Koje su VALENCIJE DUŠIKA

Dušik je vrlo važan kemijski element u našem životu, I u dobru i u zlu. Glavni je plin u atmosferi, prisutan je u tlu i vrlo je važna makromolekula za većinu živih bića. Također je dio spojeva od velike industrijske važnosti kao što su amonijak, pogonsko gorivo ili eksploziv.

Ono što se događa je da se njegova valencija i oksidacijsko stanje razlikuju ovisno o spoju. U ovoj lekciji od UČITELJA ćemo govoriti o kolike su valencije dušika. Ako ste zainteresirani za učenje o ovom kemijskom elementu, svidjet će vam se ovaj članak!

Indeks

1. Što je dušik i svojstva
2. Koje su valencije dušika?
3. Nomenklatura dušičnih spojeva
4. Važni dušikovi spojevi
5. Zdravstveni učinci dušika
6. Učinci dušika na okoliš

Dušik je kemijski element sa simbolom N. s atomskim brojem 7, atomskom težinom 14,0067 i nalazi se u plinovitom stanju u normalnim uvjetima. Molekularni dušik predstavlja 78% volumena u suhom zraku i stoga je glavni plin prisutan u atmosferi.

Ova visoka koncentracija dušika u atmosferi rezultat je električnog djelovanja u atmosferi, fiksacije atmosferskog dušika pomoću djelovanje bakterija, kemijsko djelovanje u industriji i oslobađanje dušika razgradnjom organske tvari ili izgaranje. U svom kombiniranom stanju stvarajući spojeve, dušik se nalazi u različitim stanjima.

To je element od velike važnosti za živa bića, budući da Dio je svih proteina i biljni i životinjski te mnogi drugi organski spojevi. Dušik stvara jake veze s drugim atomima kao što su dušik i drugi, zbog svoje sposobnosti da formiraju trostruke vezeStoga spojevi dušika posjeduju veliku količinu energije.

Dušik se sastoji od dva izotopa:

• N14 (vrlo većina)
• N15 i razni radioaktivni izotopi, koji nastaju tijekom nuklearnih reakcija.

To je element od velikog interesa u kemijskoj industriji i spojevima koji se koriste u poljoprivredi. Također se koristi u žaruljama sa žarnom niti i kada je potrebna relativno inertna atmosfera.

Dušik je u svom elementarnom obliku na uobičajenim temperaturama slabo reaktivan s najčešćim tvarima, dok je na povišenim temperature reagira s mnogim tvarima, kao što su titan, aluminij, silicij, bor, berilij, kalcij, litij ili krom, s kisikom (O2) na koje reagira tvore okside kao što je dušikov oksid (NO) i s vodikom na visokim temperaturama i tlakom da tvore vrlo važan industrijski spoj kao npr. amonijak.

Izvor slike: Monographs.com

The valencije kemijskog elementa je li on broj iz elektrona što nedostaju ili što bi trebali dati da ispunite svoju posljednju elektroničku razinu.

The atoma obično imaju 7 razina ili slojeva gdje se nalaze elektroni, pri čemu je 1 najunutarnji, a 7 najudaljeniji. Zauzvrat, postoje različite podrazine, nazvane s, p, d i f. U atomu, elektroni ispunjavaju različite razine u skladu sa svojim energijama, prvo ispunjavajući niže energetske razine, a zatim prelazeći na višu razinu.

Prema najudaljenija razina atoma naziva se i kao valentna ljuska a elektroni koji se nalaze u ovoj ljusci nazivaju se valentni elektroni. Ti su elektroni odgovorni za stvaranje veza i moguće kemijske reakcije. s drugim atomima, odnosno oni su elektroni odgovorni za fizikalna i kemijska svojstva a element.

Različiti načini na koje se dušik kombinira dat će mu valenciju (također poznatu kao oksidacijsko stanje). Dušik nije sposoban proširiti svoju valentnu ljusku kao što to čine drugi elementi u njegovoj skupini. Njegove moguće valencije su -3, +3 i +5. Valentno stanje dušika varira ovisno o spoju čiji je dio. Ostali elementi iz obitelji dušika također imaju ova oksidacijska stanja i to su fosfor (P), antimon (Sb), bizmut (Bi), moskov (Mc) i arsen (As).

Formiranje kemijskih spojeva s dušikom može se objasniti teorijom valentne veze, prema elektronskoj konfiguraciji svakog oksidacijskog stanja dušika. Da bi se to objasnilo, uzima se u obzir broj elektrona u njegovoj valentnoj ljusci i koliko ih nedostaje da bi se postigla elektronička konfiguracija plemenitog plina.

Spojevi dušika su kemijski složeni a tradicionalna nomenklatura nije bila dovoljna da ih se lako imenuje i identificira, pa koju je stvorila Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije (IUPAC) (također zbog drugih čimbenika) a sustavna nomenklatura u kojem su spojevi imenovani prema broju atoma koji ih tvore.

Ova je nomenklatura posebno prikladna za imenovanje dušikovih oksida. Tako se dušikov oksid naziva dušikov monoksid, a dušikov oksid (NO), didušikov monoksid (N2O).

Osim ove nomenklature, 1919. njemački kemičar Alfred Stock razvio metodu u kojoj su spojevi dobili imena ovisno o oksidacijskom stanju, predstavljen rimskim brojevima i u zagradama. Na taj način bi se dušikov oksid zvao dušikov oksid (II), a dušikov oksid, dušikov oksid (I).

Slika: Youtube

Dušik se zbog velikog broja mogućih oksidacijskih stanja sposoban vezati za različite elemente i stvarati veliki broj spojeva. U slučaju molekularnog dušika, njegova valencija je po definiciji 0.

Jedno od najčešćih oksidacijskih stanja je -3. U ovom oksidacijskom stanju, dušik stvara spojeve kao što su amonijak (NH3), amonijev ion (NH4^-), nitrili (C≡N), imini (C=N-R) ili amini (R3N). Kada je dušik u oksidacijskom stanju -2, u njegovoj valentnoj ljusci ostaje 7 elektrona. Neparan broj elektrona u njegovoj valentnoj ljusci olakšava stvaranje premosnih veza između dva atoma dušika. U tom stanju dušik tvori hidrazone (C=N-N-R2) i hedrazine (R2-N-N-R2). U -1 oksidacijskom stanju, 6 elektrona ostaje u valentnoj ljusci i nastaju spojevi poput hidroksilamina (R2NOH) i azo spojeva (RN=NR).

Kada dušik dosegne pozitivna oksidacijska stanja, Dušik se veže za atome kisika i tvori okside, oksikiseline ili oksisoli. U oksidacijskom stanju +1, dušik ostaje s 4 elektrona u svojoj valentnoj ljusci. Tako imamo primjere kao što su dušikov oksid (N2O), popularno poznat kao plin za smijeh, i dušikovi spojevi (R=NO). U stanju +2 imamo dušikov oksid ili dušikov oksid (NO), koji je bezbojni plin koji nastaje tijekom reakcije metala s razrijeđenom dušičnom kiselinom. Ovaj spoj ima vrlo nestabilne slobodne radikale koji mogu reagirati s kisikom i stvoriti važan zagađivač atmosfere kao što je dušikov dioksid (NO2)

U stanju +3, spojevi poput nitrita nastaju u bazičnoj otopini (NO2–) ili dušične kiseline u kiseloj otopini (HNO2). Oba su oksidirajuća sredstva koja mogu dovesti do dušikovog oksida (NO) ili biti redukcijska sredstva za stvaranje nitratnog iona. Ostali spojevi su dušikov trioksid (N2O3) i nitro skupina (R-NO2). U stanju +4 imamo dušikov dioksid (NO2) ili dušikov dioksid. Ovo je plin smeđe boje koji nastaje reakcijom mnogih metala s koncentriranom dušičnom kiselinom da nastane didušikov tetroksid (N2O4). Na +5 možemo pronaći nitrate ili dušičnu kiselinu, koji su oksidanti u kiselim otopinama.

Konačno, Postoje spojevi u kojima je dušik u različitim oksidacijskim stanjima.. To su spojevi poput nitrosilazida ili dinitrogen trioksida.

Slika: Ambientum

Molekularni dušik je glavna plinovita komponenta atmosferskog plina. U vodi i tlu ga nalazimo u obliku nitrata i nitrita. Svi ovi spojevi međusobno se međusobno povezuju u ciklusu dušika.

Ljudsko djelovanje promijenilo je koncentracije nitrata i nitrita na kopnu, uglavnom primjenom gnojiva s nitratima na tlo. Nadalje, koncentracija nitrata i nitrita u tlu i vodi povećava se dušikom kojeg industrije emitiraju kroz ciklus dušika. To bi također moglo dovesti do povećanja dušika u vodi za piće.

The Učinci nitrata i nitrita na zdravlje ljudi mogli bi biti:

• Nitrati negativno utječu na rad štitnjače
• Nitrati smanjuju skladištenje vitamina A
• I nitrati i nitriti proizvode nitrozamine, što je čest uzrok raka
• Nitrit reagira s hemoglobinom, uzrokujući smanjenje kapaciteta krvi za prijenos kisika.
• Dušikov oksid (NO) je temeljni glasnik u ljudskom tijelu, uzrokujući opuštanje mišića, dobrobiti za kardiovaskularni sustav ili vršenje signalnih učinaka na stanice imunološki sustav. Ti se učinci već koriste u višestrukim medicinskim primjenama, kao što su lijekovi protiv srčanog udara ili Viagra.

Dodavanje nitrata i nitrita gnojivima uzrokuje povećanje njihovih koncentracija u okolišu, kao i različite industrijske procese. Mnogi od ovih spojeva mogu pobjeći u atmosferu i reagirati s kisikom, stvarajući atmosferske onečišćujuće tvari koje pogoduju povećanju efekta staklenika.

Zauzvrat, nitrati i nitriti također imaju štetne učinke u slatkoj vodi i morskom okolišu, negativno utječući na ovaj ekosustav i vrstu koji ga naseljavaju. Također, koncentracije ovih dušikovih spojeva u pitkoj vodi drastično rastu, što ima negativan učinak na zdravlje ljudi.

Ako želite pročitati više članaka sličnih Koje su valencije dušika, preporučamo da uđete u našu kategoriju Atom.

• Mayz-Figueroa, J. (2004). Biološka fiksacija dušika. Poljoprivredni znanstveni časopis UDO, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H., i Castellanos-Villegas, A. I. (2011). Mineralizacija dušika u tlu aridnih i polusušnih zona. Terra Latinoamericana, 29 (3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., i Peña-Cabriales, J. J. (2004). Unosi dušika u poljoprivredu. Časopis Chapingo Horticulture Series, 10(2), 173-178.