Posisyon ng nitrogen sa periodic table. Azot - Great Soviet Encyclopedia. Nitride na may isang intermediate na uri ng bono
NITROGEN, N (lat. Nitrogenium * a. nitrogen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogene; at. nitrogeno), - isang kemikal na elemento ng pangkat V panaka-nakang sistema Mendeleev, atomic number 7, atomic mass 14.0067. Natuklasan noong 1772 ng English explorer na si D. Rutherford.
Mga Katangian ng Nitrogen
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang nitrogen ay isang walang kulay at walang amoy na gas. Ang natural na nitrogen ay binubuo ng dalawang matatag na isotopes: 14 N (99.635%) at 15 N (0.365%). Ang molekula ng nitrogen ay diatomic; ang mga atom ay nakaugnay sa pamamagitan ng isang covalent triple bond NN. Ang diameter ng molekula ng nitrogen, na tinutukoy ng iba't ibang mga pamamaraan, ay 3.15-3.53 A. Ang molekula ng nitrogen ay napakatatag - ang enerhiya ng dissociation ay 942.9 kJ / mol.
Molekular na nitrogen
Molecular nitrogen constants: natutunaw f - 209.86°C, kumukulo f - 195.8°C; ang density ng gaseous nitrogen ay 1.25 kg / m3, likido - 808 kg / m3.
Pagkilala sa nitrogen
Sa solid state, ang nitrogen ay umiiral sa dalawang pagbabago: isang cubic a-form na may density na 1026.5 kg/m3 at isang hexagonal b-form na may density na 879.2 kg/m3. Ang init ng pagsasanib ay 25.5 kJ/kg, ang init ng singaw ay 200 kJ/kg. Ang pag-igting sa ibabaw ng likidong nitrogen sa pakikipag-ugnay sa hangin 8.5.10 -3 N/m; dielectric na pare-pareho 1.000538. Ang solubility ng nitrogen sa tubig (cm 3 bawat 100 ml H 2 O): 2.33 (0 ° C), 1.42 (25 ° C) at 1.32 (60 ° C). Ang panlabas na shell ng elektron ng nitrogen atom ay binubuo ng 5 electron. Ang mga estado ng oksihenasyon ng nitrogen ay nag-iiba mula 5 (sa N 2 O 5) hanggang -3 (sa NH 3).
Nitrogen compound
Ang nitrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay maaaring tumugon sa mga compound ng transition metals (Ti, V, Mo, atbp.), na bumubuo ng mga complex o nababawasan sa pagbuo ng ammonia at hydrazine. Nakikipag-ugnayan ang nitrogen sa mga aktibong metal tulad ng nitrogen kapag pinainit sa medyo mababang temperatura. Ang nitrogen ay tumutugon sa karamihan ng iba pang mga elemento sa mataas na temperatura at sa pagkakaroon ng mga katalista. Ang mga compound ng nitrogen na may: N 2 O, NO, N 2 O 5 ay mahusay na pinag-aralan. Sa nitrogen ay pinagsasama lamang sa mataas na temperatura at sa pagkakaroon ng mga catalyst; ito ay gumagawa ng ammonia NH 3 . Ang nitrogen ay hindi direktang nakikipag-ugnayan sa mga halogens; samakatuwid, ang lahat ng nitrogen halides ay nakuha lamang nang hindi direkta, halimbawa, nitrogen fluoride NF 3 - sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa ammonia. Ang nitrogen ay hindi rin direktang pinagsama sa asupre. Kapag ang mainit na tubig ay tumutugon sa nitrogen, ang cyanogen (CN) 2 ay nabuo. Sa ilalim ng pagkilos ng mga electric discharges sa ordinaryong nitrogen, pati na rin sa panahon ng mga electric discharges sa hangin, ang aktibong nitrogen ay maaaring mabuo, na isang halo ng mga molekula ng nitrogen at mga atom na may mas mataas na reserba ng enerhiya. Ang aktibong nitrogen ay nakikipag-ugnayan nang napakalakas sa oxygen, hydrogen, mga singaw, at ilang mga metal.
Ang nitrogen ay isa sa mga pinakakaraniwang elemento sa Earth, at karamihan sa mga ito (mga 4.10 15 tonelada) ay puro sa isang libreng estado sa. Bawat taon sa panahon ng aktibidad ng bulkan, 2.10 6 toneladang nitrogen ang inilalabas sa atmospera. Ang isang hindi gaanong mahalagang bahagi ng nitrogen ay puro sa (ang average na nilalaman sa lithosphere ay 1.9.10 -3%). Ang mga likas na nitrogen compound ay ammonium chloride at iba't ibang nitrates (nitrates). Ang nitrogen nitride ay mabubuo lamang kapag mataas na temperatura at pressures, na tila naganap sa pinakamaagang yugto ng pag-unlad ng Earth. Ang malalaking akumulasyon ng saltpeter ay matatagpuan lamang sa isang tuyo na klima ng disyerto (, atbp.). Ang maliit na halaga ng nakagapos na nitrogen ay matatagpuan sa (1-2.5%) at (0.02-1.5%), gayundin sa tubig ng mga ilog, dagat at karagatan. Naiipon ang nitrogen sa mga lupa (0.1%) at mga buhay na organismo (0.3%). Ang nitrogen ay isang constituent ng mga molekula ng protina at maraming natural na organikong compound.
Ang siklo ng nitrogen sa kalikasan
Sa kalikasan, ang nitrogen cycle ay isinasagawa, na kinabibilangan ng cycle ng molekular atmospheric nitrogen sa biosphere, ang cycle ng chemically bound nitrogen sa atmospera, ang cycle ng buried with organikong bagay ibabaw ng nitrogen sa lithosphere kasama ang pagbabalik nito pabalik sa atmospera. Ang nitrogen para sa industriya ay dating ganap na nakuha mula sa mga natural na deposito ng saltpeter, na ang bilang nito ay napakalimitado sa mundo. Lalo na ang malalaking deposito ng nitrogen sa anyo ng sodium nitrate ay matatagpuan sa Chile; Ang produksyon ng saltpeter sa ilang taon ay umabot sa higit sa 3 milyong tonelada.
Ang nitrogen ay isang kilalang elemento ng kemikal, na tinutukoy ng letrang N. Ang elementong ito, marahil, ay ang batayan ng inorganikong kimika, nagsisimula itong pag-aralan nang detalyado sa ika-8 baitang. Sa artikulong ito, isasaalang-alang natin ang elementong kemikal na ito, pati na rin ang mga katangian at uri nito.
Ang kasaysayan ng pagtuklas ng isang elemento ng kemikal
Ang nitrogen ay isang elemento na unang ipinakilala ng sikat na French chemist na si Antoine Lavoisier. Ngunit maraming mga siyentipiko ang nakikipaglaban para sa pamagat ng nakatuklas ng nitrogen, kasama nila Henry Cavendish, Karl Scheele, Daniel Rutherford.
Bilang resulta ng eksperimento, siya ang unang nag-iisa ng isang elemento ng kemikal, ngunit hindi niya naunawaan na nakatanggap siya ng isang simpleng sangkap. Iniulat niya ang kanyang karanasan, na nagsagawa rin ng ilang pag-aaral. Marahil, nagawa rin ni Priestley na ihiwalay ang elementong ito, ngunit hindi maintindihan ng siyentipiko kung ano ang eksaktong natanggap niya, samakatuwid hindi siya karapat-dapat sa pamagat ng natuklasan. Kasabay na isinagawa ni Karl Scheele ang parehong pananaliksik, ngunit hindi nakarating sa nais na konklusyon.
Sa parehong taon, pinamamahalaan ni Daniel Rutherford hindi lamang upang makakuha ng nitrogen, ngunit din upang ilarawan ito, mag-publish ng isang disertasyon at ipahiwatig ang pangunahing Mga katangian ng kemikal elemento. Ngunit maging si Rutherford ay hindi lubos na naunawaan kung ano ang natanggap niya. Gayunpaman, siya ang itinuturing na natuklasan, dahil siya ang pinakamalapit sa solusyon.
Pinagmulan ng pangalang nitrogen
Mula sa Griyego na "nitrogen" ay isinalin bilang "walang buhay". Si Lavoisier ang gumawa sa mga tuntunin ng nomenclature at nagpasyang pangalanan ang elemento sa ganoong paraan. Noong ika-18 siglo, ang lahat ng nalalaman tungkol sa elementong ito ay hindi nito sinusuportahan ang alinman sa paghinga. Samakatuwid, ang pangalang ito ay pinagtibay.
Sa Latin, ang nitrogen ay tinatawag na "nitrogenium", na nangangahulugang "pagsilang ng saltpeter". Mula sa Latin at ang pagtatalaga ng nitrogen ay lumitaw - ang titik N. Ngunit ang pangalan mismo ay hindi nag-ugat sa maraming mga bansa.
Kasaganaan ng elemento
Ang nitrogen ay marahil ang isa sa mga pinakakaraniwang elemento sa ating planeta, ito ay nasa ikaapat na ranggo sa kasaganaan. Ang elemento ay matatagpuan din sa solar atmosphere, sa mga planetang Uranus at Neptune. Ang mga atmospheres ng Titan, Pluto at Triton ay binubuo ng nitrogen. Bilang karagdagan, ang kapaligiran ng Earth ay binubuo ng 78-79 porsyento ng elementong kemikal na ito.
Ang nitrogen ay gumaganap ng isang mahalagang biological na papel, dahil ito ay kinakailangan para sa pagkakaroon ng mga halaman at hayop. Maging ang katawan ng tao ay naglalaman ng 2 hanggang 3 porsiyento ng elementong kemikal na ito. Ito ay bahagi ng chlorophyll, amino acids, protina, mga nucleic acid.
Isang likidong nitrogen
Ang likidong nitrogen ay isang walang kulay na transparent na likido, ay isa sa mga estado ng pagsasama-sama kemikal na nitrogen malawakang ginagamit sa industriya, konstruksyon at gamot. Ginagamit ito sa pagyeyelo ng mga organikong materyales, kagamitan sa paglamig, at sa gamot para sa pagtanggal ng warts (aesthetic medicine).
Ang likidong nitrogen ay hindi nakakalason at hindi sumasabog.
Molekular na nitrogen
Ang molecular nitrogen ay isang elemento na nakapaloob sa atmospera ng ating planeta at bumubuo ng malaking bahagi nito. Ang formula ng molecular nitrogen ay N 2 . Ang ganitong nitrogen ay tumutugon sa iba pang mga elemento ng kemikal o mga sangkap lamang sa napakataas na temperatura.
Mga katangiang pisikal
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang nitrogen na elemento ng kemikal ay walang amoy, walang kulay, at halos hindi matutunaw sa tubig. Ang likidong nitrogen sa pagkakapare-pareho nito ay kahawig ng tubig, ito rin ay transparent at walang kulay. Ang nitrogen ay may isa pang estado ng pagsasama-sama, sa mga temperatura sa ibaba -210 degrees ito ay nagiging solid, ay bumubuo ng maraming malalaking snow-white crystals. Sumisipsip ng oxygen mula sa hangin.
Mga katangian ng kemikal
Ang nitrogen ay kabilang sa pangkat ng mga di-metal at gumagamit ng mga katangian mula sa iba. mga elemento ng kemikal mula sa grupong ito. Sa pangkalahatan, ang mga hindi metal ay hindi magandang konduktor ng kuryente. Ang nitrogen ay bumubuo ng iba't ibang mga oxide, tulad ng NO (monoxide). Ang NO o nitric oxide ay isang muscle relaxant (isang substance na makabuluhang nakakapagpapahinga sa mga kalamnan at walang anumang pinsala o iba pang epekto sa katawan ng tao). Ang mga oxide na naglalaman ng mas maraming nitrogen atoms, gaya ng N 2 O, ay laughing gas, medyo matamis ang lasa, na ginagamit sa medisina bilang pampamanhid. Gayunpaman, ang NO 2 oxide ay walang kinalaman sa unang dalawa, dahil ito ay medyo nakakapinsalang exhaust gas na nakapaloob sa mga tambutso ng kotse at seryosong nagpaparumi sa kapaligiran.
Ang nitric acid, na nabuo sa pamamagitan ng hydrogen, nitrogen at tatlong oxygen atoms, ay isang malakas na acid. Ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga pataba, negosyo ng alahas, organic synthesis, industriya ng militar (produksyon mga pampasabog, at ang synthesis ng mga nakakalason na sangkap), ang paggawa ng mga tina, gamot, atbp. Ang Nitric acid ay lubhang nakakapinsala sa katawan ng tao, nag-iiwan ito ng mga ulser at pagkasunog ng kemikal sa balat.
Nagkakamali ang mga tao na naniniwala na ang carbon dioxide ay nitrogen. Sa katunayan, dahil sa mga kemikal na katangian nito, ang isang elemento ay tumutugon sa isang maliit na bilang ng mga elemento sa ilalim ng normal na mga kondisyon. At ang carbon dioxide ay carbon monoxide.
Paglalapat ng isang elemento ng kemikal
Ang likidong nitrogen ay ginagamit sa gamot para sa malamig na paggamot (cryotherapy), pati na rin sa pagluluto bilang isang nagpapalamig.
Ang elementong ito ay nakahanap din ng malawak na aplikasyon sa industriya. Ang nitrogen ay isang gas na ligtas sa pagsabog at sunog. Bilang karagdagan, pinipigilan nito ang pagkabulok at oksihenasyon. Ngayon, ang nitrogen ay ginagamit sa mga minahan upang lumikha ng isang kapaligirang lumalaban sa pagsabog. Ang gaseous nitrogen ay ginagamit sa petrochemistry.
Sa industriya ng kemikal, napakahirap gawin nang walang nitrogen. Ginagamit ito para sa synthesis ng iba't ibang mga sangkap at compound, tulad ng ilang mga pataba, ammonia, mga pampasabog, mga tina. Ngayon malaking bilang ng nitrogen ay ginagamit upang synthesize ammonia.
Sa industriya ng pagkain, ang sangkap na ito ay nakarehistro bilang isang additive ng pagkain.
Halo o purong sangkap?
Kahit na ang mga siyentipiko sa unang kalahati ng ika-18 siglo, na pinamamahalaang ihiwalay ang elemento ng kemikal, ay nag-isip na ang nitrogen ay isang halo. Ngunit may malaking pagkakaiba sa pagitan ng mga konseptong ito.
Mayroon itong isang buong kumplikado ng mga pare-parehong katangian, tulad ng komposisyon, pisikal at kemikal na mga katangian. Ang timpla ay isang tambalan na naglalaman ng dalawa o higit pang elemento ng kemikal.
Ngayon alam natin na ang nitrogen ay isang purong sangkap, dahil ito ay isang kemikal na elemento.
Kapag nag-aaral ng kimika, napakahalagang maunawaan na ang nitrogen ang batayan ng lahat ng kimika. Ito ay bumubuo ng iba't ibang mga compound na nakakaharap nating lahat, kabilang ang laughing gas, brown gas, ammonia, at nitric acid. Hindi nakakagulat na ang kimika sa paaralan ay nagsisimula sa pag-aaral ng naturang elemento ng kemikal gaya ng nitrogen.
- nitrogen - (Alchemy) Malikhaing prinsipyo sa Kalikasan, karamihan ng na nakaimbak sa Astral Light. Ito ay sinasagisag ng isang pigura na kumakatawan sa isang krus (cf. Theosophical Dictionary
- Azot - Az'ot (pinakutaang lugar) (Josh.13:3; Joshua 15:47; 1 Sam. 5:1, 3,5-7; 1 Sam. 6:17; 2 Chr.26:6; Neh. 7; Neh.13:23; Is.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Zef.2:4; Zech.9:6; Acts.8:40) - isa sa limang pangunahing lungsod ng mga Filisteo. Biblikal na Diksyunaryo ng Vikhlyantsev
- nitrogen - nitrogen m. Isang kemikal na elemento, isang walang kulay at walang amoy na gas na bumubuo sa karamihan ng hangin at isa sa mga pangunahing elemento ng nutrisyon ng halaman. Diksyunaryo Efremova
- NITROGEN - NITROGEN (lat. Nitrogenium) - N, isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system, atomic number 7, atomic mass 14.0067. Ang pangalan ay mula sa Greek a - isang negatibong prefix at zoe - buhay (hindi sumusuporta sa paghinga at pagsunog). Malaking encyclopedic dictionary
- nitrogen - Nitrogen, pl. hindi, m. [mula sa Griyego. negatibo a at zoe - buhay]. Isang walang kulay, walang amoy na gas na matatagpuan sa hangin. || Elemento ng kemikal (chem.). Malaking Diksyunaryo mga salitang banyaga
- nitrogen - Hiniram. mula sa Pranses lang. noong ika-18 siglo Franz. ang azote ay isang neoplasm ng chemist na si Lavoisier (Griyego: isang "hindi" at zōos "buhay"). Ang ibig sabihin ng nitrogen ay "hindi nagbibigay buhay." Tingnan ang zoology na may parehong ugat. Etymological Dictionary ng Shansky
- nitrogen - NITROGEN -a; m. [Pranses. azote mula sa Griyego. an- - hindi-, walang- at zōtikos - nagbibigay buhay]. Isang kemikal na elemento (N), isang walang kulay at walang amoy na gas na hindi sumusuporta sa paghinga at pagkasunog (binubuo ang pangunahing bahagi ng hangin sa mga tuntunin ng dami at masa ... Explanatory Dictionary ng Kuznetsov
- nitrogen - AZ’OT, nitrogen, pl. hindi, asawa (mula sa ·Griyego ·negatibong a at zoe - buhay). Isang walang kulay, walang amoy na gas na matatagpuan sa hangin. | Elemento ng kemikal (chem.). Paliwanag na Diksyunaryo ng Ushakov
- Nitrogen - I (chemical sign N, atomic weight - 14) - isa sa mga elemento ng kemikal; walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa; medyo natutunaw sa tubig. Ang tiyak na gravity nito ay 0.972. Encyclopedic Dictionary ng Brockhaus at Efron
- nitrogen - NITROGEN, a, m. Kemikal na elemento, walang kulay at walang amoy na gas, pangunahing sangkap hangin, na bahagi rin ng mga protina at nucleic acid. | adj. nitrogenous, oh, oh at nitrogenous, oh, oh. Nitric, nitrous acids. Mga pataba ng nitrogen. Paliwanag na diksyunaryo ng Ozhegov
- Azot - Azot (Ashdod), unang binanggit sa Joshua 11:22 bilang isang lungsod ng mga Enakim. Nang maglaon, pinangalanan ito sa limang pangunahing lungsod-estado ng mga Filisteo kasama ng Gaza, Ascalon, Gat, at Ekron (Jos 13:3; 1 Sam 6:17). acc. Joshua 15:47... Brockhaus Bible Encyclopedia
- Azoth - (pinatibay na lugar; Joshua 11:22, 13:3, 15:47, Hukom 1:18, Gawa 8:40) - isa sa limang pangunahing lungsod ng mga Filisteo, sa silangang baybayin dagat mediterranean, sa pagitan ng Akkaron at Ascalon, sa 15 o 20 English. milya sa mula sa Gaza. Ang archim ng encyclopedia ng Bibliya. Nicephorus
- nitrogen - NITROGEN (mula sa Greek a - isang unlapi, dito na nangangahulugang kawalan, at buhay; lat. Nitrogenium, mula sa nitrum - saltpeter at Greek gennao - Nanganak ako, gumagawa ako) N chem. elemento V gr. periodic system, sa. n. 7, sa. m. 14.0067. Natural Chemical Encyclopedia
- nitrogen - -a, m. Ang isang kemikal na elemento, isang walang kulay at walang amoy na gas na hindi sumusuporta sa pagkasunog (bumubuo ng pangunahing bahagi ng hangin sa dami o masa, ay isa sa mga pangunahing elemento ng nutrisyon ng halaman). [Pranses] azote mula sa Griyego. ’α- - hindi-, walang- at ζωή - buhay] Maliit na Akademikong Diksyunaryo
- nitrogen - Pranses - azote. Griyego - azoos (walang buhay). Ang salitang "nitrogen" ay naging kilala at ginamit sa Russian mula noong ika-18 siglo. bilang isang pang-agham na termino para sa isang kemikal na elemento, isang walang kulay na gas. Ang etymological dictionary ni Semyonov
- Azot - Azōtus, Ἄζωτος lungsod sa Palestine, malapit sa dagat. Ito ay nasakop ni Psammetichus ng Ehipto (Hdt. 2.157), gayundin ni Jonathan Maccabee, na siyang nagwasak dito. Noong 56 BC, siya, kasama ang iba pang mga lungsod, ay muling itinayo ng proconsul na si Gabinius. A. sa Lumang Tipan, n. nayon ng Esdud. Diksyunaryo ng Classical Antiquities
- nitrogen - NITROGEN (mula sa Greek a- - prefix, dito ay nangangahulugang kawalan, at Joe - buhay; lat. Nitrogenium), N, chem. elemento, walang kulay na gas. Pangunahin ang masa nito ay puro sa isang malayang estado sa atmospera. Bokabularyong pang-agrikultura
- nitrogen - Nitrogen /. Morphemic spelling dictionary
- NITROGEN - NITROGEN (simbulo N), isang walang kulay at walang amoy na elemento ng kemikal na kabilang sa Pangkat V ng periodic system ng Mendeleev. Natuklasan noong 1772, karaniwan itong matatagpuan bilang isang gas. Ito ang pangunahing bahagi ng atmospera ng Earth (78% ng volume). Diksyonaryo na pang-agham at teknikal
- nitrogen - orph. nitrogen, -a Diksyunaryo ng pagbaybay ni Lopatin
- nitrogen - Ang salitang ito ay artipisyal na nilikha noong 1787 nang kailangan ang isang pang-agham na termino para sa pangalan ng gas na ito. Dahil ang gas na ito ay hindi sumusuporta sa paghinga, at ang pangalan ay ibinigay dito nang naaayon ... Etymological Dictionary ng Krylov
- Nitrogen - I Ang Nitrogen (Nitrogenium, N) ay isang kemikal na elemento ng Pangkat V ng D.I. Mendeleev, isa sa mga pinakakaraniwang elemento ng kemikal sa kalikasan. Sa lahat ng nabubuhay na organismo... Medical Encyclopedia
- Nitrogen - N (lat. Nitrogenium * a. nitrogen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogene; at. nitrogeno), - chem. elemento ng pangkat V na pana-panahon. sistema ng Mendeleev, at.s. 7, sa. m. 14.0067. Binuksan noong 1772 mananaliksik na si D. Rutherford. Sa ilalim ng normal na kondisyon a. Mountain Encyclopedia
- nitrogen - Nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen, nitrogen Diksyunaryo ng gramatika ng Zaliznyak
- nitrogen - NITROGEN m. base, ang pangunahing elemento ng saltpeter; saltpeter, saltpeter, saltpeter; ito ang pangunahing, ayon sa dami, bahagi ng ating hangin (nitrogen - 79 volume, oxygen - 21). Nitrogenous, nitrogenous, nitrogenous nitrogen na naglalaman. Diksyunaryo ng Paliwanag ni Dahl
- nitrogen - pangngalan, bilang ng mga kasingkahulugan: 8 gas 55 non-metal 17 nitrogen 1 organogen 6 nitrate 3 saltpeter 3 saltpeter 3 elemento 159 Diksyunaryo ng mga kasingkahulugan ng wikang Ruso
- nitrogen - NITROGEN -a m. azote m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>hanggang sa katapusan ng mundo, nag-aalok sa lahat para sa isang napaka-makatwirang presyo ng kanilang Laudanum at kanilang Nitrogen ... Diksyunaryo ng Russian Gallicisms
Mga katangian ng mga elemento ng V-A subgroup
Elemento |
Nitrogen |
Posporus |
Arsenic |
Antimony |
Bismuth |
Ari-arian |
|||||
Numero ng elemento |
7 |
15 |
33 |
51 |
83 |
Relatibong atomic mass |
14,007 |
30,974 |
74,922 |
121,75 |
208,980 |
Punto ng pagkatunaw, C 0 |
-210 |
44,1 |
817 |
631 |
271 |
Punto ng kumukulo, С 0 |
-196 |
280 |
613 |
1380 |
1560 |
Densidad g / cm 3 |
0,96 |
1,82 |
5,72 |
6,68 |
9,80 |
Mga estado ng oksihenasyon |
+5, +3,-3 |
+5, +3,-3 |
+5, +3,-3 |
+5, +3,-3 |
+5, +3,-3 |
1. Ang istraktura ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal
Pangalan kemikal elemento |
Diagram ng istraktura ng atom |
Elektronikong istraktura ng huling antas ng enerhiya |
Formula ng mas mataas na oxide R 2 O 5 |
Volatile hydrogen compound formula RH 3 |
1. Nitrogen |
N+7) 2) 5 |
…2s 2 2p 3 |
N 2 O 5 |
NH3 |
2. Posporus |
P+15) 2) 8) 5 |
…3s 2 3p 3 |
P2O5 |
PH 3 |
3. Arsenic |
Bilang+33) 2) 8) 18) 5 |
…4s 2 4p 3 |
Bilang2O5 |
Abo 3 |
4. Antimony |
Sb+51) 2) 8) 18) 18) 5 |
…5s 2 5p 3 |
Sb2O5 |
SbH 3 |
5. Bismuth |
Bi+83) 2) 8) 18) 32) 18) 5 |
…6s 2 6p 3 |
Bi 2 O 5 |
BiH 3 |
Ang pagkakaroon ng tatlong hindi magkapares na mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay nagpapaliwanag ng katotohanan na sa normal, hindi nasasabik na estado, ang valency ng mga elemento ng nitrogen subgroup ay tatlo.
Ang mga atomo ng mga elemento ng nitrogen subgroup (maliban sa nitrogen - ang panlabas na antas ng nitrogen ay binubuo lamang ng dalawang sublevel - 2s at 2p) ay may mga bakanteng selula ng d-sublevel sa mga panlabas na antas ng enerhiya, kaya maaari nilang singaw ang isang elektron mula sa ang s-sublevel at ilipat ito sa d-sublevel . Kaya, ang valency ng phosphorus, arsenic, antimony at bismuth ay 5.
Ang mga elemento ng nitrogen group ay bumubuo ng mga compound ng komposisyon na RH 3 na may hydrogen, at mga oxide ng form na R 2 O 3 at R 2 O 5 na may oxygen. Ang mga oxide ay tumutugma sa mga acid HRO 2 at HRO 3 (at mga ortho acid H 3 PO 4, maliban sa nitrogen).
Ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng mga elementong ito ay +5, at ang pinakamababang -3.
Dahil ang singil ng nucleus ng mga atom ay tumataas, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay pare-pareho, ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa mga atomo ay tumataas at ang radius ng atom ay tumataas mula sa nitrogen hanggang bismuth, ang pagkahumaling ng mga negatibong electron sa positibong nucleus humihina at tumataas ang kakayahang mag-donate ng mga electron, at, samakatuwid, sa nitrogen subgroup na may Habang tumataas ang atomic number, bumababa ang mga katangiang hindi metal, habang tumataas ang mga katangian ng metal.
Ang nitrogen ay isang non-metal, ang bismuth ay isang metal. Mula sa nitrogen hanggang bismuth, ang lakas ng RH 3 compounds ay bumababa, habang ang lakas ng oxygen compounds ay tumataas.
Ang pinakamahalaga sa mga elemento ng nitrogen subgroup ay nitrogen at posporus .
Nitrogen, pisikal at kemikal na mga katangian, produksyon at aplikasyon
1. Ang nitrogen ay isang kemikal na elemento
N +7) 2) 5
1 s 2 2 s 2 2 p 3 hindi natapos na panlabas na layer, p -elemento, di-metal
Ar(N)=14
2. Mga posibleng estado ng oksihenasyon
Dahil sa pagkakaroon ng tatlong hindi magkapares na mga electron, ang nitrogen ay napaka-aktibo, ito ay matatagpuan lamang sa anyo ng mga compound. Ang nitrogen ay nagpapakita ng mga estado ng oksihenasyon sa mga compound mula "-3" hanggang "+5"
3. Nitrogen - isang simpleng substance, molekular na istraktura, pisikal na katangian
Nitrogen (mula sa Greek ἀ ζωτος - walang buhay, lat. Nitrogenium), sa halip na ang mga naunang pangalan ("phlogisticated", "mephitic" at "spoiled" air) na iminungkahi sa 1787 Antoine Lavoisier . Tulad ng ipinakita sa itaas, sa oras na iyon ay alam na na ang nitrogen ay hindi sumusuporta sa pagkasunog o paghinga. Ang ari-arian na ito ay itinuturing na pinakamahalaga. Bagama't kalaunan ay nalaman na ang nitrogen, sa kabaligtaran, ay mahalaga para sa lahat ng nabubuhay na nilalang, ang pangalan ay napanatili sa Pranses at Ruso.
N 2 – covalent non-polar bond, triple (σ, 2π), molecular crystal lattice
Konklusyon:
1. Mababang reaktibiti sa normal na temperatura
2. Gas, walang kulay, walang amoy, mas magaan kaysa hangin
Ginoo ( B hangin)/ Ginoo ( N 2 ) = 29/28
4. Mga kemikal na katangian ng nitrogen
N – oxidizing agent (0 → -3) |
N – ahente ng pagbabawas (0 → +5) |
1. Sa mga metal nabuo ang mga nitride Mx N y - kapag pinainit ng mg at alkaline earth at alkaline: 3C a + N 2\u003d Ca 3 N 2 (at t) - c Li sa temperatura ng silid Ang nitride ay nabubulok ng tubig Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d 3Ca (OH) 2 + 2NH 3 2. Sa hydrogen 3 H 2 + N 2 ↔ 2 NH 3 (kondisyon - T , p , kat ) |
N 2 + O 2 ↔ 2 HINDI - Q (sa t= 2000 C) Ang nitrogen ay hindi tumutugon sa sulfur, carbon, phosphorus, silicon at ilang iba pang hindi metal. |
5. Resibo:
Sa industriya ang nitrogen ay nakukuha mula sa hangin. Upang gawin ito, ang hangin ay unang pinalamig, natunaw, at ang likidong hangin ay sumasailalim sa distillation (distillation). Ang kumukulo na punto ng nitrogen ay bahagyang mas mababa (–195.8°C) kaysa sa iba pang bahagi ng hangin, ang oxygen (–182.9°C), kaya kapag ang likidong hangin ay maingat na pinainit, ang nitrogen ay unang sumingaw. Ang gaseous nitrogen ay ibinibigay sa mga consumer sa compressed form (150 atm. o 15 MPa) sa mga itim na cylinder na may dilaw na inskripsiyon na "nitrogen". Mag-imbak ng likidong nitrogen sa Dewar flasks.
Sa laboratoryoang purong ("kemikal") nitrogen ay nakukuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng puspos na solusyon ng ammonium chloride NH 4 Cl sa solid sodium nitrite NaNO 2 kapag pinainit:
NaNO 2 + NH 4 Cl \u003d NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Maaari ka ring magpainit ng solid ammonium nitrite:
NH 4 NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O. KARANASAN
6. Paglalapat:
Sa industriya, ang nitrogen gas ay pangunahing ginagamit upang makagawa ng ammonia. Bilang isang chemically inert gas, ang nitrogen ay ginagamit upang magbigay ng inert na kapaligiran sa iba't ibang kemikal at metalurhiko na proseso, kapag nagbobomba ng mga nasusunog na likido. Ang likidong nitrogen ay malawakang ginagamit bilang isang nagpapalamig, ginagamit ito sa gamot, lalo na sa cosmetology. Ang mga nitrogen mineral fertilizers ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng pagkamayabong ng lupa.
7. Biyolohikal na papel
Ang nitrogen ay isang elemento na kailangan para sa pagkakaroon ng mga hayop at halaman, ito ay bahagi ngprotina (16-18% sa timbang), amino acid, nucleic acid, nucleoproteins, chlorophyll, hemoglobin at iba pa Sa komposisyon ng mga buhay na selula, sa pamamagitan ng bilang ng mga atomo ng nitrogen, mga 2%, sa pamamagitan ng mass fraction - mga 2.5% (ika-apat na lugar pagkatapos ng hydrogen, carbon at oxygen). Kaugnay nito, ang malaking halaga ng nakagapos na nitrogen ay matatagpuan sa mga buhay na organismo, "patay na organikong bagay" at dispersed matter ng mga dagat at karagatan. Ang halagang ito ay tinatantya sa humigit-kumulang 1.9 10 11 tonelada. Bilang resulta ng mga proseso ng pagkabulok at pagkabulok ng nitrogen-containing organic matter, napapailalim sa paborableng mga salik sa kapaligiran, ang mga likas na deposito ng mga mineral na naglalaman ng nitrogen ay maaaring mabuo, halimbawa, "Chilean saltpeterN 2 → Li 3 N → NH 3
No. 2. Gawin ang mga equation ng reaksyon para sa pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa oxygen, magnesium at hydrogen. Para sa bawat reaksyon, gumawa ng elektronikong balanse, ipahiwatig ang oxidizing agent at reducing agent.
No. 3. Ang isang silindro ay naglalaman ng nitrogen gas, ang isa ay naglalaman ng oxygen, at ang pangatlo ay naglalaman ng carbon dioxide. Paano makilala ang mga gas na ito?
No. 4. Ang ilang mga nasusunog na gas ay naglalaman ng libreng nitrogen bilang isang karumihan. Maaari bang mabuo ang nitric oxide (II) sa panahon ng pagkasunog ng mga naturang gas sa ordinaryong gas stoves? Bakit?
(lat. Nitrogenum) isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system ng Mendeleev, atomic number 7, atomic mass - 14.0067. Walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa. Isa sa mga pinakakaraniwang elemento, ang pangunahing bahagi ng kapaligiran ng Earth (4*10^15 tonelada). Ang salitang "nitrogen", na iminungkahi ng Pranses na chemist na si A. Lavoisier sa pagtatapos ng ika-18 siglo, ay nagmula sa Griyego. Ang ibig sabihin ng "Nitrogen" ay "walang buhay" (ang prefix na "a" - negation. "zoe" - buhay). Iyan ang pinaniniwalaan ni Lavoisier. Ito mismo ang naisip ng kanyang mga kontemporaryo, kabilang ang Scottish chemist at manggagamot na si D. Rutherford, na naghiwalay ng nitrogen mula sa himpapawid nang mas maaga kaysa sa kanyang mga sikat na kasamahan - ang Swede C. Scheele, ang British D. Priestley at G. Cavendish. Rutherford noong 1772 naglathala ng disertasyon sa tinatawag na "mafic", i.e. may sira, hangin na hindi sumusuporta sa pagkasunog at paghinga.
Pangalan" nitrogen para sa bagong gas ay tila tumpak na sapat. Ngunit ito ba? Ang nitrogen talaga, hindi tulad ng oxygen, ay hindi sumusuporta sa paghinga at pagkasunog. Gayunpaman, ang isang tao ay hindi makahinga ng purong oxygen sa lahat ng oras. Kahit ang mga may sakit ay binibigyan ng purong oxygen sa maikling panahon lamang. Sa lahat ng mga istasyon ng orbital, sa Soyuz at Vostok spacecraft, ang mga kosmonaut ay huminga ng pamilyar na hangin sa atmospera, halos 4/5 na binubuo ng nitrogen. Malinaw, ito ay hindi lamang isang neutral na oxygen diluent. Ito ang pinaghalong nitrogen at oxygen na pinakaangkop para sa hininga ng karamihan sa mga naninirahan sa ating planeta.
Makatarungan bang tawaging walang buhay ang elementong ito? Ano ang pinapakain ng mga halaman gamit ang mga mineral na pataba? Una sa lahat, ang mga compound ng nitrogen, potassium at phosphorus. Ang nitrogen ay bahagi ng hindi mabilang na mga organikong compound, kabilang ang mga mahahalagang bagay tulad ng mga protina at amino acid.
Ang relatibong inertness ng gas na ito ay lubhang kapaki-pakinabang para sa sangkatauhan. Kung ito ay mas madaling kapitan ng mga reaksiyong kemikal, ang kapaligiran ng Earth ay hindi maaaring umiral sa anyo kung saan ito umiiral. Ang isang malakas na ahente ng oxidizing, oxygen, ay tutugon sa nitrogen, at mabubuo ang mga lason na oxide ng nitrogen. Ngunit kung ang nitrogen ay isang tunay na hindi gumagalaw na gas, tulad ng, halimbawa, helium, kung gayon ang paggawa ng kemikal o ang omnipotent na mga mikroorganismo ay hindi maaaring magbigkis ng nitrogen sa atmospera at matugunan ang pangangailangan ng lahat ng nabubuhay na bagay para sa nakagapos na nitrogen. Hindi magkakaroon ng ammonia, nitric acid, na kinakailangan para sa paggawa ng maraming mga sangkap, walang mga mahahalagang pataba. Walang buhay sa Earth, dahil ang nitrogen ay bahagi ng lahat ng mga organismo. Ipamahagi nitrogen account para sa isang malaking proporsyon ng masa ng katawan ng tao.
Ang elemento, hindi pinagsamang nitrogen ay malawakang ginagamit. Ito ang pinakamurang mga gas na chemically inert sa ilalim ng normal na mga kondisyon, samakatuwid, sa mga prosesong iyon ng metalurhiya at malaking kimika, kung saan kinakailangan upang protektahan ang aktibong compound o tinunaw na metal mula sa pakikipag-ugnayan sa atmospheric oxygen, puro nitrogen protective atmospheres ang nilikha. . Ang mga madaling na-oxidized na sangkap ay iniimbak sa mga laboratoryo sa ilalim ng proteksyon ng nitrogen. Sa metalurhiya, ang mga ibabaw ng ilang mga metal at haluang metal ay puspos ng nitrogen upang bigyan sila ng higit na tigas at paglaban sa pagsusuot. Ito ay malawak na kilala, halimbawa, nitriding ng bakal at titanium alloys.
Isang likidong nitrogen(mga punto ng pagkatunaw at pagkulo ng nitrogen: - 210°C at - 196°C) ay ginagamit sa mga yunit ng pagpapalamig. Malaya reaktibiti ng nitrogen pangunahing ipinaliwanag ng istraktura ng molekula nito. Tulad ng karamihan sa mga gas (maliban sa mga inert), ang molekula ng nitrogen ay binubuo ng dalawang atomo. Sa pagbuo ng isang bono sa pagitan nila, 3 valence electron ng panlabas na shell ng bawat atom ang lumahok. Upang sirain ang isang molekula ng nitrogen, kinakailangan na gumastos ng napakalaking enerhiya - 954.6 kJ / mol. Kung walang pagkasira ng molekula, ang nitrogen ay hindi papasok sa isang kemikal na bono. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang lithium lamang ang maaaring tumugon dito, na nagbibigay ng Li3N nitride. Ang atomic nitrogen ay mas aktibo. Sa ordinaryong temperatura, ito ay tumutugon sa asupre, posporus, arsenic at ilang mga metal, tulad ng mercury. Ngunit ang pagkuha ng nitrogen sa anyo ng mga indibidwal na atom ay mahirap. Kahit na sa 3000 C, walang kapansin-pansing pagkabulok ng mga molekula ng nitrogen sa mga atomo.
Mga compound ng nitrogen ay may malaking kahalagahan kapwa para sa agham at para sa maraming sangay ng industriya. Para sa kapakanan ng pagkuha ng nakagapos na nitrogen, ang sangkatauhan ay napupunta sa napakalaking gastos sa enerhiya.
Ang pangunahing paraan ng pag-aayos ng nitrogen sa mga kondisyong pang-industriya ay nananatiling synthesis ng ammonia NH3 (tingnan ang Chemical synthesis). Ang ammonia ay isa sa mga pinakasikat na produkto ng industriya ng kemikal, ang produksyon nito sa mundo ay higit sa 70 milyong tonelada bawat taon. Ang proseso ay nagaganap sa temperatura na 400-600 ° C at isang presyon ng milyun-milyong pascals (daan-daang atm) sa pagkakaroon ng mga catalyst, tulad ng sponge iron na may pagdaragdag ng potassium oxide, aluminum oxide. Ang ammonia mismo ay ginagamit sa isang limitadong lawak at kadalasan sa anyo ng mga may tubig na solusyon (ammonia water bilang isang likidong pataba, ammonia sa gamot). Ngunit ang ammonia, hindi tulad ng nitrogen sa atmospera, ay medyo madaling pumasok sa mga reaksyon ng karagdagan at pagpapalit. At mas madaling mag-oxidize kaysa nitrogen. Samakatuwid, ang ammonia ay naging panimulang produkto para sa paggawa ng karamihan sa mga sangkap na naglalaman ng nitrogen.
direkta oksihenasyon ng nitrogen oxygen ay nangangailangan ng napakataas na temperatura (4000C °) o iba pang napaka-aktibong paraan ng pag-impluwensya sa malakas na nitrogen molecule na may electric discharge, ionizing radiation. Limang oxide ng nitrogen (II) ang kilala: N3O nitrogen oxide (III), N2O3 nitrogen oxide (III), N2O3 nitrogen oxide (III), NO2 nitrogen oxide (IV), N2O5, nitrogen oxide (V).
Sa industriya, malawakang ginagamit ang nitric acid HNO3, na parehong malakas na acid at aktibong ahente ng oxidizing. Nagagawa nitong matunaw ang lahat ng mga metal maliban sa ginto at platinum. Ang nitric acid ay kilala sa mga chemist mula pa noong ika-13 siglo at ginamit ng mga sinaunang alchemist. Ang nitric acid ay lubhang malawak na ginagamit upang makakuha ng mga nitro compound. Ito ang pangunahing ahente ng nitrating, sa tulong kung saan ang mga pangkat ng NO2 nitr ay ipinakilala sa mga organikong compound. At kapag lumitaw ang tatlong ganoong grupo, halimbawa, sa isang molekula ng toluene na C6H5CH3, ang isang ordinaryong organikong solvent ay nagiging isang paputok na trinitrotoluene, TNT, o tol. Ang gliserin pagkatapos ng nitration ay nagiging mapanganib na sumasabog na nitroglycerin.
Hindi gaanong mahalaga ang nitric acid sa paggawa ng mga mineral fertilizers. Ang nitric acid salts-nitrates, pangunahin ang sodium, potassium at ammonium nitrate, ay pangunahing ginagamit bilang nitrogen fertilizers. Ngunit, tulad ng itinatag ng akademikong D.N. Pryanishnikov, ang isang halaman, kung bibigyan ng pagkakataon na pumili, ay mas pinipili ang ammonia nitrogen kaysa nitrate.
Ang mga asin ng isa pang nitrogen acid, ang mahinang nitrous HNO2, ay tinatawag na nitrite at medyo malawak ding ginagamit sa kemikal at iba pang industriya. Ang sodium nitrite, halimbawa, ay idinagdag sa maliliit na dosis sa mga sausage at ham upang mapanatili ang kulay rosas-pulang kulay ng karne.
Tumanggap mga compound ng nitrogen na may kaunting mga gastos sa enerhiya sa mababang temperatura at pressures, ang mga siyentipiko ay nagsusumikap nang mahabang panahon. Ang ideya na ang ilang mga microorganism ay maaaring magbigkis sa atmospheric nitrogen ay unang ipinahayag ng Russian physicist na si P. Kossovich sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. At ang unang nitrogen-fixing bacterium ay nahiwalay sa lupa ng iba nating kababayang biochemist na si S. N. Vinogradsky noong 1890s. Ngunit kamakailan lamang ay ang mekanismo ng nitrogen binding ng bakterya ay naging mas malinaw. Ang mga bakterya ay sumisipsip ng nitrogen, ginagawa itong ammonia, na pagkatapos ay napakabilis na na-convert sa mga amino acid at protina. Ang proseso ay nagaganap sa pakikilahok ng mga enzyme.
Ang mga kumplikadong compound na may kakayahang ayusin ang atmospheric nitrogen ay nakuha sa mga laboratoryo sa ilang mga bansa. Ang pangunahing papel ay ibinibigay sa mga complex na naglalaman ng molibdenum, bakal at magnesiyo. Karaniwan, ang mekanismo ng prosesong ito ay napag-aralan at binuo na.