narodený dusičnan je - ako prekladal z latinského slova Nitrogenium.Tento názov oxid - chemický prvok s atómovým číslom 7, čísla 15. skupinu v dlhej verzii periodickej tabuľky.Vo forme jednoduchej látky, distribuované v zložení vzduchu plášťa Zeme - atmosféra.Rôzne zlúčeniny dusíka nájdený v zemskej kôre a živé organizmy sú široko používané v priemysle, armáde, poľnohospodárstvo a zdravotníctvo.
Prečo dusík s názvom "dusí" a "bez života»
Ako navrhol historikmi chémia, získal prvé je jednoduchá záležitosť Henry Cavendish (1777).Vedecká priechod vzduchu cez žeravé uhlíky, aby absorbovať reakčných produktov pomocou alkálie.V dôsledku skúseností výskumníka objavil, bezfarebný plyn bez zápachu, nezreagovaný uhlie.Cavendish pomenovali "dusivý vzduch" pre neschopnosť udržať dýchanie a spaľovanie.
moderné chemik by vysvetľovalo, že kyslík reaguje s oxidom tvoril oxid uhličitý.Zvyšok "dusivé" vzduchu tvorili prevažne molekuly N2.Cavendish a ďalší vedci v dobe látky nevedeli, aj keď zlúčeniny dusíka a potom dusičnan je široko používaný v ekonomike.Vedec povedala o neobvyklom plynu kolegovi vykonať podobné pokusy - Joseph Priestley.
Súčasne Karl Scheele upozornil na neznáme neoddeliteľnú súčasť vzduchu, ale nepodarilo správne vysvetliť jeho pôvod.Iba Daniel Rutherford v roku 1772 pochopil, že súčasná experimenty "dusí" "pokazené" plyn - dusík.To, čo vedci považujú za priekopníka - to je ešte debata historikmi vedy.
15 rokov po experimentoch Rutherfordovým, slávny chemik Antoine Lavoisier navrhuje nahradiť termín "pokazené" vzduch odkazuje na dusík, na strane druhej - Nitrogenium.V čase, keď bolo preukázané, že táto látka nie je osvetlený, nepodporuje dýchanie.Potom tam boli ruský názov "dusík" je interpretovaný rôznymi spôsobmi.Najčastejšie, oni hovoria, že termín znamená "mŕtvy".Následné štúdie vyvrátil populárne presvedčenie o vlastnostiach látok.Dusíkaté zlúčeniny - bielkoviny - hlavná makromolekuly zložené zo živých organizmov.Za účelom vybudovania rastliny absorbujú z pôdy nevyhnutných prvkov minerálne výživy - NO32- ióny a NH4 +.
Dusík - chemický prvok
porozumieť atómovej štruktúre a vlastnosti robia periodickej sústavy (PS).Postavenie chemický prvok v periodickej tabuľke, môže určiť náboj jadra, počet protónov a neutrónov (hmotnostné číslo).Je nutné upozorniť na hodnotu atómovej hmotnosti - je jednou z hlavných charakteristík prvku.Doba číslo zodpovedá počtu energetických hladín.Krátka verzia počtu periodickej tabuľky skupiny zodpovedá počtu elektrónov vo vonkajšom úrovni energaticheskom.Zhrnúť všetky dáta v všeobecné vlastnosti dusíka jeho postavenie v periodickej sústavy:
- To je nekovový prvok je v pravom hornom rohu SS.
- chemická značka: N.
- Počet: 7.
- Relatívna atómová hmotnosť: 14,0067.
- Formula prchavé zlúčeniny vodíka: NH3 (amoniak).
- Forms najvyššej oxid N2O5, ktorá sa rovná mocnosťou dusíka V.
štruktúry dusíka:
- náboj jadra +7.
- počet protónov: 7;počet neutrónov: 7.
- počet energetických hladín: 2.
- celkový počet elektrónov: 7;e vzorec: 1s22s22p3.
stabilné izotopy, detailne študoval položke číslo 7, a ich hmotnosť čísla - 14 a 15. Obsah atómov jednoduchšími, je 99,64%.Jadrá sú krátke-žil rádioaktívny izotop ako 7 protóny a neutróny počet značne líšia: 4, 5, 6, 9, 10.
Dusík
prirodzene časť vzduchu obálky Zemi prítomné molekuly jednoduchého látky, ktorej zloženie - N2.Obsah plynného dusíka v atmosfére je asi 78,1% obj.Anorganických zlúčenín chemický prvok v zemskej kôre - rôzne soli a dusičnan amónny (liadok).Vzorce zlúčenín a názvy niektorých z najdôležitejších látok:
- NH3, amoniak.
- NO2, oxid dusičitý.
- NaNO3, dusičnan sodný.
- (NH 4) 2SO4, síran amónny.
valenčné dusíkatých látok v posledných dvoch - IV.Uhlie, pôdne organizmy tiež obsahovať atómy dusíka vo viazanej forme.Dusík je súčasťou makromolekúl z aminokyselín, nukleotidov, DNA a RNA, hormóny a hemoglobínu.Celkový obsah chemických prvkov v ľudskom tele až na 2,5%.
jednoduchá látka
Dusík vo forme dvojatómových molekúl - najväčšie podľa objemu a hmotnosti vzduchovej atmosfére.Látka, ktorej vzorec je N2, bez zápachu, bezfarebný a bez chuti.Tento plyn je viac ako 2/3 airbagu zemského.Kvapalný dusík je bezfarebná látka, pripomínajúce vodu.Vrie pri -195.8 ° CM (N2) = 28 g / mol.Jednoduché veci trochu jednoduchšie dusík kyslík, hustota ukončenie vzduchu do 1.
atómov v molekule je pevne spojený 3 zdieľané elektrónové páry.Zlúčenina vykazuje vysokú chemickú odolnosť, ktorá ju odlišuje od kyslíka a ďalších plynov.Aby bolo možné rozdeliť dusíka molekulu do jeho atómov voliča nevyhnutné vynaložiť energiu 942.9 kJ / mol.Komunikácia z troch párov elektrónov je veľmi silná, začne rozpadať pri zahriatí nad 2000 ° C,
Za normálnych podmienok, prakticky nedochádza disociácia molekúl na atómy.Chemická inertnosť je tiež spôsobené dusíka úplnou absenciou polarity v jeho molekule.Sú vzájomne veľmi slabo spolu navzájom než v dôsledku do plynného skupenstva za normálneho tlaku a pri teplote blízkej na teplotu miestnosti.Low reaktivita molekulárnej dusík je používaný pre rôzne procesy a zariadenia, kde je nutné vytvoriť inertné prostredie.
disociácia N2 molekúl môže nastať pod vplyvom slnečného žiarenia v horných vrstvách atmosféry.Atomic dusík je vytvorený, ktoré sú za normálnych podmienok reaguje s určitými kovov a nekovov (fosforu, síry, arzén).Výsledkom je syntéza látok, ktoré v pozemných podmienkach je nepriamo.
Valence dusík
vonkajší elektrónový obal atómu tvoriť 2 s, a 3 p, elektrón.Tieto negatívne dusík môže poskytnúť častice pri interakcii s ďalšími prvkami, ktoré zodpovedajú jeho schopnosťou redukovať.Pridávať sa k chýbajúce oktet 3 elektróny, atómy majú oxidačné schopnosti.Elektronegativita dusíka nižšia ako jej kovové vlastnosti sú menej výrazné ako fluór, kyslík a chlór.Interakcie týchto chemických prvkov dusík stráca elektróny (oxidácia).Redukcia na záporné ióny následnú reakciou s inými kovmi a nekovov.
typické mocnosťou dusíka - III.V tomto prípade sa chemická väzba tvorená príťažlivosťou externých p-elektrónov a vytvoria spoločný (väzba) pary.Dusík je schopná tvoriť donor-akceptor väzbu podľa jeho voľné elektrónové páry, ako je amónny ión, NH4 +.
získané v laboratóriu a priemysle
Jedna metóda je založená na laboratórne oxidačných vlastností oxidu medi.Spojenie dusík a vodík, - amoniak NH3.Tento nepríjemný voňajúce plyn vzaimoddeystvuet s práškovým oxidu medi čierne.Výsledná reakcia produkuje dusík a zdá sa, kovové medi (červený prášok).Ukladá na stenách trubiek waterdrops - ďalší reakčný produkt.
Ďalšie laboratórne metóda, ktorá využíva zlúčeninu dusíka - azidom kovu, napríklad NaN3.Získajte plyn, ktorý nie je potrebné sa očistiť od nečistôt.
Laboratórium vykonáva rozklad dusitanu amónneho na dusík a vodu.Pre začatie reakcie, ďalšie potreby, potom sa tento proces prebieha za vývoja tepla (exotermickej).Dusík je kontaminovaný nečistotami, takže sa čistí a suší.
Príprava dusík priemysel:
- frakčnej destilácie kvapalného vzduchu - metóda, ktorá využíva fyzikálne vlastnosti dusíka a kyslíka (iný bod varu);
- chemická reakcia vzduchu s horúcim uhlím;
- adsorptivní separáciu plynu.
interakcie s kovmi a vodíka - Oxidačné vlastnosti
Inertia silné molekuly nemôžu produkovať niektoré dusíkaté zlúčeniny priamou syntézou.Pre aktiváciu atómy potrebujú silnú kúrenie alebo ožiarenia látky.Dusík môže reagovať s lítiom pri teplote miestnosti, s horčíka, vápnika a sodíka, reakcia prebieha iba zahriatím.Tvorené nitridy príslušných kovov.
reakcie dusíka a vodíka prebieha pri vysokej teplote a tlaku.Aj tento proces vyžaduje katalyzátor.Ukazuje sa čpavok - jeden z najviac významné produkty chemickej syntézy.Dusík ako oxidačné činidlo v ich zlúčeniny vykazujú negatívne tri oxidačné stavy:
- -3 (vodík, amoniak a iné zlúčeniny dusíka - nitridy);
- -2 (Hydrazín N2H4);
- -1 (hydroxylamín NH2OH).
najdôležitejšie nitrid - čpavok - vo veľkých množstvách vyrobených v priemysle.Veľkým problémom na dlhú dobu zostal chemickú inertnosť dusíka.Jeho zdroje surovín boli dusičnan amónny, ale zásoby minerálov začal rýchlo klesá s rastom výroby.
veľkým úspechom chemické vedy a praxe bolo vytvorenie amoniakálneho dusíka fixácia technika v priemyselnom meradle.V špeciálnych stĺpcov je priamou syntézou - reverzibilný proces medzi dusíkom získaným zo vzduchu a vodíka.Pri vytvorení optimálnych podmienok, to, posúva rovnováhu reakcie smerom k výťažku produktu amoniaku za použitia katalyzátora dosahuje 97%.
reakcia s kyslíkom - redukčné vlastnosti
Na začatie reakcie dusíka a kyslíka, je potrebné sa silného.Dostatočné množstvo energie, aby sa elektrický oblúk a výboja blesku do atmosféry.Major anorganická zlúčenina, v ktorej atóm dusíka sa nachádza v jeho pozitívnych oxidačných stavoch: +1
- (oxidu dusíka (I), N2O);
- 2 (oxid dusnatý, NO);
- +3 (oxidov dusíka (III) N2O3, kyselina dusitá, HNO2, dusitan ich soli);
- 4 (oxid dusičitý (IV) NO 2);
- 5 (dusík oxid (V) N2O5, HNO3 kyselina dusičná, dusičnany).Hodnota
v prírode
rastlín absorbujú amóniové ióny a dusičnanových aniónov z pôdy, sa používa pre syntézu chemických reakcií organických molekúl v bunkách sú neustále na cestách.Atmosférického dusíka môže vstrebať uzlík baktérie - mikroskopické stvorenia, ktoré tvoria uzliny na korene strukovín.V dôsledku toho, táto skupina rastlín dostane nevyhnutnú zložku sily, obohacuje pôdu im.
počas tropických búrok dôjsť k oxidácii atmosférického dusíka.Oxidy sa rozpustí za vzniku kyselín, tieto dusíkaté zlúčeniny vo vode prichádzajú do pôdy.Vďaka cyklus prvkov v prírode sú neustále dopĺňané svoje rezervy v zemskej kôre, vzduchu.Zložité organické molekuly obsahujúce dusík v jeho zložení, baktérie rozkladajú do anorganických zložiek.
Praktické využitie
Najdôležitejšie zlúčeniny dusíka pre poľnohospodárstvo - vysoko rozpustná soľ.Absorbovaný elektrárne dusičnanu močoviny (sodík, draslík, vápnik), amónne zlúčeniny, (čpavok, chlorid, síran, dusičnan amónny).
inertné vlastnosti dusíka, neschopnosť rastlín absorbovať to zo vzduchu, každý rok viesť k potrebe, aby sa vysoké dávky dusičnanov.Časti rastlín organizmu sú schopné uchovávať potraviny makro prvok "v obchode", čo znižuje kvalitu produktov.Prebytočné dusičnanov v zelenine a ovocí môže spôsobiť otravu u ľudí, rast zhubných novotvarov.Okrem poľnohospodárstva sú dusíkaté zlúčeniny sa používajú v iných odvetviach:
- na lieky;
- pre chemickú syntézu vysokomolekulárnych zlúčenín;
- pri výrobe výbušnín trinitrotoluénu (TNT);
- pre výrobu farbív.Oxid
NO sa používa v chirurgii, látka má analgetický účinok.Strata citlivosti v inhalácii tohto plynu ani nevšimol prvých bádateľov chemické vlastnosti dusíka.Takže tam bol spoločný názov "rajský plyn".
problém dusičnanov v poľnohospodárskych produktoch
soli kyseliny dusičnej - nitráty - nájdených samostatne spoplatnené aniónov NO3-.Až doteraz sa používa starý názov tejto skupiny látok - dusičnanu amónneho.Dusičnany sa používajú na hnojenie polí, v skleníkoch, záhrady.Priveďte je na jar pred výsadbou, v lete - v podobe kvapalných kŕmenie.Samy o sebe, látka nepredstavuje veľké nebezpečenstvo pre človeka, ale v tele sú prevedené na dusitany a potom do nitrozamíny.Dusitan ion NO2- - toxické častice, ktoré spôsobujú oxidáciu železnaté v molekulách hemoglobínu v trojmocných iónov.V tomto stave, je hlavnou zložkou ľudskej krvi a zvieratá nie sú schopné prenášať kyslík a odstraňovanie oxidu uhličitého z tkanív.
Kontaminácia nebezpečný dusičnanov potravín pre ľudské zdravie:
- zhubné nádory, ktoré vznikajú pri premene dusičnanov na nitrozoamíny (karcinogény);
- vývoj ulceróznej kolitídy,
- hypotenzia alebo hypertenzia;
- zlyhanie srdca;
- poruchami krvácavosti
- lézie pečene, pankreasu, rozvoja diabetu;
- rozvoj zlyhania obličiek;
- anémia, zhoršená pamäť, pozornosť a inteligenciu.
súčasné používanie rôznych výrobkov s veľkými dávkami dusičnanov vedie k akútnej otrave.Zdroje môžu byť rastliny, balenú vodu, hotové jedlá z mäsa.Máčanie v čistej vode, a varí sa môže znížiť nutričný obsah dusičnanov.Vedci zistili, že vyššie dávky nebezpečných zlúčenín pozorované u nezrelých a emisie skleníkových rastlinnej výrobe.
Fosfor - prvok podskupiny
dusíkových atómov chemických prvkov, ktoré sú v jednom zvislom stĺpci periodického systému, ktoré ukazujú všeobecné vlastnosti.Fosfor je v tretej tretine, odkazuje na skupinu 15, rovnako ako je dusík.Štruktúra atómov elementov podobných, ale existujú rozdiely vo vlastnostiach.Dusík a fosfor vykazujú negatívne valenčné a oxidačné stav III v ich zlúčenín s kovmi a vodíka.
Mnoho reakcie sú fosfor pri bežných teplotách, chemicky aktívny prvok.Reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu vyššieho P2O5.Vodný roztok tohto materiálu má kyslé vlastnosti (metafosforečnej).Pri zahrievaní kyseliny ortofosforečnej sa získa.Definuje množstvo typov solí, z ktorých mnohé sú chemické hnojivá, napríklad superfosfát.Zlúčeniny dusíka a fosforu tvorí dôležitou súčasťou cyklu hmoty a energie na tejto planéte, sú používané v priemyselných, poľnohospodárskych a iných sférach.
