Какви са ВАЛЕНТНИТЕ НА АЗОТА

Азотът е много важен химичен елемент в нашия живот, И за добро, и за лошо. Той е основният газ в атмосферата, присъства в почвата и е много важна макромолекула за повечето живи същества. Той също така е част от съединения с голямо промишлено значение като амоняк, пропеленти или експлозиви.

Това, което се случва, е, че неговата валентност и степен на окисление са различни в зависимост от съединението. В този урок от УЧИТЕЛ ще говорим за какви са валентностите на азота. Ако се интересувате да научите за този химичен елемент, тази статия ще ви хареса!

Индекс

1. Какво е азот и свойства
2. Какви са валентностите на азота?
3. Номенклатура на азотните съединения
4. Важни азотни съединения
5. Ефекти на азота върху здравето
6. Въздействие на азота върху околната среда

Азотът е химичен елемент със символ N. с атомен номер 7, атомно тегло 14,0067 и се намира в газообразно състояние при нормални условия. Молекулният азот представлява 78% от обема на сухия въздух и следователно е основният газ, присъстващ в атмосферата.

Тази висока концентрация на азот в атмосферата е резултат от електрическо действие в атмосферата, фиксиране на атмосферния азот чрез бактериално действие, химическо действие в индустриите и освобождаване на азот чрез разлагане на органична материя или чрез изгаряне. В своето комбинирано състояние, образуващо съединения, азотът се намира в различни състояния.

Това е елемент от голямо значение за живите същества, тъй като Той е част от всички протеини както растителни, така и животински, както и много други органични съединения. Азотът образува силни връзки с други атоми като азот и други, поради способността си да образуват тройни връзкиСледователно азотните съединения притежават голямо количество енергия.

Азотът се състои от два изотопа:

• N14 (много мнозинство)
• N15 и различни радиоактивни изотопи, които се получават при ядрени реакции.

Това е елемент от голям интерес в химическата промишленост и в съединенията, използвани в селското стопанство. Използва се и в крушки с нажежаема жичка и когато е необходима относително инертна атмосфера.

Азотът в елементарната си форма е слабо реактивен при обикновени температури с най-често срещаните вещества, докато при повишени температури реагира с много вещества, като титан, алуминий, силиций, бор, берилий, калций, литий или хром, с кислород (O2), на които реагира образуват оксиди като азотен оксид (NO) и с водород при високи температури и налягане, за да образуват много важно промишлено съединение като напр. амоняка.

Източник на изображението: Monographs.com

В валентности на химичен елемент той ли е номер от електрони Какво липсват или какво трябва да дадат за да попълните последното си електронно ниво.

В атоми обикновено имат 7 нива или слоеве където са разположени електроните, като 1 е най-вътрешният, а 7 е най-външният. От своя страна има различни поднива, наречени s, p, d и f. В атома електроните запълват различните нива в зависимост от тяхната енергия, като първо запълват по-ниските енергийни нива и след това преминават към по-високо ниво.

Към най-външното ниво на атома нарича се още като валентна обвивка и електроните, разположени в тази обвивка, се наричат валентни електрони. Тези електрони са отговорни за образуването на връзки и химичните реакции, които са възможни. с други атоми, тоест те са електроните, отговорни за физичните и химичните свойства на a елемент.

Различните начини, по които азотът се комбинира, ще му придадат валентност (известна още като степен на окисление). Азотът не е в състояние да разшири валентната си обвивка, както правят другите елементи от неговата група. Възможните му валентности са -3, +3 и +5. Валентното състояние на азота варира в зависимост от съединението, от което е част. Другите елементи от семейството на азота също имат тези степени на окисление и са фосфор (P), антимон (Sb), бисмут (Bi), московий (Mc) и арсен (As).

Образуването на химични съединения с азот може да се обясни чрез теорията на валентната връзка, според електронната конфигурация на всяко състояние на окисление на азота. За да се обясни, броят на електроните в неговата валентна обвивка се взема предвид и колко липсват, за да се достигне електронната конфигурация на благороден газ.

Азотните съединения са химически сложни и традиционната номенклатура не беше достатъчна, за да ги назове и идентифицира лесно, така че създаден от Международния съюз по чиста и приложна химия (IUPAC) (също поради други фактори) а систематична номенклатура в които съединенията са наречени според броя на атомите, които ги образуват.

Тази номенклатура е особено подходяща за именуване на азотни оксиди. Така азотният оксид се нарича азотен оксид, а азотен оксид (NO), диазотен оксид (N2O).

В допълнение към тази номенклатура, през 1919 г. немският химик Алфред Сток разработи метод, при който съединенията са наименувани в зависимост от степента на окисление, представени с римски цифри и в скоби. По този начин азотният оксид ще се нарича азотен оксид (II), а азотният оксид, азотен оксид (I).

Изображение: Youtube

Азотът е способен да се свързва с различни елементи и да образува голям брой съединения поради големия си брой възможни окислителни състояния. В случай на молекулен азот, неговата валентност е 0 по дефиниция.

Едно от най-често срещаните степени на окисление е -3. В това състояние на окисление азотът образува съединения като амоняк (NH3), амониевите йони (NH4^-), нитрили (C≡N), имини (C=N-R) или амини (R3N). Когато азотът е в окислително състояние -2, в неговата валентна обвивка остават 7 електрона. Нечетният брой електрони в неговата валентна обвивка улеснява образуването на мостови връзки между два азотни атома. В това състояние азотът образува хидразони (C=N-N-R2) и хедразини (R2-N-N-R2). В окислително състояние -1 6 електрона остават във валентната обвивка и се образуват съединения като хидроксил амин (R2NOH) и азосъединения (RN=NR).

Когато азотът достигне положителни окислителни състояния, Азотът се свързва с кислородните атоми, за да образува оксиди, оксикиселини или оксисоли. В окислително състояние +1 азотът остава с 4 електрона във валентната си обвивка. По този начин имаме примери като динитрогенен оксид (N2O), популярно известен като смях газ, и азотни съединения (R=NO). В състояние +2 имаме азотен оксид или азотен оксид (NO), който е безцветен газ, който се генерира по време на реакцията на метали с разредена азотна киселина. Това съединение има много нестабилен свободен радикал, който може да реагира с кислорода, за да образува важен замърсител на атмосферата като азотен диоксид (NO2)

В състояние +3, съединения като нитрит се образуват в основен разтвор (NO2–) или азотна киселина в кисел разтвор (HNO2). И двете са окислители, които могат да доведат до азотен оксид (NO) или да бъдат редуциращи агенти за образуване на нитратния йон. Други съединения са диазотният триоксид (N2O3) и нитро групата (R-NO2). В състояние +4 имаме азотен диоксид (NO2) или азотен диоксид. Това е кафяв газ, който се получава при реакцията на много метали с концентрирана азотна киселина, за да се образува диазотен тетроксид (N2O4). При +5 можем да открием нитрати или азотна киселина, които са окислители в киселинни разтвори.

накрая, Има съединения, в които азотът е в различни степени на окисление.. Това са съединения като нитрозилазид или диазотен триоксид.

Изображение: Ambientum

Молекулният азот е основният газообразен компонент на атмосферния газ. Във водата и почвата можем да го открием под формата на нитрати и нитрити. Всички тези съединения се свързват помежду си в азотния цикъл.

Човешкото действие е променило концентрациите на нитрати и нитрити на сушата, главно чрез внасяне на оборски тор с нитрати върху почвата. Освен това концентрацията на нитрати и нитрити в почвата и водата се увеличава от азота, отделян от индустриите през азотния цикъл. Това също може да доведе до увеличаване на азота в питейната вода.

В въздействието на нитратите и нитритите върху човешкото здраве те могат да бъдат:

• Нитратите имат отрицателен ефект върху дейността на щитовидната жлеза
• Нитратите намаляват съхранението на витамин А
• И нитратите, и нитритите произвеждат нитрозамини, които са често срещана причина за рак
• Нитритите реагират с хемоглобина, което води до намаляване на кислородния капацитет на кръвта.
• Азотният оксид (NO) е основен пратеник в човешкото тяло, причиняващ релаксация мускул, ползи за сърдечно-съдовата система или упражняване на сигнални ефекти върху клетките на имунна система. Тези ефекти вече се използват в множество медицински приложения, като лекарства срещу инфаркти или Виагра.

Добавянето на нитрати и нитрити към торовете води до повишаване на техните концентрации в околната среда, както и различни промишлени процеси. Много от тези съединения могат да излязат в атмосферата и да реагират с кислорода, което води до атмосферни замърсители, които благоприятстват увеличаването на парниковия ефект.

От своя страна нитратите и нитритите също предизвикват неблагоприятни ефекти в прясната вода и в морската среда, оказват отрицателно въздействие върху тази екосистема и вида които го обитават. Също така, концентрациите на тези азотни съединения в питейната вода се увеличават драстично, като по този начин оказват негативните си ефекти върху човешкото здраве.

Ако искате да прочетете още статии, подобни на Какви са валентностите на азота, препоръчваме ви да влезете в нашата категория на Атомът.

• Майз-Фигероа, Дж. (2004). Биологична азотфиксация. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Селая-Мишел, Х., и Кастеланос-Вилегас, А. И. (2011). Минерализация на азота в почвата на сухи и полусухи зони. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Карденас-Наваро, Р., Санчес-Яньес, Дж. М., Фариас-Родригес, Р. и Пеня-Кабриалес, Дж. Дж. (2004). Влагане на азот в селското стопанство. Списание Chapingo Magazine Horticulture Series, 10(2), 173-178.