielām TRINITROTOLUOLS (TNT);
- ražošanai krāsvielu.
oksīdu NO tiek izmantots ķirurģijā, vielai ir pretsāpju iedarbība.Zudums sajūta ieelpojot šīs gāzes pat pamanījuši pirmo pētnieku ķīmiskās īpašības slāpekļa.Tātad bija kopējs nosaukums "smejas gāzi."
problēma nitrātu lauksaimniecības produktu
Par slāpekļskābes sāļi - nitrātiem - atrod atsevišķi jāmaksā anjonu NO3-.Līdz šim, izmanto veco nosaukumu šīs grupas vielas - amonija nitrāta.Nitrāti tiek izmantoti, lai mēslot laukus, siltumnīcās, dārzos.Bring tos agrā pavasarī pirms stādīšanas, vasarā - formā šķidro barošanas.Paši, viela neatspoguļo lielas briesmas cilvēkiem, bet organismā tie tiek pārvērsti nitrītu un pēc tam uz nitrozamīnu.Nitrīts ion NO2- - toksiskās daļiņas, tie izraisa oksidēšanos dzelzs dzelzs hemoglobīna molekulu ar trivalento joniem.Šajā stāvoklī, galvenā sastāvdaļa cilvēka asins un dzīvnieki nespēj veikt skābekli un atbrīvotos no oglekļa dioksīda no audiem.
Bīstamo nitrātu piesārņojums pārtikas cilvēku veselībai:
- ļaundabīgie audzēji, kas rodas konversijas nitrātu stāšanās nitrozamīnus (kancerogēnas vielas);
- attīstība čūlainā kolīta,
- hipotensija vai hipertensija;
- sirds mazspēja;
- asinsreces traucējumiem
- bojājumi, aknu, aizkuņģa dziedzera, attīstību diabētu;
- attīstība nieru mazspēju;
- anēmija, pavājināta atmiņa, uzmanība un intelekts.
vienlaicīga lietošana dažādiem produktiem ar lielu devu nitrāti izraisa akūtu saindēšanos.Šie avoti var būt augi, dzeramais ūdens pudelēs, gatavus gaļas ēdienus.Mērcēšanas tīrā ūdenī un vārīti var tikt samazināts uzturvielu saturu nitrātiem.Pētnieki atklāja, ka lielākas devas bīstamu savienojumu novērota nenobriedušu un siltumnīcas dārzeņu ražošanu.
Fosfors - no apakšgrupā
slāpekļa atomiem ķīmisko elementu, kas ir vienā vertikālā kolonnā periodiskās sistēmas, norādot vispārīgos īpašības elements.Fosfors trešajā periodā, tas attiecas uz grupu, 15, kā arī slāpekli.No atomiem elementu līdzīgu struktūru, taču pastāv atšķirības īpašībām.Slāpekļa un fosfora izstādīt negatīvu valences un oksidēšanas III to savienojumus ar metāliem un ūdeņradi.
Daudzi reakcijas ir fosfors pie parastās temperatūras, ķīmiski aktīvas elements.Reaģē ar skābekli, veidojot oksīdu augstākās P2O5.Šķīdumu ūdenī, no šī materiāla piemīt skābes īpašības (metafosforskābes).Sildot ortofosforskābi iegūst.Tā definē daudzus veidu sāļu, no kurām daudzas ir ķīmiskie mēslošanas līdzekļi, piemēram, superfosfātus.Slāpekļa un fosfora savienojumi veido nozīmīgu daļu no cikla matērijas un enerģijas uz planētas, tiek izmantoti rūpniecības, lauksaimniecības un citās jomās.
