Ki sa ki se nitwojèn? Mass azòt. azòt molekil

Eleman nan ki pa Peye-metalik nan 15 gwoup [Va] Peryodik Table nan - nitwojèn atòm 2 nan ki konbine yo fòme yon molekil - san koulè, san odè ak gou gaz Constituent yon gwo pati nan atmosfè Latè a ak ki se yon pati nan tout sa ki vivan.

Istwa nan dekouvèt

Azòt gaz se sou 4/5 nan atmosfè latè a. Li te izole nan byen bonè Air rechèch la. Nan 1772, Swedish Himik Karl Wilhelm Scheele premye yo demontre ke tankou yon azòt. Dapre l ', lè a se yon melanj de de gaz, youn nan ki li te rele "dife lè", sa vle di A. ki degaje konbisyon nan sipò, ak lòt la -. "Move lè" paske li rete apre premye a boule. Se yo ki te oksijèn an ak nitwojèn. Anviwon nitwojèn nan menm moman an ki te izole pa Botanic a Scottish Danyèl Rutherford, ki moun ki premye pibliye rezilta l 'yo, kòm byen ke magazen an Britanik Henry Cavendish ak klèje a Britanik, ak syantis Dzhozefom Pristli, ki moun ki pataje ak Scheele primasi nan dekouvèt la nan oksijèn. syans Pli lwen yo te montre ke gaz nouvo se yon pati nan nitrat oswa potasyòm nitrat a (kno _3), epi, kòmsadwa, li rele l 'nan yon nitwojèn ( "bay salpètr nesans") pa magazen an franse Chaptal nan 1790 Azòt te premye atribiye nan eleman yo pwodui chimik nan Lavoisier, ki gen eksplikasyon sou wòl nan oksijèn nan ki degaje konbisyon demanti teyori a phlogiston - popilè nan syèk la XVIII Atik. miskonsepsyon ki degaje konbisyon. enkapasite a nan sa a eleman chimik sipòte lavi (Grèk ζωή) te rezon ki fè yo te rele Lavoisier gaz nitwojèn.

Aparisyon nan ak gaye

Ki sa ki se nitwojèn? Dapre abondans la nan eleman chimik, li klase midi konsa. se atmosfè Latè a nan 75,51% nan pwa ak 78,09% pa volim ki konpoze de eleman nan epi li se yon gwo sous pou endistri an. Atmosfè a tou gen yon ti kantite amonyak ak amonyòm sèl, osi byen ke oksid nitwojèn ak nitrique asid, ki te fòme pandan loraj ak nan motè ki degaje konbisyon entèn yo. Se gratis nitwojèn yo te jwenn nan meteyorit anpil, vòlkanik ak m 'gaz ak kèk sous dlo mineral, solèy la, zetwal yo ak nèbule.

se Azòt tou yo te jwenn nan depo mineral nan potasyòm ak nitrat sodyòm, men yo satisfè bezwen moun ase. Yon lòt materyèl moun rich nan sa a eleman se Gwano, sa ki ka yo te jwenn nan twou yo, kote anpil nan baton, oswa kote yo sèk fwekante pa zwazo. Epitou, nitwojèn se ki genyen nan lapli a ak tè nan fòm lan nan amonyak ak amonyòm sèl, ak nan dlo lanmè nan fòm lan nan iyon amonyòm (NH ₄ ^+), NITRITE (NON ₂ ^-) ak nitrat (NON ₃ ^-). mwayèn a se sou 16% nan konpoze konplèks òganik tankou pwoteyin, yo prezan nan tout òganis k ap viv. Kontni an natirèl nan kwout tè a an se 0.3 pati pa 1000. Prévalence nan espas - soti nan 3 a 7 atòm pou chak Silisyòm atòm.

pi gwo pwodwi peyi yo nan azòt (tankou amonyak) depi nan konmansman an nan syèk la XXI, te peyi Zend, Larisi, peyi Etazini, Trinidad ak Tobago, Ikrèn.

pwodiksyon komèsyal epi sèvi ak

se Endistriyèl pwodiksyon nan azòt ki baze sou yon distilasyon fraksyon nan likid lè. tanperati bouyi li se egal a -195,8 ° C, 13 ° C pi ba pase sa yo ki an oksijèn, ki se konsa separe. ka Azòt tou gen pou pwodwi a sou yon echèl gwo pa ki degaje konbisyon an nan kabòn oswa idrokarbur nan lè a ak separe gaz la kabòn ki kapab lakòz ak dlo nan nitwojèn rezidyèl. Nan ti echèl se pi bon kalite nitwojèn ki te pwodwi pa chofaj barium nan Azide Ba (N _{3) 2.} reyaksyon laboratwa gen ladan chofaj yon solisyon nan NITRITE amonyòm (NH ₄ NO _2), oksidasyon nan amonyak ak yon solisyon Bwòm akeuz oswa avèk chofe oksid kòb kwiv mete :

• NH ₄ ^{+ +} NON ₂ ^- → N ₂ + 2H ₂ O.
• 8NH ₃ + 3Br ₂ → N ₂ + 6NH ₄ ^{+ +} 6Br ^-.
• 2NH ₃ + 3CuO → N ₂ + 3H ₂ O + 3Cu.

pouvwa Elemental nitwojèn dwe itilize kòm yon atmosfè inaktif pou reyaksyon ki mande esklizyon nan oksijèn ak imidite. Pou itilize ak likid nitwojèn. Idwojèn, metàn, monoksid kabòn, oksijèn, fliyò, ak - sibstans nan sèlman ki, lè bouyi pwen nan azòt se pa nan yon eta solid cristalline.

Nan endistri a pwodui chimik, sa a se eleman chimik itilize yo anpeche oksidasyon oswa lòt gate, kòm yon diluan inaktif, yon gaz reyaktif yo retire chalè a oswa pwodwi chimik yo, osi byen ke yon dife oswa eksplozyon inibitè. Nan endistri a manje, se gaz nitwojèn itilize yo anpeche gate, ak likid la - pou friz-seche Et Refroidissement sistèm. Nan gaz la endistri elektrik anpeche oksidasyon ak lòt reyaksyon chimik, pressurizes djenn nan kab ak pwoteje motè yo. Nan metaliji, nitwojèn yo itilize nan soude ak rudite, anpeche oksidasyon, semantasyon, ak decarburization. Kòm gaz la inaktif li se itilize nan pwodiksyon an nan ki mouye kawoutchou, plastik ak ELASTOMERS, li sèvi kòm yon konbustibl nan bwat ayewosòl, epi tou li kreye yon presyon nan avyon yo gaz likid. Nan medikaman, se rapid lè w konjele ak nitwojèn likid itilize nan magazen san, mwèl zo, tisi, bakteri ak espèm. Li te jwenn aplikasyon nan rechèch kriyojeni.

koneksyon

Pifò nan nitwojèn nan itilize nan envantè de konpoze chimik. bond la trip ant atòm yo nan eleman an se tèlman fò (226 kilokalori pou chak mol nan de fwa pi wo pase sa yo ki idwojèn molekilè), ki molekil nitwojèn diman antre nan nan lòt konpoze.

metòd endistriyèl determinasyon eleman ki enpòtan an se Haber-Bosch pwosesis pou sentèz la nan amonyak devlope pandan Dezyèm Gè Mondyal, Almay diminye depandans sou nitrat a Chilyen. Li gen ladan l sentèz dirèk nan NH ₃ - gaz san koulè ak yon pike, odè enèvan - ki sòti dirèkteman nan eleman li yo.

Pifò nan amonyak la se konvèti nan nitrique asid (HNO _3), ak nitrat - sèl ak èste nan asid nitrique, soda sann (Na ₂ CO _3), HYDRAZINE (N ₂ H ₄₎ - san koulè likid itilize kòm yon konbustibl, ak nan anpil endistriyèl pwosesis.

nitrique asid se lòt gwo konpoze an komèsyal pwodui chimik nan eleman an. se san koulè, trè korozivite likid yo itilize nan pwodiksyon an nan angrè, teintures, dwòg ak eksplozif. AMMONIUM NITRATE (NH ₄ NO ₃₎ - sèl nan amonyak ak nitrique asid - se eleman ki pi komen angrè nitwojèn.

Oksijèn + nitwojèn

C fòme yon seri de oksijèn, oksid nitwojèn, r. H. oksid nitre (N ₂ O), nan ki li ki egal a valence nan +1 oksid (NON) (+2) ak gaz (NON ₂₎ (4). Anpil oksid nitwojèn trè temèt; yo sous prensipal yo nan polisyon nan atmosfè a. Oksid nitre, konnen tou kòm ri gaz, se pafwa itilize kòm yon anestezi. Lè rale, li lakòz grav isterik. Nitrique oksid reyaji rapidman ak oksijèn yo fòme yon gaz mawon entèmedyè pwodwi nan pwodiksyon an nan asid nitrique ak yon oksidan fò nan pwosesis chimik yo ak konbustibl.

Epitou itilize yo se kèk nitrur ki te fòme pa metal ak yon konpoze nitwojèn nan tanperati ki wo. Nitrur a bor, Titàn, zirkonyom ak Tantal gen aplikasyon espesyal. Yon fòm cristalline nan bor nitrid (BN), pou egzanp, se pa enferyè a dyaman nan dite ak soksid move Se poutèt sa itilize kòm yon wo-abrazif.

syanur inòganik gen CN gwoup ^-. Idwojèn cyanide oswa syanidrik asid HCN, se trè temèt ak gaz trè toksik ki te itilize pou konsantrasyon fumigasyon minrè nan lòt pwosesis endistriyèl. se syanojèn (CN) ₂ itilize kòm yon pwodui chimik fumigasyon entèmedyè ak pou.

Azotur yo konpoze ki gen ladan yon gwoup ki gen twa atòm nitwojèn -N _3. Pifò nan yo se enstab ak trè sansib chòk. Kèk nan yo, tankou Azide plon, Pb (N _{3) 2,} yo itilize nan detonateur ak prime. Azotur, tankou alojèn, fasilman kominike avèk lòt sibstans ki sou yo fòme yon plusieurs nan konpoze.

Azòt se yon pati nan dè milye plizyè nan konpoze òganik. Pifò nan yo yo sòti nan amonyak, idwojèn cyanide, syanojèn, protoksid oswa asid nitrique. AMINES, asid amine, amidur, pou egzanp, sòti nan amonyak oswa yon pre relasyon ak li. Nitrogliserin ak nitroseluloz - nitrique èste. NITRITE te prepare soti nan asid protoksid (HNO _2). Purin ak alkalwa yo konpoze etero nan ki nitwojèn nan ranplase youn oswa plis atòm kabòn.

Pwopriyete ak reyaksyon

Ki sa ki se nitwojèn? Li se yon san koulè, ni odè gaz ki kondans nan -195,8 ° C, san koulè, ki ba likid viskozite. Eleman egziste nan fòm lan nan N ₂ molekil, reprezante nan fòm lan: N ::: N:, nan ki enèji nan kosyon egal a 226 Kcal pou chak mol, dezyèm sèlman nan monoksid kabòn (256 calories pou chak mol). Pou rezon sa a, enèji a deklanchman nan azòt molekilè se trè wo, se konsa nan kondisyon nòmal eleman nan se relativman inaktif. Epitou, trè ki estab molekil nitwojèn anpil kontribye nan enstabilite a Thermodynamic nan konpoze nitwojèn anpil, nan ki koneksyon, menm si fò ase, men relasyon enferyè molekilè azòt.

Relativman dènyèman, ak kapasite a nan molekil yo nitwojèn te san atann dekouvri sèvi kòm ligan pou konpoze konplèks. obsèvasyon an ke kèk solisyon nan konplèks rutnyom kapab absòbe atmosferik nitwojèn mennen nan sa ki ka byento ka jwenn yon fason senp ak pi bon nan repare-eleman an.

ka aktif nitwojèn ka jwenn pa pase ki ba gaz presyon nan egzeyat elektrik segondè-vòltaj. Pwodwi a se jòn ak plis ankò fasilman reyaji pase molekilè, idwojèn atomik, souf, fosfò ak metal divès kalite, epi tou li se kapab nan dekonpoze NO nan N ₂ ak O _2.

Yon konpreyansyon klè nan sa ki nitwojèn, Ou ka jwenn akòz estrikti elektwonik li yo ki te gen fòm nan 1S 2s ^{2 2 3} 2p. Senk kokiy elèktron ekstèn yon ti kras ekran chaj la, sa ki lakòz chaj efikas nikleyè te santi nan rejyon an nan reyon an kovalan. atòm Azòt se relativman ti epi yo gen yon electronegativity elektwonegativite segondè, lokalize ant kabòn a ak oksijèn. E konfigirasyon gen ladan twa ekstèn demi-orbitals, e yo fòme twa lyezon kovalan. Se poutèt sa, atòm nan azòt dwe gen ekstrèmman wo reaction, fòme ak pi lòt eleman ki estab konpoze binè, espesyalman lè lòt eleman se anpil diferan electronegativity elektwonegativite, ban koneksyon polarite enpòtan. Lè yon lòt eleman electronegativity elektwonegativite pi ba polarite tache ak atòm nan azòt nan yon pati nan chaj negatif, ki libere elektwon unshared li yo yo patisipe nan lyezon kowòdinasyon. Lè yon lòt eleman plis elèktronegatif nitwojèn yon pati nan chaj pozitif limite anpil pwopriyete donatè nan molekil la. Nan polarite ba akòz paske yo te electronegativity elektwonegativite a egal yon lòt eleman, kominikasyon miltip domine sou sèl. Si dezekilib nan gwosè atomik anpeche fòmasyon nan lyezon miltip ki fòme yon kosyon sèl se chans yo dwe relativman fèb, ak koneksyon an se enstab.

analyse chimi

Anpil fwa ka pousantaj la nan azòt nan melanj gaz la dwe detèmine pa mezire volim li yo apre absòpsyon nan lòt konpozan nan réactifs yo chimik. dekonpozisyon an nan asid silfirik nan prezans nitrat mèki degaje oksid nitrique, ki ka mezire kòm yon gaz. se Azòt libere soti nan konpoze òganik lè yo boule sou yon oksid kòb kwiv mete, epi yo ka nitwojèn a gratis pou mezire kòm yon gaz apre absòpsyon a nan pwodwi ki degaje konbisyon ak lòt. Yon byen li te ye Kjeldahl metòd pou detèminasyon an nan sibstans ki sou konsidere kòm isit la nan konpoze òganik konsiste nan dekonpoze konpoze an ak konsantre asid silfirik (opsyonèlman ki gen mèki oswa oksid li yo, ak sèl divès kalite). Se konsa, se nitwojèn konvèti nan silfat amonyòm. Ajoute sodyòm degaje SODIUM amonyak, ki se kolekte pa asid konvansyonèl; se kantite lajan an rezidyèl nan asid reaji Lè sa a, detèmine pa titration.

siyifikasyon byolojik ak fizyolojik

Wòl nan nitwojèn nan zafè vivan an konfime aktivite fizyolojik li yo nan konpoze òganik. Pifò òganis vivan pa ka sèvi ak sa a eleman chimik tèt li ta dwe gen aksè a konpoze li yo. Se poutèt sa, determinasyon nan nitwojèn ki esansyèl. Nan lanati, sa rive kòm yon rezilta nan de pwosesis de baz yo. Youn nan se efè a nan enèji elektrik nan atmosfè a, se konsa ke nitwojèn ak oksijèn molekil separe, sa ki pèmèt atòm gratis yo fòme NO ak NO _2. Gaz Lè sa a, reyaji ak dlo: 3NO ₂ + H ₂ O → 2HNO ₃ + NO.

HNO ₃ se fonn epi li vini nan Latè soti nan lapli a nan fòm lan nan likè fèb. Evantyèlman asid vin fè pati nan azòt nan tè konbine ki se netralize yo fòme nitrite ak nitrat. Kontni an nan N nan tè kiltive anjeneral refè nan fètilizasyon ki gen nitrat ak sèl amonyòm. Vire bèt ak plant yo ak dekonpozisyon yo retounen yon konpoze nitwojèn nan tè a ak lè.

Yon lòt pi gwo natirèl pwosesis fixation se aktivite enpòtan nan legum. Akòz senbyotik ak bakteri, kilti sa yo, se kapab nan konvèti atmosferik nitwojèn dirèkteman nan konpoze li yo. Gen kèk mikwo-òganis, tankou Azotobacter Chroococcum ak Clostridium pasteurianum, yo kapab ranje N. pwòp yo

gaz nan tèt li, yo te inaktif, inonsan yo, eksepte lè yo respire anba presyon, epi li se fonn nan san an ak lòt likid kò nan pi gwo konsantrasyon. Sa lakòz efè a dwòg, ak si se presyon an redwi twò vit, se nitwojèn depase lage kòm bul gaz nan diferan pozisyon nan kò a. Sa kapab lakòz doulè nan misk ak jwenti, etoudisman, paralizi yon pati e menm lanmò. Sentòm sa yo yo rele yo maladi dekonpwesyon. Se poutèt sa, moun ki ap fòse yo respire lè nan sikonstans sa yo dwe trè dousman diminye presyon an nan yon nòmal nan nitwojèn a depase soti nan poumon yo san yo pa fòmasyon nan bul. Yon altènativ pi bon se yo sèvi ak yon melanj rèspirant nan oksijèn ak elyòm. Elyòm se anpil mwens soluble nan likid nan kò a, ak risk pou diminye.

izotòp

Azòt egziste menm jan de izotòp ki estab ¹⁴ N (99,63%) ak ¹⁵ N (0,37%). Yo ka separe pa echanj chimik oswa pa difizyon tèmik. mas nitwojèn nan fòm lan nan atifisyèl izotòp radyo-aktif se nan seri a 10-13 ak 16-24. pi estab mwatye lavi a nan 10 minit. te premye atifisyèlman pwovoke transmutasyon nikleyè te fè nan 1919 pa fizisyen britanik la Ernest Rutherford, ki bonbarde nitwojèn-14 alfa-patikil jwenn nwayo-17 oksijèn ak pwoton.

pwopriyete

Finalman lis propriétés debaz yo nan azòt:

• Nimewo atomik: 7.
• pwa atomik nan azòt: 14,0067.
• Fizyon pwen: -209,86 ° C.
• Lè w bouyi dlo pwen: -195,8 ° C.
• Dansite (1 ATM, 0 ° C): 1,2506 gram nan azòt pou chak lit.
• Konvansyonèl oksidasyon eta de -3, +3, +5.
• Elektwon konfigirasyon: 1S 2s ^{2 2 3} 2p.