संयुगे नायट्रोजन. नायट्रोजन गुणधर्म

नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण जन्म देत - लॅटिन शब्द Nitrogenium अनुवादित आहे. हे शीर्षक नायट्रोजन - नियतकालिक तक्ता लांब आवृत्ती मध्ये 7 अणुक्रमांक डोके 15 व्या गट रासायनिक घटक. वातावरण - पृथ्वी बनलेला एक साधी पदार्थ स्वरूपात हवेत पिशवी वाटप करण्यात आले. नायट्रोजन संयुगे विविध पृथ्वीच्या कवच आढळले आहे, आणि देश organisms मोठ्या प्रमाणावर उद्योग, लष्करी, शेती आणि औषध वापरले जातात.

का नायट्रोजन म्हणतात "आग्रह" आणि "निर्जीव"

रसायनशास्त्र इतिहासकारांनी प्रथम हे सोपे पदार्थ हेन्री कॅव्हेंडिश (1777) आला सूचना म्हणून. वैज्ञानिक अल्कली वापरून प्रतिक्रिया उत्पादने शोषण गरम प्रती हवा जातो. अनुभव संशोधक परिणाम म्हणून रंगहीन व गंधरहित वायू, unreacted कोळसा आढळले. कॅव्हेंडिश तो श्वास आणि ज्वलन राखण्यासाठी असमर्थता साठी "suffocating हवा" म्हणतात.

आधुनिक रासायनिक ऑक्सिजन कोळसा सह प्रतिक्रिया आहे की स्पष्ट केले जाऊ, कार्बन डायऑक्साइड तयार होतो. हवा उर्वरित "गुदमरुन टाकणारा" रेणू एन ₂ बहुतांश भाग _{होता.} नायट्रोजन आणि नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण संयुगे नंतर मोठ्या प्रमाणावर अर्थव्यवस्था वापरले होते तरी कॅव्हेंडिश आणि या समस्येचा वेळी शास्त्रज्ञ अद्याप ज्ञात नाही आहे. शास्त्रज्ञ समान प्रयोग एक सहकारी असामान्य गॅस बद्दल सांगितले - जोसेफ प्रिस्टली.

त्याच वेळी कार्ल श्ली हवा अज्ञात घटक लक्ष अनि, पण व्यवस्थित त्याच्या मूळ स्पष्ट करण्यात अयशस्वी झाले. केवळ 1772 मध्ये डॅनियल रुदरफोर्ड, लक्षात आलं की, उपस्थित प्रयोग "suffocating" "पाणी" गॅस नायट्रोजन -. काही शास्त्रज्ञ त्याच्या शोधक विश्वास - तरीही विज्ञान इतिहासकारांनी चर्चा आहे.

Nitrogenium - रदरफोर्ड प्रयोग 15 वर्षांच्या प्रसिद्ध रसायनशास्त्रज्ञ Antuan Lavuaze मुदत हवा पुनर्स्थित प्रस्तावित "नाश" इतर रोजी, नायट्रोजन संदर्भित. हे पदार्थ बर्न नाही की ही बाब सिद्ध झाली वेळ, श्वास समर्थन देत नाही. मग रशियन नाव "नायट्रोजन" वेगवेगळ्या प्रकारे अर्थ होते. अनेकदा टर्म "निर्जीव" म्हणजे असं ते म्हणतात. त्यानंतरच्या अभ्यास पदार्थ गुणधर्म व्यापक विश्वास नसल्याचे आहे. नायट्रोजन संयुगे - प्रथिने - देश organisms रचना प्रमुख macromolecules. बांधकाम करण्यासाठी वनस्पती माती खनिज पोषण आवश्यक घटक पासून लक्ष वेधून घेणे - ^2- आयन नाही ₃ आणि राष्ट्रीय महामार्ग ^4+.

नायट्रोजन - एक रासायनिक घटक

आणवीय संरचना आणि गुणधर्म समजून घेण्यास मदत करते नियतकालिक प्रणाली (PC). स्थिती रासायनिक घटक नियतकालिक तक्ता मध्ये आण्विक शुल्क, प्रोटॉन व neutrons (वस्तुमान संख्या) संख्या व्याख्या करू शकतो. हे आण्विक वस्तुमान मूल्य लक्ष देणे आवश्यक आहे - हे घटक मुख्य वैशिष्ठ्य आहे. या कालावधीत संख्या ऊर्जा पातळी संख्या परस्पर. नियतकालिक तक्ता गट संख्या लहान आवृत्ती बाह्य energaticheskom पातळी इलेक्ट्रॉन संख्या परस्पर. नियतकालिक प्रणाली मध्ये त्याचे स्थान करून नायट्रोजन सामान्य वैशिष्ट्ये डेटा summarizing:

• हे विना-धातूचा घटक शिवसेनेला वरच्या उजव्या कोपर्यात आहे.
• रासायनिक चिन्ह: एन
• मालमत्ता क्रमांक: 7.
• सापेक्ष आण्विक वस्तुमान: 14,0067.
• फॉर्म्युला अस्थिर हायड्रोजन संयुगे: महामार्ग ₃ (स्फोटके).
• फॉर्म उच्च ऑक्साईड N ₂ O _5, नायट्रोजन व्ही च्या valency समान आहे

रचना नायट्रोजन अणू:

• विभक्त शुल्क +7.
• प्रोटॉन संख्या: 7; neutrons संख्या: 7.
• 2: ऊर्जा स्तर संख्या.
• इलेक्ट्रॉन एकूण संख्या: 7; ई सूत्र: 1 से ² 2 से ² 2p ^3.

14 आणि एक प्रकाश अणू सामग्री 15 जे 99,64% आहे - तपशील त्यांच्या वस्तुमान संख्या स्थीर isotopes घटक 7 № अभ्यास. अल्पायुषी अणुकिरणोत्सर्जी समस्थानिके केंद्रके देखील 7 प्रोटॉन आहे, आणि neutrons संख्या भिन्न असते: 4, 5, 6, 9, 10.

निसर्ग नायट्रोजन

एन ₂ - हवाई रेणू भाग म्हणून पृथ्वी म्यान सोपे पदार्थ, ज्या सूत्र _आहे. वातावरणात नायट्रोजन वायू सामग्री बद्दल 78.1 खंड% आहे. पृथ्वीवरील कवच रासायनिक घटक अजैविक - विविध अमोनियम ग्लायकोकॉलेट आणि nitrates (सोरा). सूत्र आणि सर्वात महत्वाचे पदार्थ काही नावे संयुगे:

• राष्ट्रीय महामार्ग _3, स्फोटके.
• नाही _2, नायट्रोजन डायऑक्साइड.
• नॅनो ₃ सोडियम नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण.
• (NH _{4) 2 4,} अमोनियम sulfate.

नंतरचे दोन संयुगे नत्र valence - IV. कोळसा, माती, देश organisms देखील बांधील स्वरूपात एन अणू असतात. नत्र amino ऍसिडस् macromolecules, डीएनए आणि आरएनए nucleotides, हार्मोन्स आणि हिमोग्लोबिन एक घटक आहे. मानवी शरीरातील रासायनिक घटक एकूण सामग्री 2.5% पर्यंत पोहोचला.

सोपे पदार्थ

diatomic रेणू स्वरूपात नायट्रोजन - वातावरण हवा महान खंड आणि वजन. पदार्थ, ज्या सूत्र एन _2, आहे नाही गंध, रंग आणि चव. हा गॅस जास्त 2/3 हवा पृथ्वी म्यान आहे. द्रव नायट्रोजन पाणी सदृश, एक रंगहीन पदार्थ आहे. -195,8 ° सी तापमानात त्यांनाही गळवे आली होती एम (N ₂₎ = 28 ग्रॅम / mol. साधे पदार्थ थोडे सोपे ऑक्सिजन, नायट्रोजन, हवा, त्याची घनता 1 जवळ आहे.

रेणू बांधणी मध्ये अणू घट्टपणे 3 इलेक्ट्रॉन जोड्या शेअर केला आहे. कंपाऊंड ऑक्सिजन आणि इतर वायुरूप पदार्थ ते वेगळे उच्च रासायनिक प्रतिकार वतात. नायट्रोजन परमाणू ऊर्जा 942,9 किज्य / mol खर्च करणे आवश्यक त्याच्या घटक अणू विभाजीत केले जाते. इलेक्ट्रॉन तीन जोड्या संपर्क फार मजबूत आहे, 2000 ° सी वर गरम पाण्याची सोय तेव्हा खाली खंडित सुरु

प्रत्यक्ष व्यवहारात अणूंचा बनलेला मध्ये परमाणु मोकळा सामान्य परिस्थितीत येऊ देत नाही. रासायनिक inertness त्याच्या परमाणू धुव्र नायट्रोजन पूर्ण अभाव झाले आहे. ते अपरिहार्य आहे सामान्य दाब आणि खोलीच्या तापमानाला बंद एक तापमानात बाब वायुरूप राज्य काम, एकमेकांशी खूप अशक्त संवाद साधू शकता. आण्विक नायट्रोजन कमी रासायनिक क्रिया तो एक जड वातावरण तयार करणे आवश्यक आहे, जेथे विविध प्रक्रिया आणि साधने मध्ये वापरली जाते.

रेणू एन ₂ मोकळा वरच्या वातावरण सौर किरणे प्रभाव अंतर्गत उद्भवू शकते. अणू नायट्रोजन सामान्य परिस्थितीत (फॉस्फरस, गंधक, आर्सेनिक) अंतर्गत काही धातू आणि nonmetals जे वाफ तयार आहे. परिणाम अप्रत्यक्षपणे प्राप्त पदार्थ असल्याने जमिनीवर अटी संश्लेषण आहे.

नायट्रोजन valency

अणू बाह्य इलेक्ट्रॉन शेल 2 च्या 3 आणि पी इलेक्ट्रॉन तयार. त्याच्या कमी गुणधर्म अनुरूप इतर घटक संवाद साधता तेव्हा या नकारात्मक नायट्रोजन कण देऊ शकता. 3 इलेक्ट्रॉन अणू बेपत्ता ऑक्टेट शेजारच्या oxidative क्षमता वतात. त्याच्या धातूचा गुणधर्म खाली electronegativity नायट्रोजन फ्लोरिन, ऑक्सिजन आणि क्लोरीन त्या पेक्षा कमी ठाम आहेत. या रासायनिक घटक संवाद साधता तेव्हा नायट्रोजन देते इलेक्ट्रॉन (oxidize). नकारात्मक आयन करण्यासाठी कपात इतर धातू आणि nonmetals सह प्रतिक्रिया त्यानंतर.

ठराविक नायट्रोजन valence - III. या प्रकरणात, रासायनिक बंध इलेक्ट्रॉन बाह्य p-आकर्षण आणि सामान्य (बंधनकारक) जोडी निर्माण स्थापना आहेत. नायट्रोजन राष्ट्रीय महामार्ग ⁴⁺ आयन अमोनियम आहे म्हणून, मुळे इलेक्ट्रॉन त्याच्या एकमेव जोडी दाता स्वीकारणारा बॉण्ड लागत करण्यास सक्षम ^आहे.

प्रयोगशाळा आणि उद्योग मध्ये मिळवत

या oxidative गुणधर्म आधारित एक प्रयोगशाळा पद्धती तांबे प्राणवायूशी संयोग होऊन तयार झालेले भस्म. स्फोटके महामार्ग ₃ - हायड्रोजन सह नायट्रोजन कंपाऊंड _{वापरा.} चूर्ण तांबे प्राणवायूशी संयोग होऊन तयार झालेले भस्म काळा हा अप्रिय वास गॅस vzaimoddeystvuet. परिणामी प्रतिक्रिया नायट्रोजन निर्मिती आणि धातूचा तांबे (लाल पावडर) दिसते. ट्यूब भिंती वर जमा waterdrops - दुसर्या प्रतिक्रिया उत्पादन.

धातू नायट्रोजन कंपाऊंड वापर आणखी एक प्रयोगशाळा पद्धत - azide, नान _{3 उदाहरणार्थ.} प्रदूषण पासून साफ करणे आवश्यक नाही, अशा गॅस प्राप्त.

प्रयोगशाळा नायट्रोजन आणि पाणी अमोनियम nitrite च्या कुजणे जाते. प्रतिक्रिया प्रारंभ करण्यासाठी, गरम आवश्यक आहे, नंतर प्रक्रिया उष्णता (exothermic) उत्क्रांती पुढे. नायट्रोजन अशुद्धी दूषित आहे, त्यामुळे ते साफ आणि वाळलेल्या आहे.

उद्योग नत्र तयार करणे:

• द्रव हवा क्षुल्लक ऊर्धपातन - एक प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन (विविध उकळत्या बिंदू) भौतिक गुणधर्म वापरते;
• एक गरम कोळसा हवेत रासायनिक प्रतिक्रिया;
• adsorptive गॅस वेगळे.

oxidizing गुणधर्म - धातू आणि हायड्रोजन संवाद

वस्तूचे जडत्व टिकाऊ रेणू, नायट्रोजन संयुगे काही थेट संश्लेषण करण्याची परवानगी नाही. मजबूत गरम किंवा विविकरणाची पदार्थ आवश्यक अणू सक्रिय करा. नायट्रोजन, तपमानावर अल्कली धातुतत्व प्रतिक्रिया शकता कॅल्शियम आणि सोडियम सह, प्रतिक्रिया फक्त गरम करून पुढे जाते. संबंधित मेटल nitrides तयार केले जातात.

हायड्रोजन सह नायट्रोजन संवाद उच्च तापमान व दबाव येथे स्थान घेते. तसेच ही प्रक्रिया उत्प्रेरक आवश्यक आहे. स्फोटके प्राप्त - सर्वात महत्वाचे रासायनिक संश्लेषण एक. नायट्रोजन, एक oxidizing एजंट म्हणून त्यांच्या तिरंगी नकारात्मक ज्वलन राज्यांमध्ये दाखवते:

• 3 (स्फोटके आणि इतर नायट्रोजन संयुगे, हायड्रोजन - nitrides);
• -2 (hydrazine N ₂ एच _4);
• -1 (hydroxylamine राष्ट्रीय महामार्ग ₂ OH).

सर्वात महत्वाचे nitride - अमोनिया - उद्योग मध्ये मोठ्या प्रमाणात तयार केले. एक वेळ मोठी समस्या नत्र रासायनिक inertness राहिले. कच्चा माल त्याच्या स्रोत नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण होते, पण खनिज साठा उत्पादन वाढ वेगाने मावळत.

रासायनिक विज्ञान आणि सराव उत्तम कामगिरी स्फोटके नायट्रोजन स्थिरीकरणासाठी तंत्र निर्माण औद्योगिक प्रमाणावर आहे. हवा आणि हायड्रोजन मिळवता नायट्रोजन दरम्यान एक उलट करता येण्याजोगे प्रक्रिया - विशेष स्तंभ मध्ये थेट संश्लेषण आहे. चांगल्या परिस्थितीमध्ये तयार करताना, उत्प्रेरक स्फोटके उत्पन्न वापरून 97% आहे, उत्पादन बाजूला या प्रतिक्रिया समतोल बदल.

ऑक्सिजन संवाद - कमी गुणधर्म

नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी, मजबूत गरम असणे आवश्यक आहे. पुरेसा ऊर्जा असणे विद्युत कंस आणि वातावरण एक विद्युल्लता स्त्राव. नायट्रोजन त्याचे सकारात्मक ज्वलन राज्यांमध्ये आहे सर्वात महत्वाचे अजैविक:

• 1 (नायट्रोजन ऑक्साईड (मी) एन ₂ O);
• +2 (NO नायट्रोजन मोनॉक्साईड च्या);
• 3 (नायट्रोजन ऑक्साईड (III) N ₂ O _3, HNO ₂ नायट्रस ऍसिड, nitrite ग्लायकोकॉलेट त्याचा);
• 4 (नायट्रोजन डायऑक्साइड (IV) नाही _2);
• 5 (नायट्रोजन pentoxide (V) N ₂ O _5, HNO ₃ नायट्रिक आम्ल, nitrates).

नैसर्गिकपणे येणार्या मूल्य

वनस्पती पेशी सेंद्रीय रेणू रासायनिक प्रतिक्रियांचे संश्लेषण सतत चालविण्यासाठी वापरली माती पासून अमोनियम आयन आणि नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण anions लक्ष वेधून घेणे. वातावरणीय नायट्रोजन लहान खडा जीवाणू माहिती शकता - सूक्ष्म कंपन्या डाळींची मुळे गाठी लागत. एक परिणाम म्हणून, आवश्यक बॅटरी प्राप्त वनस्पती या गट, माती वाढतो.

चक्री वादळ काळात हवामानातील नत्र ज्वलन प्रतिक्रिया येऊ. ऑक्साइड ऍसिडस् तयार विसर्जित आहेत, नायट्रोजन या संयुगे पाण्यात माती द्या. मुळे निसर्ग घटकांच्या सायकल सतत पृथ्वीच्या कवच, हवेत त्याचा साठा भरुन आहेत. त्याची रचना नायट्रोजन असलेले जटिल सेंद्रीय रेणू, अजैविक घटक जीवाणू उध्वस्त आहेत.

व्यावहारिक वापर

शेती सर्वात महत्वाचे नायट्रोजन संयुगे - एक अत्यंत विद्रव्य मीठ. वनस्पती युरिया द्वारे गढून गेलेला नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण (सोडियम, पोटॅशियम, कॅल्शियम), अमोनियम संयुगे (स्फोटके पाणी, क्लोराईड, sulfate, अमोनियम नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण).
दरवर्षी nitrates मोठ्या डोस करण्याची गरज बाहेर आघाडी तो लक्ष वेधून घेणे जड गुणधर्म नायट्रोजन वनस्पती असमर्थता. वनस्पती जीव भाग, उत्पादन गुणवत्ता कमी जे "भविष्यातील" macrocell शक्ती संग्रहित करू शकणार आहेत. जादा भाज्या मध्ये nitrates आणि फळे मानवाकडून विषबाधा, द्वेषयुक्त tumors वाढ होऊ शकते. शेती व्यतिरिक्त, नायट्रोजन संयुगे इतर उद्योगांत वापरली जातात:

• medicaments तयार करण्यासाठी;
• उच्च आण्विक संयुगे रासायनिक संश्लेषण साठी;
• trinitrotoluene (TNT) स्फोटके उत्पादनात;
• डाईज निर्मितीसाठी.

नाही ऑक्साईड शस्त्रक्रिया वापर पोहोचला, पदार्थ वेदनशामक प्रभाव आहे. संवेदना हरवणे घेतला गॅस अगदी पहिल्या संशोधक रासायनिक गुणधर्म नायट्रोजन की निदर्शनास आले. त्यामुळे सामान्य नाव "गॅस हसणारा" आली.

कृषी उत्पादने मध्ये nitrates च्या समस्या

नायट्रिक आम्ल पोटॅशियम - नायट्रेट - नाही ^3- एक एकटयाने आरोप ऋणविद्युत भारित कण ^आहे. अमोनियम नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण - तरीही पदार्थ गट जुने नाव वापरले. Nitrates, greenhouses, फील्ड सुपिकता गार्डन्स वापरले जातात. त्यांना उन्हाळ्यात लागवड करण्यापूर्वी लवकर वसंत ऋतु आणा - द्रव feedings स्वरूपात. स्वत: करून, पदार्थ लोकांना एक महान धोक्याची ठरू नाही, पण तुमचे शरीर, ते नंतर nitrosamines मध्ये, nitrites मध्ये रूपांतरित आहेत. Nitrite नाही ^2- आयन - विषारी कण, ते trivalent आयन हिमोग्लोबीन परमाणु मध्ये फेरस लोह ज्वलन होऊ. या राज्यात, मानवी आणि प्राणी रक्त मुख्य पदार्थ ऑक्सिजन वाहतूक आणि उती कार्बन हटवू शकत नाही आहे.

मानवी आरोग्य अन्न अधिक धोकादायक नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण घाण:

• nitrosamines करण्यासाठी nitrates च्या रूपांतरण उद्भवणारी (carcinogenic) द्वेषयुक्त tumors;
• वाया गेलेल्या आतड्याला आलेली सूज विकास,
• रक्तदाब कमी होणे किंवा उच्च रक्तदाब;
• हृदय अपयश;
• रक्तस्त्राव विकार
• यकृत, स्वादुपिंड आणि मधुमेह विकास विकृती;
• मूत्रपिंडासंबंधीचा अपयश विकास;
• अशक्तपणा, दृष्टीदोष स्मृती, लक्ष आणि बुद्धिमत्ता.

nitrates मोठ्या डोस विविध उत्पादने एकाचवेळी वापर तीव्र विषबाधा ठरतो. स्रोत, वनस्पती असू शकते, पिण्याचे पाणी, तयार मांस dishes. स्वच्छ पाण्यात जोरदार आणि स्वयंपाक नाइट्रिक ऍसिडपासून तयार केलेले लवण उत्पादने पौष्टिक सामग्री कमी करू शकता. संशोधक धोकादायक संयुगे उच्च डोस अपरिपक्व आणि हरितगृह वनस्पती उत्पादन साजरा आढळले.

फॉस्फरस - घटक Pnictogen

नियतकालिक प्रणाली समान उभ्या स्तंभ आहेत की रासायनिक घटक अणू, सामान्य गुणधर्म दर्शवतात. फॉस्फरस तिसऱ्या कालावधी मध्ये स्थित आहे, तो गट 15, तसेच नायट्रोजन संदर्भित. रचना घटक समान अणू, पण गुणधर्म मध्ये फरक आहेत. नायट्रोजन व फॉस्फरस नकारात्मक valency आणि ज्वलन राज्य तिसरा प्रदर्शित धातू आणि हायड्रोजन त्यांच्या संयुगे.

अनेक फॉस्फरस प्रतिक्रिया सामान्य तापमान पुढे, एक रासायनिक सक्रिय घटक. पी ₂ तू ₅ उच्च ऑक्साईड तयार करण्यासाठी ऑक्सिजन प्रतिक्रिया आहे. या सामग्रीचा पाण्यासारखा समाधान ऍसिड (metaphosphoric) गुणधर्म आहे. orthophosphoric ऍसिड गरम असताना प्राप्त केले जाते. उदाहरणार्थ superphosphates साठी, ग्लायकोकॉलेट प्रकार, जे अनेक खनिज खते आहेत एक अनेकत्व निश्चित करते. नायट्रोजन व फॉस्फरस संयुगे, औद्योगिक, शेती व इतर क्षेत्रात वापरले आमच्या ग्रहावर बाब आणि ऊर्जा सायकल, एक महत्त्वाचा भाग.