Mitkä ovat typen VALENSSIT

Typpi on erittäin tärkeä kemiallinen alkuaine elämässämme, Sekä hyvässä että pahassa. Se on pääasiallinen kaasu ilmakehässä, sitä on maaperässä ja se on erittäin tärkeä makromolekyyli useimmille eläville olennoille. Se on myös osa teollisesti erittäin tärkeitä yhdisteitä, kuten ammoniakkia, ponneaineita tai räjähteitä.

Tapahtuu, että sen valenssi ja hapetusaste vaihtelevat yhdisteestä riippuen. Tässä OPETTAJAN oppitunnissa puhumme aiheesta mitkä ovat typen valenssit. Jos olet kiinnostunut oppimaan tästä kemiallisesta alkuaineesta, pidät tästä artikkelista!

Indeksi

1. Mikä on typpi ja sen ominaisuudet
2. Mitkä ovat typen valenssit?
3. Typpiyhdisteiden nimikkeistö
4. Tärkeät typpiyhdisteet
5. Typen terveysvaikutukset
6. Typen ympäristövaikutukset

Typpi on kemiallinen alkuaine, jonka symboli on N. jonka atomiluku on 7, atomipaino 14,0067 ja se löytyy kaasumaisessa tilassa normaaleissa olosuhteissa. Molekyylityppi edustaa 78 % kuivan ilman tilavuudesta ja on siksi pääasiallinen ilmakehän kaasu.

Tämä ilmakehän korkea typpipitoisuus johtuu ilmakehän sähköisestä toiminnasta, ilmakehän typen sitoutumisesta bakteerivaikutus, kemiallinen vaikutus teollisuudessa ja typen vapautuminen orgaanisen aineen hajoamisen tai palaminen. Yhdistetyissä olomuodoissaan muodostavissa yhdisteissä typpeä löytyy eri muodoissa.

Se on eläville olennoille erittäin tärkeä elementti, koska Se on osa kaikkia proteiineja sekä kasvi- että eläinperäiset ja monet muut orgaaniset yhdisteet. Typpi muodostaa vahvoja sidoksia muiden atomien, kuten typen ja muiden atomien kanssa, johtuen sen kyvystä muodostaa kolmoissidoksiaSiksi typpiyhdisteillä on suuri määrä energiaa.

Typpi koostuu kaksi isotooppia:

• N14 (hyvin enemmistö)
• N15 ja erilaiset radioaktiiviset isotoopit, joita syntyy ydinreaktioiden aikana.

Se on erittäin kiinnostava elementti kemianteollisuudessa ja maataloudessa käytetyissä yhdisteissä. Sitä käytetään myös hehkulamppujen polttimoissa ja kun tarvitaan suhteellisen inerttiä ilmakehää.

Alkuainemuodossaan typpi reagoi hieman tavallisissa lämpötiloissa yleisimpien aineiden kanssa, kun taas korkeassa lämpötilassa lämpötiloissa se reagoi monien aineiden, kuten titaanin, alumiinin, piin, boorin, berylliumin, kalsiumin, litiumin tai kromin kanssa, hapen (O2) kanssa. muodostavat oksideja, kuten typpioksiduulia (NO) ja vedyn kanssa korkeissa lämpötiloissa ja paineessa muodostaen erittäin tärkeän teollisen yhdisteen, kuten esim. ammoniakki.

Kuvan lähde: Monographs.com

The kemiallisen alkuaineen valenssit onko hän määrä alkaen elektroneja mitä puuttuvat tai mitä niiden pitäisi antaa täyttääksesi viimeisen sähköisen tasosi.

The atomeja heillä yleensä on 7 tasoa tai kerrosta missä elektronit sijaitsevat, jolloin 1 on sisin ja 7 on uloin. On puolestaan ​​​​eri alatasoja, nimeltään s, p, d ja f. Atomissa elektronit täyttävät eri tasot energioidensa mukaan, täyttäen ensin alemmat energiatasot ja siirtyen sitten korkeammalle tasolle.

Kohteeseen atomin uloin taso sitä kutsutaan myös nimellä valenssikuori ja tässä kuoressa olevia elektroneja kutsutaan valenssielektronit. Nämä elektronit ovat vastuussa sidosten muodostumisesta ja mahdollisista kemiallisista reaktioista. muiden atomien kanssa, eli ne ovat elektroneja, jotka vastaavat a: n fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista elementti.

Eri tavat, joilla typpi yhdistyy, antavat sille valenssin (tunnetaan myös nimellä hapetustila). Typpi ei pysty laajentamaan valenssikuortansa, kuten muut ryhmän elementit tekevät. Sen mahdolliset valenssit ovat -3, +3 ja +5. Typen valenssitila vaihtelee riippuen yhdisteestä, johon se kuuluu. Muillakin typpiperheen alkuaineilla on nämä hapetustilat ja ne ovat fosfori (P), antimoni (Sb), vismutti (Bi), moskovium (Mc) ja arseeni (As).

Kemiallisten yhdisteiden muodostuminen typen kanssa voidaan selittää valenssisidosteorian avulla, kunkin typen hapetusasteen elektronisen konfiguraation mukaan. Sen selittämiseksi otetaan huomioon sen valenssikuoren elektronien lukumäärä ja kuinka monta puuttuu jalokaasun elektronisen konfiguraation saavuttamiseksi.

Typpiyhdisteet ovat kemiallisesti monimutkaisia ja perinteinen nimikkeistö ei riittänyt nimeämään ja tunnistamaan niitä helposti, joten jonka Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liitto (IUPAC) loi (myös muista tekijöistä johtuen) a järjestelmällinen nimikkeistö jossa yhdisteet nimetään ne muodostavien atomien lukumäärän mukaan.

Tämä nimikkeistö sopii erityisen hyvin typen oksidien nimeämiseen. Siten typpioksidia kutsutaan typpimonoksidiksi ja typpioksiduuliksi (NO), typpimonoksidiksi (N2O).

Tämän nimikkeistön lisäksi vuonna 1919 saksalainen kemisti Alfred Stock kehitti menetelmän, jolla yhdisteet nimettiin hapetusasteesta riippuen, esitetty roomalaisin numeroin ja suluissa. Tällä tavalla typpioksidia kutsutaan typen oksidiksi (II) ja typpioksiduuliksi typen oksidiksi (I).

Kuva: Youtube

Typpi pystyy sitoutumaan eri alkuaineisiin ja muodostamaan suuren määrän yhdisteitä mahdollisten hapettumistilojensa suuren määrän ansiosta. Molekyylitypen tapauksessa sen valenssi on määritelmän mukaan 0.

Yksi yleisimmistä hapetustiloista on -3. Tässä hapetustilassa typpi muodostaa yhdisteitä, kuten ammoniakkia (NH3), ammoniumionia (NH4^-), nitriilejä (C≡N), imiinejä (C=N-R) tai amiineja (R3N). Kun typpi on hapetustilassa -2, sen valenssikuoressa on jäljellä 7 elektronia. Pariton määrä elektroneja sen valenssikuoressa tekee siltasidosten muodostumisen helpoksi kahden typpiatomin välille. Tässä tilassa typpi muodostaa hydratsoneja (C=N-N-R2) ja hedratsiineja (R2-N-N-R2). Hapetustilassa -1 valenssikuoreen jää 6 elektronia ja muodostuu yhdisteitä, kuten hydroksyyliamiinia (R2NOH) ja atsoyhdisteitä (RN=NR).

Kun typpi saavuttaa positiivisen hapetusasteen, Typpi sitoutuu happiatomeihin muodostaen oksideja, happihappoja tai oksisuoloja. Hapetustilassa +1 typen valenssikuoreen jää 4 elektronia. Siten meillä on esimerkkejä, kuten typen oksidi (N2O), joka tunnetaan yleisesti nimellä naurukaasu, ja typpihappoyhdisteet (R=NO). Tilassa +2 meillä on typpioksidia tai typpioksidia (NO), joka on väritön kaasu, joka syntyy metallien reaktiossa laimean typpihapon kanssa. Tässä yhdisteessä on erittäin epästabiili vapaa radikaali, joka voi reagoida hapen kanssa muodostaen tärkeän ilmansaasteen, kuten typpidioksidin (NO2)

Tilassa +3 emäksisessä liuoksessa (NO2–) muodostuu yhdisteitä, kuten nitriittiä. tai typpihappo happoliuoksessa (HNO2). Molemmat ovat hapettavia aineita, jotka voivat aiheuttaa typpioksidia (NO) tai olla pelkistäviä aineita nitraatti-ionin muodostamiseksi. Muita yhdisteitä ovat dityppitrioksidi (N2O3) ja nitroryhmä (R-NO2). Tilassa +4 meillä on typpidioksidia (NO2) tai typpidioksidia. Tämä on ruskeaa värillistä kaasua, joka syntyy monien metallien reaktiossa väkevän typpihapon kanssa, jolloin muodostuu typpitetroksidia (N2O4). +5:ssä voimme löytää nitraatteja tai typpihappoa, jotka ovat hapettavia aineita happoliuoksissa.

Lopuksi, On yhdisteitä, joissa typpi on eri hapetusasteissa.. Nämä ovat yhdisteitä, kuten nitrosilatsidi tai dityppitrioksidi.

Kuva: Ambientum

Molekyylityppi on ilmakehän kaasun tärkein kaasumainen komponentti. Vedestä ja maaperästä voimme löytää sen nitraatin ja nitriitin muodossa. Kaikki nämä yhdisteet liittyvät toisiinsa typen kierrossa.

Ihmisen toiminta on muuttanut nitraattien ja nitriittien pitoisuuksia maalla, pääasiassa levittämällä maaperään nitraatteja sisältävää lantaa. Lisäksi teollisuuden typen kierron kautta vapautuva typpi lisää nitraattien ja nitriittien pitoisuutta maaperässä ja vedessä. Tämä voi myös johtaa lisääntyneeseen typen määrään juomavedessä.

The nitraattien ja nitriittien vaikutukset ihmisten terveyteen ne voisivat olla:

• Nitraateilla on negatiivinen vaikutus kilpirauhasen toimintaan
• Nitraatit vähentävät A-vitamiinin varastointia
• Sekä nitraatit että nitriitit tuottavat nitrosamiineja, jotka ovat yleinen syövän aiheuttaja
• Nitriitti reagoi hemoglobiinin kanssa ja heikentää veren hapensiirtokykyä.
• Typpioksidi (NO) on ihmiskehon perustavanlaatuinen sanansaattaja, joka aiheuttaa rentoutumista lihakseen, hyötyy sydän- ja verisuonijärjestelmään tai aiheuttaa signaalivaikutuksia soluihin immuunijärjestelmä. Näitä vaikutuksia hyödynnetään jo useissa lääkesovelluksissa, kuten sydänkohtauslääkkeissä tai Viagrassa.

Nitraattien ja nitriittien lisääminen lannoitteisiin lisää niiden ympäristöpitoisuuksiasekä erilaisia ​​teollisia prosesseja. Monet näistä yhdisteistä voivat päästä ilmakehään ja reagoida hapen kanssa aiheuttaen ilmansaasteita, jotka edistävät kasvihuoneilmiön lisääntymistä.

Nitraatit ja nitriitit puolestaan ​​aiheuttavat haitallisia vaikutuksia makeassa vedessä ja meriympäristössä, vaikuttaa kielteisesti tähän ekosysteemiin ja lajeihin jotka asuvat siinä. Myös näiden typpiyhdisteiden pitoisuudet juomavedessä kasvavat rajusti, mikä vaikuttaa kielteisesti ihmisten terveyteen.

Jos haluat lukea lisää samankaltaisia ​​artikkeleita Mitkä ovat typen valenssit, suosittelemme syöttämään luokkaamme Atomi.

• Mayz-Figueroa, J. (2004). Biologinen typen sitominen. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H. ja Castellanos-Villegas, A. JA. (2011). Typen mineralisaatio kuivien ja puolikuivien alueiden maaperässä. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., & Peña-Cabriales, J. J. (2004). Typen syöttö maataloudessa. Chapingo Magazine Horticulture Series, 10(2), 173-178.