Zer da nitrogeno? Mass nitrogenoa. nitrogeno molekula

elementu ez-metalezko 15 lehen taldea [Va] ren taula periodikoaren - nitrogeno atomo horietako 2 konbinatu molekula bat osatzeko - gas kolorerik, usainik eta tasteless bat, Lurraren atmosferaren gehien kontabilizatu eta izaki bizidun guztiak zati bat da.

Aurkikuntza historia

Nitrogeno gas 4/5 buruz atmosferara da. It hasieran Air Research isolatu zen. 1772 urtean, suediera Himik Karl Wilhelm Scheele lehenengo nitrogeno bat, hala dela erakusteko. Haren arabera, airea bi gasak, eta horietako bat "sua aire" deitu zuen nahasketa bat da, hau da, errekuntza laguntzea, eta beste - .. "Purua aire" geratzen da lehena kontsumitu ondoren delako. Hauek oxigenoa eta nitrogenoa ziren. Inguruan, aldi nitrogeno izan da isolatua by Eskoziako botanikari Daniel Rutherford, duten lehen argitaratu zuen aurkikuntzak, baita britainiar kimikari Henry Cavendish eta British elizgizon eta zientzialari Dzhozefom Pristli, nor partekatuak dituzten Scheele nagusitasuna of the aurkikuntza oxigenoa. Gehiago ikasketak erakutsi dute gas berriak nitrato edo potasio nitratoa zati (kno _3), eta, horren arabera, nitrogeno baten izendatu zuten ( "eman jaiotza saltpeter") Frantziako kimikari Chaptal 1790 Nitrogeno lehen Lavoisier elementu kimiko egotzitako zen moduan, horren errekuntza oxigeno rola azalpen gezurtatu du phlogiston teoria - XVIII mendean popular. misconception errekuntza. elementu kimiko hau imposibilidad bizitza (greziar ζωή) onartzeko arrazoia Lavoisier izendatu nitrogenoa gas zen.

sorrera eta hedapena

Zer da nitrogeno? elementu kimikoen ugaritasuna arabera, seigarren sailkatu zen. Lurraren% 75,51 giro pisua eta% 78,09 ek bolumenaren arabera elementu hauek osatzen dute eta industriarako iturri nagusietako bat da. Giroa, gainera amoniakoa eta amonio gatz-kopuru txiki bat, baita nitrogeno eta oxidoak dauka nitriko azido, trumoi zehar eratu, baita barne-errekuntzako motorretan. Free nitrogenoa da meteorito askok, sumendi eta nirea gas eta mineral malgukiak batzuk, eguzkia, izarrak eta nebulosa aurkitu.

Nitrogeno, gainera, potasio eta sodio nitratoa gordailuak mineral aurkitu, baina giza beharrak nahikoa asetzeko. Beste material elementu honen aberatsa guano, zein leize batean aurkitu daiteke da, non saguzarrak asko, edo sarritan hegaztiak lekuak lehorra. Era berean, nitrogenoa da euria eta lurzoruaren amoniakoa eta amonio gatz forman jasotako, eta itsasoa amonio ioi eran ura (NH ₄ ^+), nitrito ere (NO ₂ ^-) eta nitrato (NO ₃ ^-). bestekoa da, hala nola proteinak bezala, konposatu organiko konplexuak% 16 inguru, bizidun guztiak presente. The natural edukietan lurraren lurrazalaren da 0.3 zati bakoitzeko 1000. The nagusitasuna espazio - 3 eta 7 Atomo on the silizio atomo.

The ekoizten nitrogeno (amoniako gisa) XXI mendearen hasieran herrialde handiena, India, Errusia, Estatu Batuetan, Trinidad eta Tobagon, Ukraina ziren.

Merkataritza ekoizpena eta erabilera

Nitrogeno industri produkzioa aire likidotuaren destilazio zatikatua batean oinarritzen da. Bere irakite tenperatura -195,8 ° C, oxigeno baino 13 ºC baxuagoa da, eta beraz, bereizita berdina da. Nitrogeno daiteke ere eskala handian ekoizten karbono edo hidrokarburo airean eta, ondorioz, karbono dioxido eta ura hondar nitrogenoa banandu errekuntza bidez. eskala txikietan nitrogeno hutsa da azide bario Ba (N _{3) 2} berotzeko _sortutako. Laborategi erreakzioa, besteak beste, amonio nitrito konponbide bat berotzeko (NH ₄ NO _2), amoniakoa oxidatzea aqueous bromo irtenbide bat edo berotzen batera kobrea oxidoa :

• NH ₄ ^{+ +} NO ₂ ^- → N ₂ + 2H ₂ O.
• 8NH ₃ + 3Br ₂ → N ₂ + 6NH ₄ ^{+ +} 6Br ^-.
• 2NH ₃ + 3CuO → N ₂ + 3H ₂ O + 3Cu.

Elemental nitrogeno, oxigeno eta hezetasuna bazterketa eskatuko erreakzioak giro inerte gisa erabili ahal izango dira. erabiltzen da eta nitrogeno likidoa. Hidrogenoa, metano, karbono monoxidoa, fluorra eta oxigeno - substantzia bakarra dagoela irakiten nitrogeno puntuan ez da solidoa kristalinoak egoera batean.

In kimiko industriaren, hau elementu kimiko erabiltzen den aurrea oxidazioa edo beste spoilage, bat geldo diluent bat erreaktiboa gas kendu bero edo kimikoen, baita sute edo leherketa inhibitzaile. izoztu lehortzen eta hozte sistemak - elikagaien industria, nitrogenoa gas food spoilage, eta likido saihesteko erabiltzen da. industria elektrikoan gas oxidazioa eta beste erreakzio kimikoak galarazten, kable sheath presioa sortzeko eta motor babesten. metalurgia, nitrogeno soldadura eta brazing erabiltzen da, oxidazio, carburization, eta decarburization saihestuz. gas ez-aktiboen porotsuak kautxua, plastikoak eta elastomeroen ekoizpenean erabiltzen da bezala, aerosol latak propultsatzaile gisa balio du, eta, gainera, erregai likidoa jets presio bat sortzen du. Medikuntzan, nitrogeno likidoa azkar izozte odola, hezur-muinean, ehun, bakteriak eta espermatozoide gordetzeko erabiltzen da. ikerketa kriogenikoetan aplikazio aurkitu ditu zuen.

konexioak

Nitrogeno gehienak konposatu kimikoak fabrikatzeko erabiltzen. elementua atomo arteko lotura hirukoitza hain indartsua (226 birritan hidrogenoa molekularreko baino handiagoa mole kcal), nitrogeno molekula ia beste konposatu sartzen da.

The nagusia industria-metodoa finkatzeko elementu Haber-Bosch amoniako sintesia II Guerra Mundial, Alemanian zehar menpekotasuna murrizteko prozesua da Txileko nitratoa. gas koloregabea, usain irritating pungent batekin - - NH ₃ sintesia zuzeneko sartzen da zuzenean bere elementu batetik.

amoniako gehienak azido nitrikoa (HNO ₃₎ eta nitrato bihurtu - gatz eta azido nitrikoa, freskagarriak errauts esterrak (Na ₂ CO _3), hidrazina (N ₂ H ₄₎ - kolorerik likido suziria propultsatzaile gisa eta industrial askotan erabiltzen prozesuak.

Azido nitrikoa beste elementu konposatu kimiko komertzial nagusien da. Kolorerik, oso korrosiboak likido ongarriak, tindagai, drogak eta lehergailuak ekoizteko erabiltzen da. Amonio nitrato (NH ₄ NO ₃₎ - amoniakoa eta nitriko azido gatza - ohikoena nitrogeno ongarri osagaia da.

Oxigeno + nitrogeno

C oxigeno, nitrogeno oxidoak, r. H. nitrosoa oxidoa (N ₂ O) multzo bat osatzen du, eta bertan, +1 oxidoa (NO) (+2) eta dioxidoaren Balentzia berdina da (NO ₂₎ (4). Asko oso lurrunkorra nitrogeno oxidoak; Atmosferako kutsadura iturri nagusia dira. oxido nitrosoa, gas barre bezala ere ezaguna, batzuetan anestesiko gisa erabiltzen da. arnastu denean, histeria epelak eragiten du. Oxido nitrikoa erreakzionatzen azkar oxigeno marroi dioxidoa tarteko produktu bat osatzeko azido nitrikoaren ekoizpena eta prozesu kimiko eta propultsatzaile ere oxidante indartsu bat.

Ere erabiltzen dira metalak osatutako nitrogeno tenperatura altuetan konposatu batekin nitrides batzuk. boroa, titaniozko, zirkonio eta Tantalo of Nitrides aplikazio bereziak dituzte. One kristalinoa boro nitrurozko (BN) forma, adibidez, ez da diamantea baino txikiagoak gogortasuna eta oxidatzen txarra bada, erabiltzeko eta altua urratzen.

Ezorganikoa ZIANUROAK eduki CN taldea ^-. Hidrogenoa zianuroa edo azido hydrocyanic HCN, oso lurrunkorra da, eta gas oso toxikoak eta hori fumigazioa kontzentrazio erabilitako beste industria-prozesuetan mea. Cyanogen (CN) ₂ kimiko tarteko eta fumigazioa gisa erabiltzen da.

Azides bertan hiru nitrogeno atomo -N ₃ talde bat eduki konposatuak _dira. Gehienak ezegonkorra eta oso kolpe sentikorra. Horietako batzuk, hala nola, beruna azide bezala, Pb (N _{3) 2,} detonagailuak eta primers erabiltzen. Azides, halogenoak bezala, aise beste substantzia elkarreragin konposatuen pluraltasuna bat osatzeko.

Nitrogeno da bat parte hainbat mila organikoak konposatuak. Gehienak amoniakoa, hidrogeno zianuroa, cyanogen, nitrosoa edo azido nitrikoa eratorritako. Aminak, aminoazidoak, Amidak, adibidez, amoniako eratorritako edo hurbiletik horrekin lotutako. Nitroglizerina eta nitrozelulosazko - nitrikoa esterrak. Nitrito azido nitrosoa (HNO ₂₎ prestatu _zuten. Purines eta alkaloide heterozikliko konposatuen bertan nitrogenoa, karbono atomo bat edo gehiago ordezkatzen du dira.

Onibarrak eta erreakzioak

Zer da nitrogeno? kolorerik, usainik gas duten -195,8 ºC, kolorerik, baxua likatasun likido batean kondentsatzen da. Elementu N ₂ molekula, forman irudikatzen forma existitzen: N ::: N:, eta bertan, fidantza energia 226 Kcal berdina mole bakoitzeko, karbono monoxidoa soilik bigarren (256 kilokaloria mole bakoitzeko). Honetarako arrazoia, aktibazio-energia molekularreko nitrogenoa da oso handia, beraz, normala baldintzak elementu nahiko geldo. Era berean, oso egonkorra nitrogeno molekula asko termodinamikoa konposatu nitrogenatuen asko ezegonkortasuna, laguntzen bertan konexioa, nahikoa indartsua bada ere, baina okerragoak harremanen nitrogeno molekularra ere.

Nahiko duela gutxi, eta nitrogeno molekulak ustekabean aurkitu zuten gaitasuna, konposatu konplexuak estekatzaile gisa balioko. Behaketa hori ruthenium konplexu irtenbide batzuk atmosferikoa nitrogenoa xurgatzeko zer laster da aurkitu elementua konpontzen modu errazagoa eta hobea ekarri.

Nitrogeno aktiboak tentsio handiko elektrikoa alta bidez presioa gas baxua pasatuz lor daiteke. Produktua amber da eta askoz gehiago erraz molekularreko, hidrogenoa atomikoa, sufre, fosforo eta hainbat metalak baino erreakzionatzen, eta, gainera, ez da desegiten NO N ₂ eta O _{2 gai.}

Nitrogeno zer den ulertzeko argiago bat, bere egitura elektronikoaren bertan inprimakia 1s 2s ^{2 2 3} 2p ditu lor daiteke. Bost kanpoko elektroi maskorrak zertxobait proiektatuko arduraduna, eraginkorra karga nuklear ondorioz kobalenteak erradioa eskualdean sentitu. Nitrogeno atomo nahiko txikiak dira eta elektroi handia, karbono eta oxigeno artean kokatzen dute. E konfigurazio hiru kanpoko erdi-orbital ditu barne, hiru lotura kobalente osatzeko aukera emanez. Horregatik, nitrogeno atomo bat erreaktibotasuna oso altua izan behar, beste bat, konposatu bitarra egonkorra elementu gehienak osatuz, batez ere, beste elementu nabarmen desberdinak elektronegatibotasunik, eta horrek ematen handia polaritate konexioak. beste elementu bat Elektronegatibotasuna Noiz txikiagoa polaritate atxikitako nitrogeno atomo bat karga negatibo partziala da, eta horrek bere elektroiak undivided askatzen den koordinazioa bonoak parte hartzeko. beste elementu gehiago elektronegatiboa nitrogeno partziala karga positiboa du nabarmen emailearen molekularen propietate mugatzen denean. polaritate baxua dela eta delako elektronegatibotasunik hartan berdinak beste elementu bat, komunikazio anitz single gainetik. atomikoaren tamaina ez dator bonu bat baino gehiago osatzen duten fidantza bakar bat litekeena nahiko ahula izan da sortzea eragozten badu, eta konexioa ezegonkorra da.

kimika analitikoa

Askotan gas nahasketa nitrogeno portzentajea bere bolumena neurtzeko beste erreaktibo kimiko osagaiak xurgatzen ondoren zehaztu daiteke. merkurioa nitrato presentzia azido sulfurikoa deskonposizio oxido nitrikoa, eta horrek gas gisa neurtu daiteke oharrak. Nitrogeno da konposatu organiko aske direnean kobrea oxidoa bat baino gehiago erretzen dira, eta doako nitrogenoa gas gisa neurtu daiteke beste errekuntza-produktu xurgatzen ondoren. Ezagun Kjeldahl substantzia determinazioa hemen jotzen konposatu organikoak egiteko metodo bat (merkurioa, aukeran dituen edo bere oxidoa, eta hainbat gatz) kontzentratu azido sulfurikoa konposatu deskonposizioan datza. Horrela nitrogenoa da amonio sulfatoa bihurtzen dira. sodio hidroxidoa oharrak amoniako, hau da, azido konbentzionalak bildutako gehituz; acid unreacted zenbatekoa hondar da gero titration zehazten.

Biologikoak eta fisiologiko esangura

nitrogeno rola bizi axola bere konposatu organikoen jarduera fisiologiko baieztatzen. bizidun gehienek ezin du elementu kimiko hau bera bere konposatuen sarbidea izan behar du. Hori dela eta, nitrogenoaren finkapena funtsezkoa da. Naturan, hau da oinarrizko bi prozesu baten ondorioz gertatzen da. One energia elektrikoa eragina giroa da, beraz, nitrogeno eta oxigeno molekula hori banantzen, atomo doan NO osatzeko eta NO _{2 ahalbidetuz.} Dioxidoa orduan urarekin erreakzionatzen: 3NO ₂ + H ₂ O → 2HNO ₃ + NO.

HNO ₃ desegin eta Earth dator likoreak ahula formularioa euripean. acid Azkenean konbinatuko lurzoruaren nitrogeno bertan neutralizatu da nitrito eta nitrato osatzeko parte bihurtzen da. N edukia lurzoru landatzen hasi ohi dituen ernalkuntza nitrato eta amonio gatz berreskuratuko. Spin animalia eta landareak eta haien deskonposizio nitrogeno konposatu bat lurzoruaren eta aire sartu itzultzen du.

Beste natural finkatzeko prozesua nagusien ezinbesteko lekaleak jarduera da. bakteriak sinbiosi dela eta, kultura horiek atmosferikoa nitrogeno bihurtzeko zuzenean bere konposatuen sartu gai dira. mikroorganismo batzuk, hala Azotobacter Chroococcum eta Clostridium pasteurianum bezala, euren N. propioa konpondu ahal dira

gas bera, geldo, arriskutsua izan daiteke, betiere presiopean arnasa dute, eta, odola eta beste gorputz fluidoen desegin kontzentrazio handiagoa ezik izateaz. Hau droga efektua eragiten du, eta presioa murriztu bada azkarregi, gehiegizko nitrogenoa gas gorputzaren desberdinetan burbuila gisa kaleratu. Hau muskulu eta artikulazioetan, Desmayo, partziala paralisia eta heriotza ere mina eragin dezake. sintoma hauek deitzen deskonpresio gaixotasuna. Beraz, nor behartutako aire arnasa egoera horietan horiek oso motela izan behar normal baten presioa gehiegizko nitrogenoa out birikak bidez murrizteko burbuila eraketa gabe. alternatiba bat hobea da oxigeno eta helioz nahasketa transpiragarria bat erabili. Helio askoz gutxiago gorputz fluidoen disolbagarria da, eta arriskua murriztu egiten da.

isotopoak

Nitrogeno bi isotopoak egonkorrak ¹⁴ N (% 99,63) eta ¹⁵ N (% 0,37) gisa existitzen da. Truke kimiko edo zabalkunde termiko izango dute bereizita daiteke. Nitrogeno artifiziala isotopo erradioaktiboa formularioa masa barrutia 10-13 eta 16-24 ere. egonkorrena 10 minutu erdia-bizitza. Lehen artifizialki eragindako transmutazio nuklearra 1919an egin zen britainiar fisikari Ernest Rutherford, bertan nitrogeno-14 Alfa-partikula lortzen nukleo-17 oxigeno eta protoiak bonbardatzen.

propietate

Azkenik zerrendatu nitrogeno oinarrizko ezaugarriak:

• Zenbaki atomikoa: 7.
• Pisu atomikoak nitrogenoaren: 14,0067.
• Fusio puntua: -209,86 ºC
• Irakite-puntua: -195,8 ° C.
• Dentsitatea (1 atm, 0 º C): 1,2506 litroko nitrogeno gramo.
• Konbentzionalak oxidazio -3, +3, +5 estatuan.
• Konfigurazio elektronikoa: 1s 2s ^{2 2 3} 2p.