Komponimet azot. vetitë e azotit

Lindjes për nitrat - si e përkthyer nga fjala latine Nitrogenium. Ky titull i azotit - element kimik me numër atomik e 7, grupi kreu i 15-të në versionin e gjatë të tabelës periodike. Në formën e një substance të thjeshtë të përbërë nga toka shpërndarë qese ajri - atmosferë. Një shumëllojshmëri e komponimeve të azotit gjendet në koren e tokës, dhe organizmat e gjallë janë përdorur gjerësisht në industri, ushtarake, bujqësisë dhe mjekësisë.

Pse është azoti quajtur "mbytje" dhe "i vdekur"

Si historianët e kimisë sugjeroj mori për herë të parë këtë substancë të thjeshtë Henry Cavendish (1777). Scientific kalon ajrin mbi qymyr nxehtë për thithjen e produkteve të reagimit të përdorur alkali. Si rezultat i përvojës studiues gjetur gaz pa ngjyrë dhe pa erë, qymyr unreacted. Cavendish quajti atë "ajër mbytës" për pamundësinë për të ruajtur frymë dhe djegies.

Modern Kimike të shpjegohet se oksigjen reagon me qymyr, dioksidit të karbonit eshte formuar. Pjesa e mbetur "mbytje" e ajrit është për pjesën më të madhe të molekulave N _2. Cavendish dhe shkencëtarë të tjerë në kohë në lidhje me këtë çështje nuk është ende e njohur, edhe pse e azotit dhe nitrateve komponimet pastaj janë përdorur gjerësisht në ekonomi. Shkencëtari tha në lidhje me gazin e pazakontë për një koleg për të kryer eksperimente të ngjashme - Joseph Priestley.

Në të njëjtën kohë Carl Shile tërhoqi vëmendjen për komponentin e panjohur e ajrit, por nuk duhet të shpjeguar origjinën e saj. Vetëm Daniel Rutherford në 1772, e kuptoi se e tashmja eksperimente "mbytës" "i dëmtuar" Gaz - azotit. Disa shkencëtarë besojnë zbuluesit të saj - ajo ende është debatojë historianët e shkencës.

15 vjet pas eksperimenteve Rutherford famshëm kimist Antuan Lavuaze propozuar për të zëvendësuar ajrin termin "prishur" i referohet azotit, nga ana tjetër - Nitrogenium. Deri në kohën që u dëshmua se kjo substancë nuk djeg, nuk e mbështet frymëmarrjen. Pastaj ka pasur ruse emri "azotit", e cila është interpretuar në mënyra të ndryshme. Shpesh thonë se termi do të thotë "i vdekur". Studimet e mëvonshme kanë hedhur poshtë besimin e përhapur në lidhje me pronat e substancave. Komponimet e azotit - Proteinat - të makromolekulave të mëdha në përbërjen e organizmave të gjallë. Në mënyrë të ndërtuar bimët absorbuar nga elementet e tokës ushqyerjes mineral nevojshme - ^2- joneve NO ₃ dhe NH ^{4 +.}

Azot - një element kimik

Për të kuptuar strukturën atomike dhe vetitë e ndihmon sistemin periodik (PS). Pozita e elementit kimik në tabelën periodike mund të përcaktojë ngarkuar bërthamore, numri i protoneve dhe neutroneve (numër masiv). Është e nevojshme që të i kushtoj vëmendje për vlerën e masës atomike - kjo është një nga karakteristikat kryesore të elementit. periudhë, numri i korrespondon me numrin e niveleve të energjisë. Shkurtër version i numrit periodik tryezë Grupit korrespondon me numrin e elektroneve në nivel energaticheskom jashtëm. Përmbledhur dhënave në karakteristikat e përgjithshme të azotit nga pozicioni i saj në sistemin periodik:

• Ky është një element jo-metalike është në këndin e sipërm të djathtë të SS.
• Simboli kimik: N.
• Numri i Pronës: 7.
• në masë relative atomike: 14,0067.
• Formulë komponimet e paqëndrueshme hidrogjenit: NH ₃ (amoniak).
• Formon një oksid N larta ₂ O _5, e cila eshte e barabarte me valenca e V. nitrogjenit

Strukturë atom azot:

• ngarkuar bërthamore +7.
• Numri i proton: 7; numri i neutroneve: 7.
• Numri i niveleve të energjisë: 2.
• Numri total i elektroneve: 7; e formula: 1s ² 2S ² 2P ^3.

Details studiuar Izotopet stabile № element 7, numrat e tyre në masë - 14 dhe 15. Përmbajtja e një atomeve të lehta e të cilave është 99,64%. Berthamat e izotop jetëshkurtër radioaktiv është gjithashtu 7 protonet, dhe numri i neutroneve ndryshon shumë: 4, 5, 6, 9, 10.

Azotit në natyrë

Si pjesë e molekulave të ajrit janë të pranishme kellef toka substance thjeshtë formula cilit - N _2. Permbajtja e gazit nitrogjenit në atmosferë është rreth 78.1% të vëllimit. komponime inorganike te elementit kimik në kores së tokës - kriperat e ndryshme amoniumit dhe nitratet (nitrat natriumi). Komponimet e formulës dhe emrat e disa nga substancat më të rëndësishme:

• NH _3, amoniak.
• NO diokside _2, azot.
• Nano ₃ nitrat natriumi.
• (NH _{4) 2} SO _4, sulfate amoni.

Valenca e azotit ne dy komponimet e fundit - IV. Qymyr, dheut, dhomen organizmat të përmbajë edhe atome N në formë të lidhur. Azoti është një përbërës i amino acideve makromolekulave, ADN-në e nukleotideve me ARN, hormonet dhe hemoglobinës. Përmbajtja totale e elementit kimike në trupin e njeriut arrin 2.5%.

substancë e thjeshtë

Azotit në formën e molekulave dyatomik - volumi më i madh dhe pesha e ajrit atmosferë. Substanca, formulë të cilëve është N _2, ka erë, ngjyrë dhe shije. Ky gaz është më shumë se 2/3 mill toka ajrit. Azoti likuid është një substancë pa ngjyrë, ujë i ngjashëm. Vlon në një temperaturë prej -195,8 ° C. M (N ₂₎ = 28 g / mol. Simple bit substancë lehtë oksigjeni, azoti, ajrit, dendësia e saj është afër 1.

Atomet në bllokim molekulë fort 3 ndahet çifte elektron. Përbërësi shfaq një rezistencë të lartë kimike, që dallon atë nga oksigjeni dhe substancave të tjera të gaztë. Një molekulë e nitrogjenit është e ndarë në atomet e saj përbërëse të nevojshme për shpenzojnë energjisë 942.9 kJ / mol. Kontakti i tre çifte të elektroneve është shumë i fortë, fillon të prishen kur nxehtë mbi 2000 ° C.

praktikisht nuk ndodh në kushte normale, e shkëputje e molekulave në atome. inercia kimike është shkaktuar edhe nga azotit mungesë të plotë të polarizimit në molekulën e vet. Ata ndërveprojnë shumë të dobët me njëri-tjetrin, duke punuar gjendjen gaztë e materies në presion normal dhe në një temperaturë të ngushtë në temperaturën e dhomës. Aktiviteti i ulët kimike të azotit molekulare është përdorur në proceset e ndryshme dhe pajisjet ku është e nevojshme për të krijuar një mjedis inert.

Shkëputje e molekulave N ₂ mund të ndodhin nën ndikimin e rrezatimit diellor në atmosferë e sipërme. azot atomik është formuar, i cili reagon me metale caktuara dhe jometaleve nën kushte normale (fosfor, squfur, arsenikut). Rezultati është sinteza e kushteve tokësore substanca qenë të marra në mënyrë të tërthortë.

valenca azot

Qe skeleti i jashtem elektron e atomit të formojnë një elektron 2 s 3 dhe p. Këto azot negative mund të heqë grimcat kur ndërvepron me elemente të tjera që korrespondojnë në vetitë e saj duke reduktuar. Fqinj oktet mungon në 3 atomin elektron ekspozon aftësinë oksidativ. Electronegativity azot poshtë vetitë e saj metalike janë më pak e theksuar se ai i fluorit, oksigjen dhe klor. Kur ndërvepron me këtyre elementëve kimike azot jep elektrone (ndryshket). Reduktim të joneve negative pasuar nga reagimi me metaleve dhe jometaleve tjera.

Tipik valence azot - III. Në këtë rast, lidhjet kimike janë të formuar nga ana e jashtme p-tërheqjen e elektroneve dhe krijimin e përbashkët (të detyrueshme) palë. Azotit është i aftë për të formuar lidhje dhurues-pranuesi për shkak të palë e saj i vetëm i elektroneve, siç është ammonium ion NH ^{4 +.}

Getting në laborator dhe të industrisë

Metodat Një laborator i bazuar në pronat oksidativ të oksid bakri. Përdorin komponim azotit me hidrogjen - amoniak NH _3. Kjo pakëndshme nuhatje vzaimoddeystvuet gazit me pluhur oksid bakri zi. Reaksioni rezultuar prodhon azot dhe shfaqet bakër metalik (pluhur kuqe). Depozituar në muret tub Waterdrops - një produkt tjetër të reagimit.

Një metodë laboratorike që përdor një përbërje e azotit me metale - azide, për shembull NaN _3. Marrë nga një gaz i cili nuk ka nevojë të pastrohen nga ndotesve.

Laboratori kryhet shpërbërjen e nitrateve amonit te azotit dhe ujë. Për të filluar reaksion, ngrohje është e nevojshme, atëherë procesi vazhdon me evoluimin e ngrohjes (ekzotermik). Azoti është i ndotur me papastërti, kështu që ajo është pastruar dhe të thata.

Përgatitja e azotit në industrinë:

• distilim pjesshëm të ajrit të lëngshme - një metode, e cila përdor vetitë fizike të azotit dhe oksigjenit (pika e vlimit të ndryshëm);
• reaksioni kimik i ajrit me një qymyr nxehtë;
• Ndarja e gazit perthithese.

Bashkëveprim me metale dhe hidrogjenit - oksidues vetitë

Molekulat inerci të qëndrueshme nuk e lejon një sintezë të drejtpërdrejtë të komponimeve të azotit. Për të aktivizuar atomet e nevojshme për ngrohje të fortë ose substancë rrezatim. Azot mund te reagojne me litium në temperaturën e dhomës me të magnezit, kalciumit dhe natriumi, reaksioni vazhdon vetëm nga ngrohje. Përkatëse nitritet metalike janë formuar.

Bashkëveprimi i azotit me hidrogjen zhvillohet në një temperaturë të lartë dhe presionit. Gjithashtu ky proces kërkon katalizator. Amoniakut marrë - një nga sinteza më të rëndësishme kimike. Azot, si nje agjent oksidues, rezulton në tri negative shtetet e tyre oksidimit:

• 3 (amoniak dhe azoti tjetri komponimet, hidrogjen - nitride);
• -2 (hydrazine N _{2H 4);}
• -1 (hidroksilamine _NH2 OH).

Më e rëndësishme nitride - Amoniaku - përgatitur në sasi të mëdha në industrinë. Problemi i madh për një kohë të gjatë mbeti një plogështi kimike të azotit. Burimet e saj të lëndëve të para ishin nitrat, por rezervat minerale filloi të bjerë me shpejtësi me rritjen e prodhimit.

Arritja e madhe e shkencës dhe praktikës kimike ka qenë krijimi i teknikës fiksimit të azotit amoniakut në shkallë industriale. Në kolonat speciale është nga sinteza direkte - një proces i kthyeshëm midis azotit të përftuar nga ajri dhe hidrogjenit. Kur krijimin e kushteve optimale, zhvendoset ekuilibrin kete reaksionit në anën e produktit, duke përdorur të japin katalizator amoniakut është 97%.

Ndërveprimit me oksigjen - uljen vetitë

Në mënyrë që të fillojë reagimin e azotit dhe oksigjenit, duhet të jetë e fortë ngrohje. Posedojnë energji të mjaftueshme hark elektrike dhe një shkarkesë rrufe në atmosferë. Komponimet më të rëndësishme inorganike në të cilën azotit është në shtetet e saj pozitive oksidim:

• 1 (oksid azot (I) N ₂ O);
• + 2 (NO të monoksid nitrogjenit);
• 3 (oksid azot (III) N ₂ O _3, HNO ₂ acid azotuar, kripera nitrateve tyre);
• 4 (dioksidi i azotit (IV) NO _2);
• 5 (pentoxide azot (V) N ₂ O _5, HNO ₃ acid nitrik, nitrate).

Vlera e natyrale

Bimët thithin joneve amonit dhe anione nitrat nga toka përdoret për sintezën e reaksioneve kimike të molekulave organike në qelizat vazhdimisht vrapojnë. Atmosferike azotit bakteret rruzull mund të asimiluar - Subjektet mikroskopike formimin nodules në rrënjët e bishtajore. Si rezultat, ky grup i bimëve marrë baterinë e kërkuar, ajo pasuron tokën.

Gjatë stuhive tropikale ndodhin oksidimi reagimin e azotit atmosferik. E oksidet janë tretur te formuar acide, këto komponimet e azotit të hyjë në tokën në ujë. Për shkak të ciklit të elementeve në natyrë janë replenished vazhdimisht rezervat e saj në koren e tokës, ajrit. molekula organike komplekse përmbajnë azot në përbërjen e tij janë të degraduara nga bakteret në përbërësve inorganike.

përdorimi praktik

Komponimet më të rëndësishme të azotit për bujqësi - një kripë shumë të tretshëm. Thithet nga bimët ure nitrat (natrium, kalium, kalcium), komponime amoni (uji amoniakut, klorid, sulfate, nitrat amoni).
Inert bimët pronat azotit paaftësia për të absorbuar atë nga jashtë çojë në nevojën për të bërë doza të mëdha çdo vit nitrateve. Pjesë e organizmit bimore janë në gjendje për të ruajtur pushtetin macrocell "për të ardhmen", e cila degradon cilësinë e produktit. Tepërta nitrateve në perimet dhe frutat mund të shkaktojë helmim të njerëzve, rritjen e tumoreve malinje. Përveç bujqësisë, komponimet e azotit janë përdorur në industritë e tjera:

• per pergatitjen e medikamenteve;
• për sintezën kimik të komponimeve larta molekulare;
• ne prodhimin e eksplozivëve nga trinitrotoluene (TNT);
• për prodhimin e ngjyra.

NO oksid gjen përdorim në kirurgji, substanca ka një efekt analgjezik. Humbja e ndjesi kur gazi thithur vënë re se edhe studiuesit e parë azotit vetitë kimike. Pra, nuk ishte një emër i zakonshëm "qesh me gaz".

Problemi i nitrateve në produktet bujqësore

Kripërat e acidit nitrik - nitrat - përmban një anion ngarkohet veçmas NO ^3-. Ende përdoret emri i vjetër i grupit të substancave - nitrat amonit. Nitratet janë përdorur për të fekonduar fushat, në sera, kopshte. Sillni ato në fillim të pranverës para mbjelljes, në verë - në formën e feedings lëngshme. Vetë, substanca nuk paraqet një rrezik të madh për njerëzit, por në trup, ata janë konvertuar në nitriteve, pastaj në nitrosamines. Nitrat NO ^2- joneve - particles toksike, ata shkaktojnë oksidimi i hekurit ngjyra në molekulat hemoglobinës në joneve trivalente. Në këtë shtet, substanca kryesore e gjakut të njeriut dhe kafshëve nuk është në gjendje për të transportuar oksigjen dhe për të hequr dioksidin e karbonit nga indet.

Nitrati ndotje më e rrezikshme e ushqimit për shëndetin e njeriut:

• tumoreve malinje që dalin në konvertimin e nitrateve te nitrosamines (kancerogjen);
• zhvillimi i koliti ulcerative,
• hipotension ose hipertension;
• dështimi i zemrës;
• gjakderdhje çrregullime
• lezione të mëlçisë, pankreasit dhe zhvillimin e diabetit;
• zhvillim të dështimit të veshkave;
• anemia, kujtesës dëmtuar, vëmendje dhe të zbulimit.

Përdorimi simultan i produkteve të ndryshme me doza të mëdha të nitrateve çon helmimin akut. Burimet mund të jenë bimët, ujit të pijshëm, pjata të gatshme të mishit. Njomje në ujë të pastër dhe gatim mund të zvogëlojë përmbajtjen ushqyese të produkteve nitrat. Studiuesit zbuluan se doza të larta të përbërësve të rrezikshme vërejtur në prodhimin e papjekur dhe bimëve serë.

Fosfor - element Pnictogen

Atomet e elementeve kimike që janë në të njëjtën kolonë vertikale të sistemit periodik, shfaqin veti të përbashkëta. Fosfor ndodhet në periudhën e tretë, i referohet grupit 15, si dhe azot. elementet e strukturës atomet të ngjashme, por ka dallime në pronat. Azot dhe fosfor shfaqin negativ valenca dhe oksidimit gjendjen III ne komponimet e tyre me metale dhe hidrogjenit.

Shumë reagime fosfor vazhdojë në temperatura të zakonshëm, një element aktiv kimikisht. Reagon me oksigjen te formuar P ₂ O ₅ larta oksid. Tretësi ujor i këtij materiali ka vetitë e acidit (metaphosphoric). Ndërsa ngrohjen acid orthophosphoric perftohet. Ajo përcakton një shumicë të llojeve të kripërave, shumë prej të cilave janë të plehrave minerale, për shembull Superfosfatit. Azotit dhe fosforit komponimet formojnë një pjesë të rëndësishme të ciklit të materies dhe energjisë në planetin tonë, të përdorura në fushat industriale, bujqësore dhe të tjera.