Melyek a NITROGÉN VÉTELÉRE

A nitrogén nagyon fontos kémiai elem az életünkben, Jóban és rosszban egyaránt. Ez a fő gáz a légkörben, jelen van a talajban, és a legtöbb élőlény számára nagyon fontos makromolekula. Része olyan nagy ipari jelentőségű vegyületeknek is, mint az ammónia, hajtóanyagok vagy robbanóanyagok.

Az történik, hogy vegyértéke és oxidációs állapota a vegyülettől függően eltérő. A TANÁR ezen leckében arról fogunk beszélni mik a nitrogén vegyértékei. Ha szeretné megismerni ezt a kémiai elemet, ez a cikk tetszeni fog!

Index

1. Mi a nitrogén és tulajdonságai
2. Melyek a nitrogén vegyértékei?
3. A nitrogéntartalmú vegyületek nómenklatúrája
4. Fontos nitrogénvegyületek
5. A nitrogén egészségügyi hatásai
6. A nitrogén környezeti hatásai

A nitrogén egy kémiai elem, melynek szimbóluma N. 7-es rendszámmal, 14,0067 atomtömeggel és normál körülmények között gázhalmazállapotban található. A molekuláris nitrogén a száraz levegő térfogatának 78%-át teszi ki, ezért a légkörben jelen lévő fő gáz.

A nitrogénnek ez a magas koncentrációja a légkörben a légkör elektromos hatásának, a légköri nitrogénnek a légkörben történő rögzítésének eredménye. bakteriális hatás, kémiai hatás az iparban és nitrogén felszabadulása szerves anyagok bomlása vagy égés. A nitrogén vegyes halmazállapotú vegyületeiben különböző halmazállapotokban található.

Az élőlények számára nagy jelentőségű elem, hiszen Minden fehérje része növényi és állati, és sok más szerves vegyület. A nitrogén erős kötéseket képez más atomokkal, például nitrogénnel és más atomokkal, mivel képes hármas kötéseket alkotnakEzért a nitrogénvegyületek nagy mennyiségű energiával rendelkeznek.

A nitrogén a következőkből áll két izotóp:

• Az N14 (nagy többség)
• N15 és különféle radioaktív izotópok, amelyek nukleáris reakciók során keletkeznek.

A vegyiparban és a mezőgazdaságban használt vegyületekben nagy érdeklődésre számot tartó elem. Izzólámpákban és akkor is használják, ha viszonylag inert atmoszférára van szükség.

A nitrogén elemi formájában közönséges hőmérsékleten enyhén reakcióképes a legtöbb szokásos anyaggal, míg magasabb hőmérsékleten hőmérsékleten számos anyaggal, például titánnal, alumíniummal, szilíciummal, bórral, berilliummal, kalciummal, lítiummal vagy krómmal reagál, oxigénnel (O2) reagál oxidokat, például dinitrogén-oxidot (NO) és hidrogénnel magas hőmérsékleten és nyomáson képeznek, és nagyon fontos ipari vegyületet képeznek, mint pl. az ammónia.

A kép forrása: Monographs.com

Az egy kémiai elem vegyértékei ő szám tól től elektronok mit hiányoznak, vagy mit adjanak hogy töltse ki az utolsó elektronikus szintet.

Az atomok általában megvannak 7 szint vagy réteg ahol az elektronok helyezkednek el, ahol az 1 a legbelső, a 7 pedig a legkülső. Különböző alszintek vannak, ezek az s, p, d és f. Egy atomban az elektronok energiájuk szerint töltik be a különböző szinteket, először az alacsonyabb energiaszinteket töltik ki, majd egy magasabb szintre lépnek.

Hoz az atom legkülső szintje úgy is hívják vegyértékhéj és az ebben a héjban elhelyezkedő elektronokat ún vegyérték elektronok. Ezek az elektronok felelősek a kötések kialakulásáért és a lehetséges kémiai reakciókért. más atomokkal, vagyis ők azok az elektronok, amelyek a fizikai és kémiai tulajdonságaiért felelősek elem.

A nitrogén egyesülésének különböző módjai vegyértéket (más néven oxidációs állapotot) adnak. A nitrogén nem képes kibővíteni vegyértékhéját, ahogyan a csoport más elemei teszik. Lehetséges vegyértékei -3, +3 és +5. A nitrogén vegyérték-állapota attól függően változik, hogy melyik vegyületnek a része. A nitrogéncsalád többi eleme is ilyen oxidációs állapotú, ezek a foszfor (P), az antimon (Sb), a bizmut (Bi), a moszkovium (Mc) és az arzén (As).

A nitrogénnel kémiai vegyületek képződése a vegyértékkötés elmélet alapján magyarázható, a nitrogén egyes oxidációs állapotainak elektronikus konfigurációja szerint. Ennek magyarázatához figyelembe veszik a vegyértékhéjában lévő elektronok számát, és azt, hogy hány hiányzik a nemesgáz elektronkonfigurációjának eléréséhez.

A nitrogénvegyületek kémiailag összetettek és a hagyományos nómenklatúra nem volt elég ahhoz, hogy könnyen megnevezze és azonosítsa őket, így amelyet a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója (IUPAC) hozott létre (más tényezők miatt is) a szisztematikus nómenklatúra amelyben a vegyületeket az őket alkotó atomok száma szerint nevezik el.

Ez a nómenklatúra különösen alkalmas nitrogén-oxidok elnevezésére. Így a nitrogén-monoxidot nitrogén-monoxidnak és nitrogén-monoxidnak (NO), dinitrogén-monoxidnak (N2O) nevezik.

Ezen a nómenklatúrán kívül 1919-ben a német vegyész Alfred Stock kidolgozott egy módszert a vegyületek elnevezésére az oxidációs állapottól függően, római számmal és zárójelben ábrázolva. Ily módon a nitrogén-oxidot nitrogén-oxidnak (II), a nitrogén-oxidot pedig nitrogén-oxidnak (I) neveznék.

Kép: Youtube

A nitrogén nagyszámú lehetséges oxidációs állapotának köszönhetően képes különféle elemekhez kötődni és nagyszámú vegyületet képezni. A molekuláris nitrogén vegyértéke értelemszerűen 0.

Az egyik leggyakoribb oxidációs állapot a -3. Ebben az oxidációs állapotban a nitrogén olyan vegyületeket képez, mint az ammónia (NH3), az ammóniumion (NH4^-nitrilek (C≡N), iminek (C=N-R) vagy aminok (R3N). Amikor a nitrogén -2 oxidációs állapotban van, 7 elektron marad a vegyértékhéjában. A páratlan számú elektron a vegyértékhéjban megkönnyíti az áthidaló kötések kialakulását két nitrogénatom között. Ebben az állapotban a nitrogén hidrazonokat (C=N-N-R2) és hedrazinokat (R2-N-N-R2) képez. A -1 oxidációs állapotban 6 elektron marad a vegyértékhéjban, és olyan vegyületek keletkeznek, mint a hidroxil-amin (R2NOH) és azovegyületek (RN=NR).

Amikor a nitrogén pozitív oxidációs állapotot ér el, A nitrogén az oxigénatomokhoz kötődik, és oxidokat, oxisavakat vagy oxisókat képez. +1 oxidációs állapotban a nitrogén vegyértékhéjában 4 elektron marad. Így vannak olyan példáink, mint a dinitrogén-oxid (N2O), közismertebb nevén nevetőgáz, és a nitrogénvegyületek (R=NO). +2 állapotban van nitrogén-oxid vagy nitrogén-oxid (NO), amely színtelen gáz, amely fémek híg salétromsavval való reakciója során keletkezik. Ez a vegyület egy nagyon instabil szabad gyököt tartalmaz, amely reakcióba léphet az oxigénnel, és fontos légköri szennyező anyagot, például nitrogén-dioxidot (NO2) képezhet.

+3 állapotban lúgos oldatban (NO2–) képződnek olyan vegyületek, mint a nitrit. vagy salétromsav savas oldatban (HNO2). Mindkettő oxidálószer, amely nitrogén-oxidot (NO) eredményezhet, vagy redukálószerként nitrátiont képez. További vegyületek a dinitrogén-trioxid (N2O3) és a nitrocsoport (R-NO2). +4 állapotban nitrogén-dioxid (NO2) vagy nitrogén-dioxid van. Ez egy barna színű gáz, amely számos fém és tömény salétromsav reakciója során keletkezik, így dinitrogén-tetroxid (N2O4) keletkezik. +5-nél nitrátokat vagy salétromsavat találunk, amelyek savas oldatokban oxidálószerek.

Végül, Vannak olyan vegyületek, amelyekben a nitrogén különböző oxidációs állapotú.. Ezek olyan vegyületek, mint a nitroszilazid vagy a dinitrogén-trioxid.

Kép: Ambientum

A molekuláris nitrogén a légköri gáz fő gáznemű komponense. A vízben és a talajban nitrát és nitrit formájában is megtalálható. Mindezek a vegyületek összekapcsolódnak egymással a nitrogénciklusban.

Az emberi tevékenység megváltoztatta a nitrát és a nitrit koncentrációját szárazföldön, főként nitrátos trágya talajra juttatásával. Továbbá a nitrátok és nitritek koncentrációját a talajban és a vízben növeli az ipar által a nitrogénciklus során kibocsátott nitrogén. Ez az ivóvíz megnövekedett nitrogéntartalmához is vezethet.

Az a nitrátok és nitritek emberi egészségre gyakorolt ​​hatásai ezek lehetnek:

• A nitrátok negatív hatással vannak a pajzsmirigy működésére
• A nitrátok csökkentik az A-vitamin raktározását
• Mind a nitrátok, mind a nitritek nitrozaminokat termelnek, ami a rák gyakori oka
• A nitrit reakcióba lép a hemoglobinnal, ami csökkenti a vér oxigénszállító képességét.
• A nitrogén-oxid (NO) alapvető hírvivő az emberi szervezetben, ellazulást okoz izomzat, jótékony hatással van a szív- és érrendszerre, vagy jelátviteli hatást fejt ki a sejtekre immunrendszer. Ezeket a hatásokat már számos gyógyászati ​​alkalmazásban kihasználják, mint például a szívroham elleni gyógyszeres kezelés vagy a Viagra.

A nitrátok és nitritek műtrágyákhoz való hozzáadása a környezeti koncentrációjuk növekedését okozza, valamint a különböző ipari folyamatok. Ezen vegyületek közül sok kijuthat a légkörbe és reakcióba léphet az oxigénnel, ami légköri szennyező anyagokat eredményez, amelyek elősegítik az üvegházhatás fokozódását.

A nitrátok és nitritek viszont az édesvízben és a tengeri környezetben is káros hatást fejtenek ki, negatív hatással van erre az ökoszisztémára és a fajokra hogy lakják. Ezen kívül ezeknek a nitrogéntartalmú vegyületeknek a koncentrációja az ivóvízben drasztikusan növekszik, ami negatív hatást gyakorol az emberi egészségre.

Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Melyek a nitrogén vegyértékei, javasoljuk, hogy lépjen be a kategóriánkba Az atom.

• Mayz-Figueroa, J. (2004). Biológiai nitrogénkötés. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H. és Castellanos-Villegas, A. ÉS. (2011). Nitrogén mineralizáció a száraz és félszáraz zónák talajában. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., & Peña-Cabriales, J. J. (2004). Nitrogénbevitel a mezőgazdaságban. Chapingo Magazin Kertészeti sorozat, 10(2), 173-178.