Jaké jsou VALENCE DUSÍKU

Dusík je velmi důležitý chemický prvek v našem životě, Jak v dobrém, tak ve zlém. Je to hlavní plyn v atmosféře, je přítomen v půdě a pro většinu živých bytostí je to velmi důležitá makromolekula. Je také součástí sloučenin velkého průmyslového významu, jako je amoniak, pohonné látky nebo výbušniny.

Co se stane, je, že jeho mocenství a oxidační stav se liší v závislosti na sloučenině. V této lekci od UČITELE budeme hovořit jaké jsou valence dusíku. Pokud máte zájem dozvědět se o tomto chemickém prvku, tento článek se vám bude líbit!

Index

1. Co je dusík a vlastnosti
2. Jaké jsou valence dusíku?
3. Názvosloví dusíkatých sloučenin
4. Důležité sloučeniny dusíku
5. Účinky dusíku na zdraví
6. Vliv dusíku na životní prostředí

Dusík je chemický prvek se symbolem N. s atomovým číslem 7, atomovou hmotností 14,0067 a za normálních podmínek se nachází v plynném stavu. Molekulární dusík představuje 78 % objemu v suchém vzduchu a je tedy hlavním plynem přítomným v atmosféře.

Tato vysoká koncentrace dusíku v atmosféře je důsledkem elektrického působení v atmosféře, fixace atmosférického dusíku bakteriální působení, chemické působení v průmyslu a uvolňování dusíku rozkladem organické hmoty nebo spalování. Ve svých sloučeninách tvořících kombinovaný stav se dusík nachází v různých stavech.

Je to prvek velkého významu pro živé bytosti, protože Je součástí všech bílkovin rostlinné i živočišné a mnoho dalších organických sloučenin. Dusík vytváří silné vazby s jinými atomy, jako je dusík a další, díky své schopnosti tvoří trojné vazbyProto mají sloučeniny dusíku velké množství energie.

Dusík se skládá z dva izotopy:

• N14 (velká většina)
• N15 a různé radioaktivní izotopy, které vznikají při jaderných reakcích.

Je to prvek velkého zájmu v chemickém průmyslu a ve sloučeninách používaných v zemědělství. Používá se také v žárovkách a tam, kde je potřeba relativně inertní atmosféra.

Dusík ve své elementární formě je za běžných teplot mírně reaktivní s většinou běžných látek, zatímco za zvýšených teplotách reaguje s mnoha látkami, jako je titan, hliník, křemík, bór, berylium, vápník, lithium nebo chrom, s kyslíkem (O2) reaguje na tvoří oxidy, jako je oxid dusný (NO) a s vodíkem při vysokých teplotách a tlaku, za vzniku velmi důležité průmyslové sloučeniny, jako je např. amoniak.

Zdroj obrázků: Monographs.com

The valence chemického prvku je on? číslo z elektrony co chybí nebo co by měli dát k vyplnění vaší poslední elektronické úrovně.

The atomy obvykle mají 7 úrovní nebo vrstev kde jsou elektrony umístěny, přičemž 1 je nejvnitřnější a 7 nejvzdálenější. Na druhé straně existují různé podúrovně, nazývané s, p, d a f. V atomu elektrony naplňují různé úrovně podle svých energií, přičemž nejprve naplňují nižší energetické úrovně a pak se pohybují na vyšší úroveň.

K nejvzdálenější úroveň atomu nazývá se také jako valenční skořápka a elektrony umístěné v tomto obalu se nazývají valenční elektrony. Tyto elektrony jsou zodpovědné za tvorbu vazeb a chemické reakce, které jsou možné. s jinými atomy, to znamená, že jsou to elektrony odpovědné za fyzikální a chemické vlastnosti a živel.

Různé způsoby, kterými se dusík kombinuje, mu dají valenčnost (známou také jako oxidační stav). Dusík není schopen rozšiřovat svůj valenční obal jako jiné prvky v jeho skupině. Jeho možné valence jsou -3, +3 a +5. Valenční stav dusíku se mění v závislosti na sloučenině, jejíž je součástí. Ostatní prvky z rodiny dusíku mají také tyto oxidační stavy a jsou to fosfor (P), antimon (Sb), vizmut (Bi), moskovium (Mc) a arsen (As).

Vznik chemických sloučenin s dusíkem lze vysvětlit podle teorie valenční vazbypodle elektronické konfigurace každého oxidačního stavu dusíku. Abychom to vysvětlili, bere se v úvahu počet elektronů v jeho valenčním obalu a kolik jich chybí k dosažení elektronické konfigurace vzácného plynu.

Sloučeniny dusíku jsou chemicky složité a tradiční nomenklatura nestačila k jejich snadnému pojmenování a identifikaci, takže kterou vytvořila Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie (IUPAC) (i kvůli jiným faktorům) A systematická nomenklatura ve kterém jsou sloučeniny pojmenovány podle počtu atomů, které je tvoří.

Toto názvosloví je vhodné zejména pro pojmenování oxidů dusíku. Oxid dusnatý se tedy nazývá oxid dusnatý a oxid dusný (NO), oxid dusnatý (N2O).

Kromě tohoto názvosloví v roce 1919 německý chemik Alfred Stock vyvinul metodu, ve které byly sloučeniny pojmenovány v závislosti na oxidačním stavu, znázorněno římskými číslicemi a v závorkách. Tímto způsobem by se oxid dusnatý nazýval oxid dusíku (II) a oxid dusný, oxid dusíku (I).

Obrázek: Youtube

Dusík je schopen vázat se na různé prvky a tvořit velké množství sloučenin díky velkému počtu možných oxidačních stavů. V případě molekulárního dusíku je jeho valence podle definice 0.

Jedním z nejběžnějších oxidačních stavů je -3. V tomto oxidačním stavu tvoří dusík sloučeniny, jako je amoniak (NH3), amonný ion (NH4).^-), nitrily (C=N), iminy (C=N-R) nebo aminy (R3N). Když je dusík v oxidačním stavu -2, zbývá v jeho valenčním obalu 7 elektronů. Lichý počet elektronů v jeho valenčním obalu usnadňuje vytváření přemosťovacích vazeb mezi dvěma atomy dusíku. V tomto stavu dusík tvoří hydrazony (C=N-N-R2) a hedraziny (R2-N-N-R2). V oxidačním stavu -1 zůstává ve valenčním obalu 6 elektronů a vznikají sloučeniny jako hydroxylamin (R2NOH) a azosloučeniny (RN=NR).

Když dusík dosáhne kladných oxidačních stavů, Dusík se váže na atomy kyslíku za vzniku oxidů, oxykyselin nebo oxysolí. V oxidačním stavu +1 zůstávají dusíku ve valenčním obalu 4 elektrony. Máme tedy příklady, jako je oxid dusný (N2O), lidově známý jako rajský plyn, a sloučeniny dusíku (R=NO). Ve stavu +2 máme oxid dusnatý nebo oxid dusnatý (NO), což je bezbarvý plyn, který vzniká při reakci kovů se zředěnou kyselinou dusičnou. Tato sloučenina má velmi nestabilní volné radikály, které mohou reagovat s kyslíkem za vzniku důležité látky znečišťující ovzduší, jako je oxid dusičitý (NO2).

Ve stavu +3 se v zásaditém roztoku (NO2–) tvoří sloučeniny jako dusitany nebo kyselina dusitá v kyselém roztoku (HNO2). Obě jsou oxidační činidla, která mohou vést ke vzniku oxidu dusnatého (NO) nebo být redukčními činidly za vzniku dusičnanového iontu. Dalšími sloučeninami jsou oxid dusný (N2O3) a nitroskupina (R-NO2). Ve stavu +4 máme oxid dusičitý (NO2) nebo oxid dusičitý. Jedná se o hnědě zbarvený plyn, který vzniká reakcí mnoha kovů s koncentrovanou kyselinou dusičnou za vzniku oxidu dusného (N2O4). Při +5 najdeme dusičnany nebo kyselinu dusičnou, což jsou oxidační činidla v kyselých roztocích.

Konečně, Existují sloučeniny, ve kterých je dusík v různých oxidačních stavech.. Jsou to sloučeniny jako nitrosilazid nebo oxid dusný.

Obrázek: Ambientum

Molekulární dusík je hlavní plynnou složkou atmosférického plynu. Ve vodě a půdě jej najdeme ve formě dusičnanů a dusitanů. Všechny tyto sloučeniny se vzájemně propojují v cyklu dusíku.

Lidská činnost změnila koncentrace dusičnanů a dusitanů na půdě, především prostřednictvím aplikace hnoje s dusičnany na půdu. Kromě toho se koncentrace dusičnanů a dusitanů v půdě a vodě zvyšuje dusíkem emitovaným průmyslem prostřednictvím cyklu dusíku. To by také mohlo vést ke zvýšenému obsahu dusíku v pitné vodě.

The účinky dusičnanů a dusitanů na lidské zdraví mohou být:

• Dusičnany mají negativní vliv na činnost štítné žlázy
• Dusičnany snižují ukládání vitaminu A
• Dusičnany i dusitany produkují nitrosaminy, které jsou častou příčinou rakoviny
• Dusitany reagují s hemoglobinem, což způsobuje snížení kapacity krve přenášet kyslík.
• Oxid dusnatý (NO) je základním poslem v lidském těle, který způsobuje relaxaci svalů, prospívá kardiovaskulárnímu systému nebo má signální účinky na buňky imunitní systém. Tyto účinky jsou již využívány v mnoha léčivých aplikacích, jako jsou léky proti infarktu nebo Viagra.

Přidávání dusičnanů a dusitanů do hnojiv způsobuje zvýšení jejich environmentální koncentrace, stejně jako různé průmyslové procesy. Mnoho z těchto sloučenin může uniknout do atmosféry a reagovat s kyslíkem, což vede ke vzniku látek znečišťujících ovzduší, které podporují nárůst skleníkového efektu.

Dusičnany a dusitany mají nepříznivé účinky také ve sladké vodě a v mořském prostředí, negativně ovlivňující tento ekosystém a druhy které ho obývají. Také koncentrace těchto dusíkatých sloučenin v pitné vodě drasticky narůstají, což má negativní dopad na lidské zdraví.

Pokud si chcete přečíst více článků podobných Jaké jsou valence dusíku, doporučujeme zadat naši kategorii Atom.

• Mayz-Figueroa, J. (2004). Biologická fixace dusíku. Zemědělský vědecký časopis UDO, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H., & Castellanos-Villegas, A. A. (2011). Mineralizace dusíku v půdě aridních a semiaridních zón. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., & Peña-Cabriales, J. J. (2004). Vstupy dusíku v zemědělství. Zahradnická řada časopisů Chapingo, 10(2), 173-178.