यौगिकों नाइट्रोजन। नाइट्रोजन को गुण

नाइट्रेट जन्म दिने - ल्याटिन शब्द Nitrogenium देखि अनुवाद रूपमा। यो शीर्षक नाइट्रोजन - आवधिक तालिकाको लामो संस्करण 7 को एक परमाणु संख्या, टाउको 15 औं समूहसँग रासायनिक तत्व। पृथ्वी बनेको एक सरल पदार्थ को रूप मा वितरित हावा झोला - वातावरण। नाइट्रोजन यौगिकों एक किसिम पृथ्वीको पाप्रो फेला, र जीवित जीव व्यापक उद्योग, सैन्य, कृषि र चिकित्सा प्रयोग गरिन्छ।

किन नाइट्रोजन "choking" र "निर्जीव" भनिन्छ

रसायन को इतिहासकारहरूले पहिलो यो सरल पदार्थ हेनरी काभेनडिश (1777) पायो सुझाव रूपमा। वैज्ञानिक क्षार प्रयोग गरेर प्रतिक्रिया उत्पादनहरु को अवशोषण लागि तातो coals माथि हावा बित्दै। अनुभव शोधकर्ता को फलस्वरूप बेरंग बिना गंध ग्याँस, unreacted कोइला फेला परेन। काभेनडिश यो श्वास र दहन कायम गर्न नसक्नुको लागि "suffocating हावा" भनिन्छ।

आधुनिक रासायनिक अक्सिजन कोइला संग प्रतिक्रिया छ व्याख्या गर्न, कार्बन डाइअक्साइड गठन गरिएको छ। अणु एन ₂ को सबैभन्दा भाग लागि बाँकी हावा को "stifling" _{थियो।} हुनत नाइट्रोजन र नाइट्रेट यौगिकों त्यसपछि व्यापक अर्थव्यवस्था मा प्रयोग गरियो काभेनडिश र यस विषयमा बारेमा समयमा अन्य वैज्ञानिकहरू, अझै ज्ञात छैन। बैज्ञानिक समान प्रयोग सञ्चालन गर्न एक सहयोगी गर्न असामान्य ग्याँस बारेमा भन्नुभयो - जोसेफ Priestley।

एकै समयमा कार्ल Scheele हावा को अज्ञात घटक ध्यान आकर्षित गरे, तर ठीक यसको मूल व्याख्या गर्न असफल भयो। नाइट्रोजन - 1772 मा मात्र दानियल रदरफोर्डले वर्तमान प्रयोग "suffocating" "ग्याँस SPOILED कि" बुझे। केही वैज्ञानिकहरूले यसको आविष्कार विश्वास - यो अझै पनि विज्ञान इतिहासकारहरूले बहस छ।

Nitrogenium - 15 वर्ष रदरफोर्डले गरेको प्रयोग पछि प्रसिद्ध रसायनविद् Antuan Lavuaze शब्द हावा प्रतिस्थापन गर्न प्रस्तावित "SPOILED" अन्य मा, नाइट्रोजन बुझाउँछ। यसलाई यो पदार्थ बाल्न छैन साबित भएको थियो समय द्वारा श्वास समर्थन गर्दैन। त्यसपछि त्यहाँ रूसी नाम विभिन्न तरिकामा व्याख्या छ, जो "नाइट्रोजन" थिए। अक्सर शब्द "निर्जीव" अर्थ भन्छन्। पछि अध्ययन पदार्थ को गुण बारेमा व्यापक विश्वास refuted छन्। नाइट्रोजन यौगिकों - प्रोटीन - जीवित जीव को संरचना मा प्रमुख macromolecules। निर्माण गर्न बिरुवाहरु माटो खनिज पोषण आवश्यक तत्व देखि अवशोषित - ^2- आयनों सं ₃ र राजमार्ग ^4+।

नाइट्रोजन - एक रासायनिक तत्व

अणु संरचना र गुण बुझ्न मद्दत गर्छ आवधिक प्रणाली (भज)। को स्थिति रासायनिक तत्व आवधिक तालिकामा आणविक शुल्क, प्रोटन र न्युट्रोन (ठूलो संख्या) को संख्या परिभाषित गर्न सक्नुहुन्छ। यो परमाणविकपिण्ड को मूल्य ध्यान आवश्यक छ - यो तत्व को मुख्य विशेषताहरु मध्ये एक छ। अवधि, संख्या ऊर्जा स्तर को संख्या पारस्परिक रहेको छ। आवधिक तालिका समूह नम्बर को छोटो संस्करणमा बाह्य energaticheskom स्तर मा इलेक्ट्रॉनों संख्या पारस्परिक रहेको छ। आवधिक प्रणाली यसको स्थिति द्वारा नाइट्रोजन को सामान्य विशेषताहरु मा डाटा सारांश:

• यो एक गैर-धातु तत्व एसएस माथिल्लो दायाँ कुनामा छ।
• रासायनिक प्रतीक: एन
• सम्पत्ति नम्बर: 7।
• सापेक्ष परमाणविकपिण्ड: 14,0067।
• सूत्र अस्थिर हाइड्रोजन यौगिकों: राजमार्ग ₃ (अमोनिया)।
• फाराम एक उच्च ओक्साइड एन ₂ हे _5, नाइट्रोजन वी को valency बराबर छ

संरचना नाइट्रोजन परमाणु:

• आणविक शुल्क +7।
• प्रोटन को संख्या: 7; न्युट्रोन संख्या: 7।
• ऊर्जा स्तर संख्या: 2।
• इलेक्ट्रॉनों को कुल संख्या: 7; ई सूत्र: 1 सेकेन्ड ² 2s ² 2p ^3।

14 र 15 ज्योति अणुहरु को सामाग्री जो 99,64% छ - विवरण स्थिर आइसोटपहेर्नुहोस् आफ्नो ठूलो संख्या अध्ययन तत्व 7 №। छोटो-बस्ने रेडियोधर्मी आइसोटप को केन्द्रक पनि 7 प्रोटन छ, र न्युट्रोन संख्या निकै भिन्न हुन्छ: 4, 5, 6, 9, 10।

प्रकृति मा नाइट्रोजन

एन ₂ - हावा अणु रूपमा वर्तमान पृथ्वी म्यान सरल जसको सूत्र पदार्थ, _छन्। वातावरण मा नाइट्रोजन ग्याँस को सामग्री बारे 78,1 मात्रा% छ। पृथ्वी पाप्रो मा रासायनिक तत्व को अकार्बनिक यौगिकों - विभिन्न अमोनियम लवण र nitrates (niter)। सूत्र र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पदार्थ केही नाम को यौगिकों:

• राजमार्ग _3, अमोनिया।
• सं _2, नाइट्रोजन डाइअक्साइड।
• नैनो ₃ सोडियम नाइट्रेट।
• (राजमार्ग _{4) 2} अतः _4, अमोनियम सल्फेट।

उत्तरार्द्ध दुई यौगिकों मा नाइट्रोजन को valence - चतुर्थ। कोइला, माटो, जीवित जीव पनि सीमाको फारममा एन अणुहरु समावेश गर्दछ। नाइट्रोजन एमिनो एसिड macromolecules, डीएनए र आरएनए nucleotides, हर्मोन र हेमोग्लोबिन एक घटक छ। मानव शरीर मा रासायनिक तत्व को कुल सामग्री 2.5% पुग्यो।

सरल पदार्थ

diatomic अणु को रूप मा नाइट्रोजन - वातावरण हावा को सबैभन्दा ठूलो मात्रा र वजन। पदार्थ जसको सूत्र छ N _2, कुनै गंध, रंग र स्वाद छ। यो ग्याँस 2/3 भन्दा बढी हावा पृथ्वीमा म्यान छ। तरल नाइट्रोजन पानी resembling, एक बेरंग पदार्थ हो। -195,8 ° सी को एक तापमान मा फोडे एम (एन ₂₎ = 28 G / mol। सरल पदार्थ बिट सजिलो अक्सिजन, नाइट्रोजन, हावा, यसको घनत्व 1 नजिक छ।

को अणु बाँध मा अणुहरु दृढ 3 इलेक्ट्रन जोडी साझेदारी। यो मिश्रित यसलाई अक्सिजन र अन्य महामण्डल पदार्थ देखि distinguishes जो एक उच्च रासायनिक प्रतिरोध, प्रदर्शन। एक नाइट्रोजन अणु गर्न ऊर्जा 942,9 केजी / mol expend गर्न आवश्यक यसको संविधान अणुहरु विभाजित गरिएको छ। इलेक्ट्रॉनों तीन जोडी को सम्पर्क धेरै बलियो छ, जब माथि 2000 ° सी गरम बिग्रनु गर्न सुरु

व्यावहारिक सामान्य अवस्थामा अणुहरु मा अणु को dissociation उत्पन्न गर्दैन। रासायनिक inertness पनि यसको अणु मा ध्रुवीयता को नाइट्रोजन पूर्ण अभाव कारण छ। तिनीहरूले जसबाट सामान्य दबाव मा र कोठा तापमान नजिक एक तापमान मा कुरा को महामण्डल राज्य काम, प्रत्येक अन्य संग धेरै weakly अन्तरक्रिया गर्नुहोस्। आणविक नाइट्रोजन कम रासायनिक गतिविधि फरक प्रक्रियाहरू र उपकरणहरू जहाँ यो एक अक्रिय वातावरण सिर्जना गर्न आवश्यक छ मा प्रयोग गरिन्छ।

अणु एन ₂ को Dissociation माथिल्लो वातावरणमा सौर विकिरण प्रभाव अन्तर्गत उत्पन्न हुन सक्छ। परमाणु नाइट्रोजन जो सामान्य अवस्थामा (फस्फोरस, सल्फर, आर्सेनिक) अन्तर्गत केही धातु र nonmetals संग प्रतिक्रिया, गठन गरिएको छ। परिणाम अप्रत्यक्ष प्राप्त पदार्थ रहेको जमीन अवस्था को संश्लेषण छ।

नाइट्रोजन valency

एटम को बाहिरी इलेक्ट्रन खोल 2 को 3 र पी इलेक्ट्रन गठन। जब यसको कम गुण अनुरूप कि तत्व अन्य अन्तरक्रिया यी नकारात्मक नाइट्रोजन कणहरु दिन सक्छन्। 3 इलेक्ट्रन अणु गर्न हराइरहेको octet Adjoining oxidative क्षमता प्रदर्शन। यसको धातु गुण तल इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि नाइट्रोजन फ्लोरिन, अक्सिजन र क्लोरीन भन्दा कम उच्चारण छन्। यी रासायनिक तत्व अन्तरक्रिया गर्दा नाइट्रोजन दिन्छ इलेक्ट्रॉनों (oxidize)। नकारात्मक आयनों गर्न कमी अन्य धातु र nonmetals संग प्रतिक्रिया पछि।

विशिष्ट नाइट्रोजन valence - III। यस मामला मा, रासायनिक बन्धन इलेक्ट्रॉनों को बाहिरी पी-आकर्षण र साधारण (बाध्यकारी) जोडी सिर्जना गरेर गठन गर्दै हुनुहुन्छ। नाइट्रोजन आयन राजमार्ग ⁴⁺ को अमोनियम छ रूपमा, कारण इलेक्ट्रॉनों यसको लोन जोडी गर्न दाता-स्वीकारकर्ता बन्धन गठन सक्षम ^छ।

प्रयोगशाला र उद्योग मा प्राप्त

को oxidative गुण आधारित एक प्रयोगशाला विधि तामा ओक्साइड। अमोनिया राजमार्ग ₃ - साथ हाइड्रोजन नाइट्रोजन मिश्रित प्रयोग _{गर्नुहोस्।} धुलो तामा ओक्साइड कालो यो अप्रिय ग्याँस vzaimoddeystvuet गन्ध। परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया नाइट्रोजन उत्पादन र धातु तामा (रातो पाउडर) देखिन्छ। ट्यूब पर्खालहरु मा सञ्चय waterdrops - अर्को प्रतिक्रिया उत्पादन।

अर्को प्रयोगशाला विधि धातु संग एक नाइट्रोजन मिश्रित प्रयोग - azide, उदाहरणका लागि नेन _3। प्रदूषक देखि साफ गर्न आवश्यक गर्दैन ग्यास प्राप्त।

प्रयोगशाला नाइट्रोजन र पानी अमोनियम नाइट्राइट का को अपघटन लगे छ। प्रतिक्रिया सुरु गर्न, ताप आवश्यक छ, त्यसपछि प्रक्रिया गर्मी (exothermic) को विकास संग आय। नाइट्रोजन अशुद्धताओं संग दूषित छ, त्यसैले यसलाई साफ र सुकेको छ।

उद्योग मा नाइट्रोजन को तयारी:

• तरल हावा को आंशिक आसवन - जो नाइट्रोजन र अक्सिजन (फरक उम्लनेबिन्दु) को शारीरिक गुण प्रयोग विधि,;
• एक तातो कोइला संग हावा को रासायनिक प्रतिक्रिया;
• adsorptive ग्याँस अलग।

oxidizing गुण - धातु र हाइड्रोजन संग अन्तरक्रिया

Inertia टिकाउ अणु नाइट्रोजन यौगिकों केही प्रत्यक्ष संश्लेषण अनुमति छैन। बलियो ताप वा irradiation पदार्थ आवश्यक भएको अणुहरु सक्रिय। नाइट्रोजन म्याग्नेसियम, क्याल्सियम र सोडियम संग, कोठा तापमान मा लिथियम संग प्रतिक्रिया गर्न सक्नुहुन्छ, प्रतिक्रिया मात्र ताप द्वारा आय। अनुकूल धातु nitrides गठन गर्दै हुनुहुन्छ।

हाइड्रोजन संग नाइट्रोजन को अन्तरक्रिया उच्च तापमान र दबाव मा स्थान लिन्छ। यस प्रक्रिया उत्प्रेरक आवश्यक छ। अमोनिया प्राप्त - सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण रासायनिक संश्लेषण को एक। नाइट्रोजन, एक oxidizing एजेन्ट रूपमा आफ्नो त्रि नकारात्मक ओक्सीकरण राज्य अमेरिका मा देखाउँछ:

• 3 (अमोनिया र अन्य नाइट्रोजन यौगिकों, हाइड्रोजन - nitrides);
• -2 (hydrazine एन ₂ एच _4);
• -1 (hydroxylamine राजमार्ग ₂ OH)।

सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण nitride - एमोनिया - उद्योग मा ठूलो परिमाणमा तयार पारे। लामो समय को लागि ठूलो समस्या नाइट्रोजन को रासायनिक inertness रह्यो। कच्चा माल को आफ्नो स्रोतबाट नाइट्रेट थिए, तर खनिज रिजर्व उत्पादन वृद्धि संग तेजी अस्वीकार गर्न थाले।

रासायनिक विज्ञान र अभ्यास को ठूलो उपलब्धि एक औद्योगिक मात्रा मा अमोनिया नाइट्रोजन fixation प्रविधी सिर्जना भएको छ। विशेष स्तम्भहरू मा प्रत्यक्ष संश्लेषण हो - हावा र हाइड्रोजन प्राप्त नाइट्रोजन बीच एक उल्टाउन प्रक्रिया। इष्टतम अवस्था सिर्जना गर्दा, उत्प्रेरक अमोनिया उपज 97% प्रयोग गरिन्छ, उत्पादन पक्ष यो प्रतिक्रिया को संतुलन फेरबदल।

अक्सिजन संग अन्तरक्रिया - कम गुण

नाइट्रोजन र अक्सिजन को प्रतिक्रिया सुरु गर्न, बलियो ताप हुनुपर्छ। पर्याप्त ऊर्जा अधिकार विद्युत चाप र वातावरणमा एक बिजुली छुट्टी। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिकों नाइट्रोजन यसको सकारात्मक ओक्सीकरण राज्य अमेरिका मा छ जो मा:

• 1 (नाइट्रोजन ओक्साइड (म) एन ₂ हे);
• +2 (सं नाइट्रोजन मोनोअक्साइड को);
• 3 (नाइट्रोजन ओक्साइड (III) एन ₂ हे _3, HNO ₂ नाइट्रोजनवाला एसिड, नाइट्राइट का लवण तत्संबंधी);
• 4 (नाइट्रोजन डाइअक्साइड (चतुर्थ) सं _2);
• 5 (नाइट्रोजन pentoxide (तरकारी) एन ₂ हे _5, HNO ₃ नाइट्रिक एसिड, nitrates)।

स्वाभाविक निरन्तर को मूल्य

बिरुवाहरु निरन्तर चलिरहेको कक्षहरू मा जैविक अणुहरुलाई रासायनिक प्रतिक्रिया को संश्लेषण लागि प्रयोग माटो बाट अमोनियम आयनों र नाइट्रेट anions अवशोषित। वायुमण्डलीय नाइट्रोजन nodule जीवाणुहरु assimilate गर्न सक्नुहुन्छ - सूक्ष्म संस्थाहरू फलियां को जरा मा nodules गठन। फलस्वरूप, बिरुवाहरु को यो समूह यो माटो समृद्ध, आवश्यक ब्याट्री पाए।

ट्रपिकल आँधीबेहरी समयमा वायुमण्डलीय नाइट्रोजन को ओक्सीकरण प्रतिक्रिया आउँदैन। को आक्साइड, एसिड गठन गर्ने भंग छन् नाइट्रोजन यी यौगिकों पानी मा माटो प्रविष्ट गर्नुहोस्। कारण प्रकृति मा तत्व को चक्र गर्न निरन्तर पृथ्वीको पाप्रो, हावा मा आफ्नो रिजर्व replenished छन्। यसको संरचना मा नाइट्रोजन युक्त जटिल जैविक अणु, अकार्बनिक घटक मा जीवाणुहरु द्वारा अपमानित छन्।

व्यावहारिक प्रयोग

कृषि लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण नाइट्रोजन यौगिकों - अत्यधिक घुलनशील नुन। द्वारा बिरुवाहरु यूरिया अवशोषित नाइट्रेट (सोडियम, पोटासियम, क्याल्सियम), अमोनियम यौगिकों (अमोनिया पानी, क्लोराइड, सल्फेट, अमोनियम नाइट्रेट)।
सालाना nitrates ठूलो खुराक बनाउन आवश्यकता गर्न बाहिर नेतृत्व देखि यो अवशोषित गर्न अक्रिय गुण नाइट्रोजन बिरुवाहरु नसक्नुको। संयंत्र जीव को भागहरु उत्पादन गुणस्तर degrades जो, "भविष्यको लागि" macrocell शक्ति भण्डारण गर्न सक्षम छन्। अतिरिक्त तरकारी मा nitrates र फल मानिसहरूलाई मा विषाक्तता, घातक ट्यूमर को विकास हुन सक्छ। कृषि बाहेक, नाइट्रोजन यौगिकों अन्य उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ:

• medicaments को तयारी को लागि;
• उच्च-आणविक यौगिकों को रासायनिक संश्लेषण लागि;
• trinitrotoluene (टीएनटी) बाट विस्फोटक को निर्माण मा;
• रङहरू उत्पादन लागि।

सं ओक्साइड पदार्थ एक analgesic प्रभाव छ, सर्जरी प्रयोगको भेट्टाउनुहुन्छ। अनुभूति को हानि inhaled ग्याँस पनि पहिलो अनुसन्धानकर्ताहरूले रासायनिक गुण नाइट्रोजन गर्नुभएको छ। त्यसैले त्यहाँ एक साधारण नाम "ग्याँस हाँसेको" थियो।

कृषि उत्पादनहरु मा nitrates को समस्या

नाइट्रिक एसिड को लवण - नाइट्रेट - सं ^3- एक singly चार्ज एनायन समावेश ^{गर्यो।} अमोनियम नाइट्रेट - अझै पनि पदार्थ को समूह को पुरानो नाम प्रयोग। Nitrates क्षेत्रहरू, Greenhouses मा, खाद गर्न उद्यान प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूलाई प्रारम्भिक वसन्त मा गर्मी मा, रोपण अघि ल्याउन - तरल feedings को रूप मा। आफूलाई गरेर, पदार्थ मान्छे ठूलो खतरा छैन, तर शरीर मा, तिनीहरूले त्यसपछि nitrosamines मा, nitrites मा परिवर्तित छन्। नाइट्राइट का पर्दैन ^2- आयनों - विषाक्त कणहरु, तिनीहरूले त्रिसंयोजक आयनों मा हेमोग्लोबिन अणु मा फलाम फलाम को ओक्सीकरण कारण। यो अवस्थामा, मानव र पशु रगत को मुख्य पदार्थ छैन अक्सिजन ओसारपसार र Tissues देखि कार्बन डाइअक्साइड हटाउन सक्षम छ।

मानव स्वास्थ्य को लागि खाना को थप खतरनाक नाइट्रेट दूषण:

• घातक ट्यूमर nitrosamines गर्न nitrates को रूपान्तरण मा arising (carcinogenic);
• ulcerative संबंधी बृहदांत्रशोथ को विकास,
• hypotension वा उच्च रक्तचाप;
• हृदयघात;
• विकारहरु आक्रान्त
• जिगर, अग्न्याशय र मधुमेह को विकास को घाउ;
• गुर्दे विफलता को विकास;
• रक्तअल्पता, बिगडा स्मृति ध्यान र बुद्धि।

nitrates को ठूलो खुराक संग विभिन्न उत्पादनहरु को साथ प्रयोग तीव्र विषाक्तता गर्न जान्छ। स्रोतहरूबाट, बिरुवाहरु हुन सक्छ पानी, तयार बनाएको मासु व्यञ्जन पिउने। सफा पानी मा Soaking र खाना पकाउने नाइट्रेट उत्पादनहरु को पोषण सामग्री कम गर्न सक्छ। शोधकर्ताओं खतरनाक यौगिकों को उच्च खुराक अपरिपक्व र ग्रीनहाउस बोट उत्पादन अवलोकन गर्ने भेटिएन।

फस्फोरस - तत्व Pnictogen

कि आवधिक प्रणाली को नै ठाडो स्तम्भ छन् रासायनिक तत्व को परमाणु साझा गुण प्रदर्शनी। फस्फोरस तेस्रो अवधि मा स्थित छ, यो समूह 15, साथै नाइट्रोजन बुझाउँछ। संरचना तत्व समान अणुहरु, तर त्यहाँ गुण मा मतभेद छन्। नाइट्रोजन र फस्फोरस धातु र हाइड्रोजन आफ्नो यौगिकों मा नकारात्मक valency र ऑक्सीकरण III प्रदर्शनी।

धेरै फस्फोरस प्रतिक्रिया साधारण तापमान मा एक रासायनिक सक्रिय तत्व अगाडि बढ्न। पी ₂ हे ₅ उच्च ओक्साइड गठन गर्ने अक्सिजन संग प्रतिक्रिया छ। यो सामाग्री को जलीय समाधान एसिड (metaphosphoric) को गुण छ। orthophosphoric एसिड हीटिंग गर्दा प्राप्त भएको छ। यो उदाहरण superphosphates लागि, धेरै जो को खनिज मल हो लवण को प्रकार, एक अधिकता परिभाषित। नाइट्रोजन र फस्फोरस यौगिकों, औद्योगिक कृषि र अन्य क्षेत्रहरू प्रयोग हाम्रो ग्रहमा कुरा र ऊर्जा को चक्र, एउटा महत्त्वपूर्ण भाग फारम।