Tebchaw nitrogen. thaj chaw ntawm nitrogen

Muab yug tau nitrate - raws li txhais los ntawm Latin lo lus Nitrogenium. Qhov no title nitrogen - tshuaj caij nrog ib tug atomic tooj ntawm 7, lub taub hau 15 th pab pawg neeg nyob rau hauv lub ntev version ntawm lub periodic rooj. Nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug yooj yim tshuaj muaj li ntawm lub ntiaj teb muab faib cua hnab - cua. Ib tug ntau yam ntawm nitrogen tebchaw pom nyob rau hauv lub ntiaj teb ua kiav txhab, thiab muaj sia nyob yog lug siv nyob rau hauv lag luam, ua tub rog, ua liaj ua teb thiab cov tshuaj.

Yog vim li cas yog nitrogen hu ua "zawm" thiab "lifeless"

Raws li historians ntawm Science News for KIDS hais ua ntej tau txais qhov yooj yim tshuaj Henry Cavendish (1777). Kev kis tau cua tshaj kub coals rau haum ntawm cov tshuaj tiv thaiv cov khoom siv alkali. Raws li ib tug tshwm sim ntawm kev soj ntsuam pom tsis muaj kob thiab ntxhiab roj, unreacted thee. Cavendish hu ua nws "suffocating cua" rau lub cev tsis muaj ua tsis taus pa thiab combustion.

Niaj hnub nimno Tshuaj yuav piav qhia hais tias cov pa yog reacted nrog thee, carbon dioxide yog tsim. Qhov seem "stifling" ntawm huab cua yog rau feem ntau yog ib feem ntawm lub lwg me me N _2. Cavendish thiab lwm yam zaum ntawm lub sij hawm txog cov teeb meem no yog tsis tau paub li, txawm hais tias nitrogen thiab nitrate tebchaw ces tau dav siv nyob rau hauv kev khwv nyiaj txiag. Tus kws tshawb fawb hais txog qhov txawv roj mus rau ib tug colleague rau kev zoo xws li cov thwmsim - Yauxej Priestley.

Nyob rau tib lub sij hawm Carl Scheele kos mloog mus rau lub tsis paub hais tias feem ntawm cov huab cua, tab sis ua tsis tau tejyam kom zoo zoo piav nws cov keeb kwm. Tsuas Daniel Rutherford nyob rau hauv 1772 pom tau hais tias tam sim no thwmsim "suffocating" "puas" gas - nitrogen. Ib txhia zaum ntseeg nws discoverer - nws tseem yog sib cav tswv yim historians ntawm science.

15 xyoo tom qab Rutherford lub thwmsim nto moo chemist Antuan Lavuaze npaj los hloov lub sij hawm huab cua "puas" yog hais txog nitrogen, nyob rau lwm yam - Nitrogenium. By lub sij hawm nws muaj pov thawj hais tias qhov no tshuaj tsis hlawv, tsis them nyiaj yug ua tsis taus pa. Ces muaj lub Lavxias teb sab lub npe "nitrogen", uas yog txhais nyob rau hauv ntau txoj kev. Feem ntau hais tias lub sij hawm txhais tau tias "tsis muaj sia". Tom ntej kev tshawb fawb tau refuted lub thoob plaws txoj kev ntseeg txog lub thaj chaw ntawm tshuaj. Nitrogen tebchaw - cov nqaijrog - lub loj macromolecules nyob rau hauv muaj pes tsawg leeg uas muaj sia nyob. Nyob rau hauv thiaj li yuav tsim nroj tsuag nqus los ntawm cov av mineral kev noj haus yuav tsum tau hais - ^2- ions tsis muaj ₃ thiab NH ^4+.

Nitrogen - ib tug tshuaj caij

Yuav kom nkag siab txog cov atomic qauv thiab cov khoom pab rau hauv lub periodic system (PS). Txoj hauj lwm ntawm cov tshuaj lub caij nyob rau hauv lub periodic rooj yuav txhais tau nuclear xwb, tus naj npawb ntawm protons thiab neutrons (loj tus naj npawb). Nws yog tsim nyog them sai sai mus rau tus nqi ntawm lub atomic loj - qhov no yog ib tug ntawm lub ntsiab yam ntxwv ntawm lub caij. lub sij hawm, tus xov tooj sau raws nkaus Ii mus rau lub xov tooj ntawm lub zog ntau. Lub luv luv version ntawm lub periodic rooj Group tooj sau raws nkaus Ii mus rau lub xov tooj ntawm electrons nyob rau hauv lub sab nraud energaticheskom theem. Ntsiab lus cov ntaub ntawv nyob rau hauv lub dav dav yam ntxwv ntawm nitrogen los ntawm nws txoj hauj lwm nyob rau hauv lub periodic system:

• Qhov no yog ib tug uas tsis yog-metallic caij yog nyob rau hauv rau sab xis ces kaum ntawm lub SS.
• Tshuaj cim: N.
• Khoom tooj: 7.
• Tus kwv tij atomic loj: 14,0067.
• Formula volatile hydrogen tebchaw: NH ₃ (ammonia).
• Cov ntaub ntawv ib tug ntau dua oxide N ₂ O _5, uas yog ncaj rau tus valency ntawm nitrogen V.

Qauv nitrogen atom:

• nuclear xwb +7.
• Tus nab npawb ntawm protons: 7; lub xov tooj ntawm neutrons: 7.
• Number of Energy Theem: 2.
• Tag nrho cov ntawm electrons: 7; e mis: 1s ² 2s ² 2p ^3.

Paub meej kawm ruaj khov isotopes № caij 7, lawv loj xov tooj - 14 thiab 15. Lub ntsiab lus ntawm ib lub teeb atoms ntawm uas yog 99,64%. Lub nuclei ntawm luv luv-lived tej isotope kuj 7 protons, thiab tus naj npawb ntawm neutrons txawv heev: 4, 5, 6, 9, 10.

Nitrogen nyob rau hauv cov xwm

Raws li ib feem ntawm cov huab cua molecules yog tam sim no lub ntiaj teb sheath yooj yim tshuaj, uas nws mis - N _2. Cov ntsiab lus ntawm nitrogen roj nyob rau hauv cov cua yog hais txog 78,1 volume%. Inorganic sib txuas ntawm cov tshuaj lub caij nyob rau hauv lub ntiaj teb ua kiav txhab - ntau yam ammonium ntsev thiab nitrates (niter). Tebchaw ntawm lub mis thiab lub npe ntawm ib co ntawm cov tseem ceeb tshaj plaws tshuaj:

• NH _3, ammonia.
• TSIS MUAJ _2, nitrogen dioxide.
• NANO ₃ Sodium nitrate.
• (NH _{4) 2} li _4, ammonium sulfate.

Lub valence ntawm lub nitrogen nyob rau hauv lub yav tas ob lub tebchaw - IV. Thee, av, muaj sia nyob tseem muaj N atoms nyob rau hauv bound daim ntawv. Nitrogen yog ib feem ntawm cov amino acids macromolecules, DNA thiab RNA nucleotides, cov tshuaj hormones thiab hemoglobin. Tag nrho cov ntsiab lus ntawm cov tshuaj lom neeg caij nyob rau hauv tib neeg lub cev nce mus txog 2.5%.

yooj yim tshuaj

Nitrogen nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov diatomic molecules - lub loj tshaj volume thiab luj ntawm cov cua huab cua. Yeeb tshuaj, uas nws mis yog N _2, muaj tsis muaj tsw, xim thiab saj. Qhov no gas yog ntau tshaj li 2/3 cua ntiaj teb sheath. Cov kua nitrogen yog ib tug tsis muaj kob tshuaj, li dej. Boils ntawm ib tug kub ntawm -195,8 ° C. M (N ₂₎ = 28 g / mol. Tej yam yooj yim tshuaj me ntsis yooj yim oxygen, nitrogen, huab cua, nws ceev yog nyob ze rau 1.

Lub atoms nyob rau hauv lub molecule khi nrees 3 qhia electron officers. Cov compound exhibits ib siab tshuaj lom neeg kuj, uas distinguishes nws los ntawm cov pa thiab lwm yam gaseous tshuaj. Yuav kom ib tug nitrogen molecule yog phua rau hauv nws cov constituent atoms tsim nyog los siv zog 942,9 kJ / mol. Tiv tauj ntawm peb officers ntawm electrons no muaj zog heev, yuav pib mus ua txhaum down thaum rhuab saum toj no 2000 ° C.

suab tsis tshwm sim nyob rau hauv ib txwm tej yam kev mob, lub dissociation ntawm molecules rau hauv atoms. Tshuaj inertness yog tseem tshwm sim los ntawm nitrogen tiav tsis tuaj kawm ntawv ntawm polarity nyob rau hauv nws cov qauv. Lawv sib tham heev weakly nrog txhua lwm yam, li no ua hauj lwm cov gaseous lub xeev ntawm teeb meem ntawm tej siab thiab ntawm ib tug kub nyob ze rau chav tsev kub. Tsis tshua muaj tshuaj ua si ntawm molecular nitrogen yog siv nyob rau hauv txawv dab thiab pab kiag li lawm qhov twg nws yog tsim nyog los tsim ib tug inert ib puag ncig.

Dissociation ntawm molecules N ₂ tej zaum yuav tshwm sim nyob rau hauv tus ntawm lub hnub ci tawg rau hauv lub Upper cua. Atomic nitrogen yog tsim, uas reacts nrog tej co thiab nonmetals nyob rau hauv ib txwm tej yam kev mob (phosphorus, sulfur, arsenic). Cov no synthesis ntawm cov tshuaj ua av tej yam kev mob uas tau kov.

nitrogen valency

Cov txheej electron plhaub ntawm lub atom tsim ib tug 2 s 3 thiab p electron. Cov tsis zoo nitrogen yuav muab hais thaum interacting nrog rau lwm cov hais tias sib haum mus rau nws kom txhob muaj zog. Adjoining lub uas ploj lawm octet mus rau 3 electron atom exhibits oxidative muaj peev xwm. Electronegativity nitrogen hauv qab no nws yog xim hlau zog yog tsawg pronounced dua cov fluorine, oxygen thiab chlorine. Thaum interacting nrog cov tshuaj hais nitrogen muab electrons (oxidize). Yuav txo tau kom zoo ions ua raws li los ntawm cov tshuaj tiv thaiv nrog rau lwm cov co thiab nonmetals.

Raug nitrogen valence - III. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov tshuaj bonds yog tsim los ntawm lub txheej p-attraction ntawm electrons thiab cov creation ntawm ib yam (losis tswvyim dabtsi) khub. Nitrogen muaj peev xwm sawv ntawm txoj kev pub-acceptor daim ntawv cog lus vim nws leeg khub ntawm electrons, raws li yog lub ammonium ion NH ^4+.

Tau nyob rau hauv txoj kev kuaj thiab kev lag luam

Ib cov kev ua sim raws li nyob rau hauv oxidative thaj chaw ntawm tooj liab oxide. Siv nitrogen compound nrog hydrogen - ammonia NH _3. Qhov no tsis kaj siab daws qhov teebmeem ntawd gas vzaimoddeystvuet nrog hmoov tooj liab oxide dub. Cov uas ua cov tshuaj tiv thaiv ua nitrogen thiab zoo nkaus li nws yog xim hlau tooj liab (liab hmoov). Qha rau lub raj phab ntsa waterdrops - lwm cov tshuaj tiv thaiv cov khoom.

Lwm kuaj txoj kev uas siv ib tug nitrogen compound nrog co - azide, piv txwv li NaN _3. Tau los ntawm ib tug roj uas tsis yuav tsum tau ntxuav los ntawm kab mob.

Lub kuaj yog nqa decomposition ntawm ammonium nitrite rau nitrogen thiab dej. Yuav pib cov tshuaj tiv thaiv, cua sov yog yuav tsum tau, ces cov txheej txheem hais nrog evolution ntawm tshav kub kub (exothermic). Nitrogen yog kab mob nrog impurities, li ntawd nws yog ntxuav thiab qhuav.

Kev npaj ntawm cov nitrogen nyob rau hauv lub lag luam:

• fractional distillation ntawm cov kua cua - ib txoj kev, uas siv lub cev thaj chaw ntawm nitrogen thiab cov pa (txawv ib kub npau npau taw tes);
• tshuaj cov tshuaj tiv thaiv ntawm cov huab cua nrog ib tug kub thee;
• adsorptive roj sib cais.

Sis nrog co thiab hydrogen - oxidizing zog

Inertia check molecules tsis pub ib co direct synthesis ntawm nitrogen tebchaw. Mus qhib lub atoms tsim nyog los muaj zog cua sov los yog irradiation substance. Nitrogen yuav hnov mob nrog lithium hauv ib chav tsev kub, nrog magnesium, poov hlau thiab sodium, cov tshuaj tiv thaiv hais nkaus xwb los ntawm cov cua kub. Coj hlau nitrides raug tsim.

Tus sis ntawm lub nitrogen nrog hydrogen yuav siv sij hawm qhov chaw nyob rau hauv high school kub thiab siab. Tsis tas li ntawd txoj kev no yuav tsum tau cov catalyst. Ammonia tau - ib qho ntawm feem tseem ceeb tshuaj synthesis. Nitrogen, raws li ib tug oxidizing neeg sawv cev, qhia tau hais tias nyob rau hauv lawv cov tri tsis zoo oxidation xeev:

• 3 (ammonia thiab lwm yam nitrogen tebchaw, hydrogen - nitrides);
• -2 (hydrazine N ₂ H _4);
• -1 (hydroxylamine NH ₂ OH).

Qhov tseem ceeb tshaj nitride - ammonia - npaj nyob rau hauv loj qhov ntau nyob rau hauv kev lag luam. Cov teeb meem loj rau ib ntev lub sij hawm tseem cov tshuaj inertness ntawm nitrogen. Nws qhov chaw ntawm raw cov ntaub ntawv twb nitrate, tab sis mineral reserves pib tsis kam sai heev nrog txoj kev loj hlob ntawm ntau lawm.

Qhov zoo kev kawm tau ntawm cov tshuaj science thiab xyaum tau lub creation ntawm ammonia nitrogen fixation txheej txheem rau ntawm ib qho muaj scale. Nyob rau hauv tshwj xeeb txhua yog los ntawm synthesis - ib tug reversible txheej txheem ntawm nitrogen tau los ntawm cov huab cua thiab hydrogen. Thaum tsim pom tej yam kev mob, kev txav cov equilibrium ntawm no cov tshuaj tiv thaiv rau cov khoom sab, siv lub catalyst ammonia tawm los yog 97%.

Sis nrog rau oxygen - txo zog

Nyob rau hauv thiaj li yuav pib cov tshuaj tiv thaiv ntawm nitrogen thiab cov pa, yuav tsum tau muaj zog cua sov. Muaj txaus zog hluav taws xob arc thiab ib tug xob paug rau huab cua. Qhov tseem ceeb tshaj inorganic tebchaw nyob rau hauv uas lub nitrogen yog nyob rau hauv nws zoo oxidation xeev:

• 1 (nitrogen oxide (I) N ₂ O);
• +2 (TSIS MUAJ ntawm nitrogen monoxide);
• 3 (nitrogen oxide (III) N ₂ O _3, HNO ₂ nitrous acid, nitrite ntsev thereof);
• 4 (nitrogen dioxide (IV) TSIS MUAJ _2);
• 5 (nitrogen pentoxide (V) N ₂ O _5, HNO ₃ nitric acid, nitrates).

Tus nqi ntawm lawm tab

Nroj tsuag nqus ammonium ions thiab nitrate anions los ntawm cov av siv rau cov synthesis ntawm tshuaj tshua ntawm organic molecules nyob rau hauv lub hlwb tas li khiav. Atmospheric nitrogen nodule kab mob yuav assimilate - me me chaw txoj kev nodules rau cov hauv paus hniav ntawm legumes. Raws li ib tug tshwm sim, qhov no pab pawg neeg ntawm cov nroj tsuag tau txais lub yuav tsum tau roj teeb, nws enriches cov av.

Thaum lub sij hawm cov teb chaws sov los nag tshwm sim oxidation cov tshuaj tiv thaiv ntawm atmospheric nitrogen. Lub oxides yog yaj tsim acids, cov tebchaw ntawm nitrogen nkag mus rau av nyob rau hauv cov dej. Vim lub voj voog ntawm cov ntsiab nyob rau hauv cov xwm tas li Iwj nws reserves nyob rau hauv lub ntiaj teb ua kiav txhab, cov huab cua. Complex organic molecules muaj nitrogen nyob rau hauv nws muaj pes tsawg leeg, yog degraded los ntawm cov kab mob nyob rau hauv inorganic yam.

kev siv tswv yim

Qhov tseem ceeb tshaj nitrogen tebchaw rau ua liaj ua teb - ib tug heev soluble ntsev. Absorbed los ntawm cov nroj tsuag urea nitrate (sodium, potassium, calcium), ammonium tebchaw (ammonia dej, chloride, sulfate, ammonium nitrate).
Inert zog nitrogen nroj tsuag tsis muaj peev xwm mus nqus nws los ntawm sab nraum ua rau qhov yuav tsum tau kom loj koob tshuaj txhua xyoo nitrates. Qhov ntawm cov nroj tsuag kab mob muaj peev xwm ua cia macrocell hwj chim "rau lub neej yav tom ntej", uas degrades qhov zoo ntawm cov khoom. Tshaj nitrates nyob rau hauv zaub thiab txiv hmab txiv ntoo tej zaum yuav ua rau lom nyob rau hauv tib neeg, txoj kev loj hlob ntawm phem hlav. Nyob rau hauv tas li ntawd mus ua liaj ua teb, nitrogen tebchaw yog siv nyob rau hauv lwm yam lag luam:

• rau qhov kev npaj ntawm medicaments;
• rau tshuaj lom neeg synthesis ntawm high-molecular tebchaw;
• nyob rau hauv qhov siv thiab ua explosives los ntawm trinitrotoluene (TNT);
• rau zus tau tej cov dyes.

TSIS oxide pom siv nyob rau hauv kev phais, cov tshuaj yeeb dej caw muaj ib tug analgesic nyhuv. Poob ntawm nov ntawm nqaij tawv thaum nqus tau cov pa roj pom hais tias txawm tus thawj soj ntsuam nitrogen tshuaj zog. Yog li ntawd, yog ib lub npe "luag roj".

Qhov teeb meem ntawm nitrates nyob rau hauv ua liaj ua teb khoom

Cov ntsev ntawm nitric acid - Nitrate - muaj ib tug singly them anion TSIS ^3-. Tseem siv lub npe laus ntawm cov pab pawg neeg ntawm tshuaj - ammonium nitrate. Nitrates yog siv los fertilize teb, nyob rau hauv greenhouses, lub vaj. Nqa lawv nyob rau hauv thaum ntxov caij nplooj ntoos hlav ua ntej cog, nyob rau hauv lub caij ntuj sov - nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov kua pub mov noj. By lawv tus kheej, tshuaj yeeb dej caw tsis ua rau ib tug zoo txaus ntshai rau cov neeg, tab sis nyob rau hauv lub cev, lawv hloov dua siab tshiab rau hauv nitrites, ces mus rau nitrosamines. Nitrite TSIS ^2- ions - toxic hais, lawv ua oxidation ntawm ferrous hlau nyob rau hauv lub hemoglobin molecules nyob rau hauv lub trivalent ions. Nyob rau hauv lub xeev no, lub ntsiab yam khoom uas ntawm tib neeg thiab tsiaj txhu cov ntshav yog tsis muaj peev xwm los mus thauj cov pa thiab tshem tawm cov pa roj carbon dioxide los ntawm cov ntaub so ntswg.

Qhov ntau txaus ntshai nitrate kis ntawm zaub mov rau tib neeg noj qab haus huv:

• phem hlav sawv nyob rau hauv lub hloov dua siab tshiab ntawm nitrates rau nitrosamines (carcinogenic);
• txoj kev loj hlob ntawm ulcerative mob plab,
• hypotension los yog tawg;
• lub plawv tsis ua hauj lwm;
• los ntshav mob
• txhab ntawm lub siab, lub pancreas thiab cov kev loj hlob ntawm cov ntshav qab zib;
• txoj kev loj hlob ntawm lub raum tsis ua hauj lwm;
• anemia, impaired kev nco, mloog thiab txawj ntse.

Lub simultaneous kev siv ntau yam khoom uas muaj ntau lub koob tshuaj nitrates ua rau mob lom. Lub chaw yuav tsum nroj tsuag, cov dej haus, npaj txhij-ua cov tais nqaij. Soaking nyob rau hauv huv si dej thiab ua noj ua haus yuav txo tau lub zaub mov cov ntsiab lus ntawm nitrate khoom. Cov soj ntsuam ntawm pom tias ntau dua koob tshuaj txaus ntshai tebchaw cai nyob rau hauv tsis paub qab hau thiab tsev xog paj nroj ntau lawm.

Phosphorus - caij Pnictogen

Atoms ntawm tshuaj hais tias yog nyob rau hauv tib ntsug sab ntawm lub periodic system, muaj ntau zog. Phosphorus yog nyob rau hauv lub thib peb lub sij hawm, nws yog hais txog cov pab pawg neeg 15, raws li tau zoo raws li nitrogen. Qauv ntsiab xws li atoms, tab sis muaj cov sib txawv nyob rau hauv cov khoom. Nitrogen thiab phosphorus muaj tsis zoo valency thiab oxidation xeev III nyob rau hauv lawv lub tebchaw nrog co thiab hydrogen.

Muaj ntau phosphorus tshua mus ntawm zoo tib yam kub, ib tug sib active caij. Yog reacted nrog rau oxygen mus rau daim ntawv P ₂ O ₅ dua oxide. Lub aqueous tov ntawm no cov ntaub ntawv uas muaj lub thaj chaw ntawm acid (metaphosphoric). Thaum cua sov orthophosphoric acid yog tau. Nws nyiaj thiab lub sij ib tug plurality ntawm hom ntawm ntsev, ntau yam uas yog cov mineral chiv, piv txwv li superphosphates. Nitrogen thiab phosphorus tebchaw tsim ib qho tseem ceeb heev ib feem ntawm lub voj voog ntawm teeb meem thiab zog rau peb ntiaj chaw, siv nyob rau hauv industrial, ua liaj ua teb thiab lwm yam liaj teb.