Quali sono le VALENZE dell'AZOTO

L'azoto è un elemento chimico molto importante nella nostra vita, Sia nel bene che nel male. È il gas principale dell'atmosfera, è presente nel suolo ed è una macromolecola molto importante per la maggior parte degli esseri viventi. Fa anche parte di composti di grande importanza industriale come ammoniaca, propellenti o esplosivi.

Quello che succede è che la sua valenza e lo stato di ossidazione sono diversi a seconda del composto. In questa lezione di un INSEGNANTE parleremo quali sono le valenze dell'azoto. Se sei interessato a conoscere questo elemento chimico, questo articolo ti piacerà!

Indice

1. Cos'è l'azoto e le proprietà
2. Quali sono le valenze dell'azoto?
3. Nomenclatura dei composti azotati
4. Importanti composti azotati
5. Effetti sulla salute dell'azoto
6. Effetti ambientali dell'azoto

L'azoto è un elemento chimico con simbolo N. con numero atomico 7, peso atomico 14,0067 e trovato allo stato gassoso in condizioni normali. L'azoto molecolare rappresenta il 78% del volume dell'aria secca ed è quindi il principale gas presente nell'atmosfera.

Questa elevata concentrazione di azoto nell'atmosfera risulta dall'azione elettrica nell'atmosfera, la fissazione dell'azoto atmosferico da parte di azione batterica, azione chimica nelle industrie e rilascio di azoto dalla decomposizione della materia organica o dal combustione. Nei suoi composti che formano uno stato combinato, l'azoto si trova in diversi stati.

È un elemento di grande importanza per gli esseri viventi, poiché Fa parte di tutte le proteine sia vegetale che animale, e molti altri composti organici. L'azoto forma forti legami con altri atomi come l'azoto e altri, grazie alla sua capacità di farlo formare tripli legamiPertanto, i composti dell'azoto possiedono una grande quantità di energia.

L'azoto è costituito da due isotopi:

• L'N14 (molto maggioranza)
• N15 e vari isotopi radioattivi, prodotti durante le reazioni nucleari.

È un elemento di grande interesse nell'industria chimica e nei composti utilizzati in agricoltura. Viene anche utilizzato nelle lampadine a incandescenza e quando è necessaria un'atmosfera relativamente inerte.

L'azoto nella sua forma elementare è leggermente reattivo a temperature normali con le sostanze più comuni, mentre a temperature elevate temperature reagisce con molte sostanze, come titanio, alluminio, silicio, boro, berillio, calcio, litio o cromo, con ossigeno (O2) reagisce a formare ossidi come il protossido di azoto (NO) e con idrogeno ad alte temperature e pressioni per formare un composto industriale molto importante come l'ammoniaca.

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Il valenze di un elemento chimico è lui numero da elettroni che cosa mancano o cosa dovrebbero dare per compilare il tuo ultimo livello elettronico.

Il atomi di solito hanno 7 livelli o livelli dove si trovano gli elettroni, dove 1 è il più interno e 7 il più esterno. A loro volta, ci sono diversi sottolivelli, chiamati s, p, d e f. In un atomo, gli elettroni riempiono i diversi livelli in base alle loro energie, riempiendo prima i livelli energetici inferiori e poi passando a un livello superiore.

Al livello più esterno dell'atomo è anche chiamato come guscio di valenza e vengono chiamati gli elettroni che si trovano in questo guscio elettroni di valenza. Questi elettroni sono responsabili della formazione dei legami e delle reazioni chimiche possibili. con altri atomi, cioè sono gli elettroni responsabili delle proprietà fisiche e chimiche di a elemento.

I diversi modi in cui l'azoto si combina gli daranno una valenza (nota anche come stato di ossidazione). L'azoto non è in grado di espandere il suo guscio di valenza come fanno gli altri elementi del suo gruppo. Le sue possibili valenze sono -3, +3 e +5. Lo stato di valenza dell'azoto varia a seconda del composto di cui fa parte. Anche gli altri elementi della famiglia dell'azoto hanno questi stati di ossidazione e sono fosforo (P), antimonio (Sb), bismuto (Bi), moscovio (Mc) e arsenico (As).

La formazione di composti chimici con l'azoto può essere spiegata seguendo la teoria del legame di valenza, secondo la configurazione elettronica di ogni stato di ossidazione dell'azoto. Per spiegarlo si tiene conto del numero di elettroni nel suo guscio di valenza e di quanti ne mancano per raggiungere la configurazione elettronica di un gas nobile.

I composti dell'azoto sono chimicamente complessi e la nomenclatura tradizionale non bastava per nominarli e identificarli facilmente, quindi che l'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC) ha creato (anche per altri fattori) un nomenclatura sistematica in cui i composti sono denominati in base al numero di atomi che li formano.

Questa nomenclatura è particolarmente adatta per la denominazione degli ossidi di azoto. Pertanto, l'ossido nitrico è chiamato monossido di azoto e protossido di azoto (NO), monossido di diazoto (N2O).

Oltre a questa nomenclatura, nel 1919, il chimico tedesco Alfred Stock ha sviluppato un metodo in cui i composti sono stati nominati a seconda dello stato di ossidazione, rappresentato in numeri romani e tra parentesi. In questo modo, l'ossido nitrico sarebbe chiamato ossido di azoto (II) e protossido di azoto, ossido di azoto (I).

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L'azoto è in grado di legarsi a diversi elementi e formare un gran numero di composti a causa del suo gran numero di possibili stati di ossidazione. Nel caso dell'azoto molecolare, la sua valenza è 0 per definizione.

Uno degli stati di ossidazione più comuni è -3. In questo stato di ossidazione, l'azoto forma composti come l'ammoniaca (NH3), lo ione ammonio (NH4^-), nitrili (C≡N), immine (C=N-R) o ammine (R3N). Quando l'azoto è nello stato di ossidazione -2, nel suo guscio di valenza rimangono 7 elettroni. Il numero dispari di elettroni nel suo guscio di valenza facilita la formazione di legami a ponte tra due atomi di azoto. In questo stato, l'azoto forma idrazoni (C=N-N-R2) ed edrazine (R2-N-N-R2). Nello stato di ossidazione -1, 6 elettroni rimangono nel guscio di valenza e si formano composti come l'idrossilammina (R2NOH) e i composti azoici (RN=NR).

Quando l'azoto raggiunge stati di ossidazione positivi, L'azoto si lega agli atomi di ossigeno per formare ossidi, ossiacidi o ossisali. Nello stato di ossidazione +1, l'azoto rimane con 4 elettroni nel suo guscio di valenza. Pertanto, abbiamo esempi come l'ossido di diazoto (N2O), popolarmente noto come gas esilarante, e i composti nitrosi (R=NO). Nello stato +2 abbiamo ossido di azoto o ossido nitrico (NO), che è un gas incolore che si genera durante la reazione dei metalli con acido nitrico diluito. Questo composto ha un radicale libero molto instabile che può reagire con l'ossigeno per formare un importante inquinante atmosferico come il biossido di azoto (NO2)

Nello stato +3 si formano composti come il nitrito in soluzione basica (NO2–) o acido nitroso in soluzione acida (HNO2). Entrambi sono agenti ossidanti che possono dare origine all'ossido nitrico (NO) o essere agenti riducenti per formare lo ione nitrato. Altri composti sono il triossido di diazoto (N2O3) e il gruppo nitro (R-NO2). Nello stato +4 abbiamo biossido di azoto (NO2) o biossido di azoto. Questo è un gas di colore marrone prodotto dalla reazione di molti metalli con acido nitrico concentrato per formare tetrossido di diazoto (N2O4). A +5 possiamo trovare nitrati o acido nitrico, che sono agenti ossidanti in soluzioni acide.

Finalmente, Ci sono composti in cui l'azoto si trova in diversi stati di ossidazione.. Questi sono composti come la nitrosilazide o il triossido di diazoto.

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L'azoto molecolare è il principale componente gassoso del gas atmosferico. Nell'acqua e nel suolo lo troviamo sotto forma di nitrato e nitrito. Tutti questi composti si interconnettono tra loro nel ciclo dell'azoto.

L'azione umana ha modificato le concentrazioni di nitrati e nitriti a terra, principalmente attraverso l'applicazione di letame con nitrati al suolo. Inoltre, la concentrazione di nitrati e nitriti nel suolo e nell'acqua è aumentata dall'azoto emesso dalle industrie attraverso il ciclo dell'azoto. Ciò potrebbe anche portare ad un aumento dell'azoto nell'acqua potabile.

Il effetti di nitrati e nitriti sulla salute umana potrebbero essere:

• I nitrati hanno un effetto negativo sull'attività della tiroide
• I nitrati riducono l'accumulo di vitamina A
• Sia i nitrati che i nitriti producono nitrosammine, che è una causa comune di cancro
• Il nitrito reagisce con l'emoglobina, provocando una diminuzione della capacità di trasporto dell'ossigeno del sangue.
• L'ossido di azoto (NO) è un messaggero fondamentale nel corpo umano, causando il rilassamento muscolare, benefici nel sistema cardiovascolare o esercitando effetti di segnalazione sulle cellule del sistema immune. Questi effetti sono già sfruttati in molteplici applicazioni medicinali, come i farmaci contro gli attacchi di cuore o il Viagra.

L'aggiunta di nitrati e nitriti ai fertilizzanti provoca un aumento delle loro concentrazioni ambientali, così come diversi processi industriali. Molti di questi composti possono fuoriuscire nell'atmosfera e reagire con l'ossigeno, dando origine a inquinanti atmosferici che favoriscono l'aumento dell'effetto serra.

A loro volta, nitrati e nitriti producono effetti negativi anche in acqua dolce e nell'ambiente marino, incidendo negativamente su questo ecosistema e sulla specie che lo abitano. Inoltre, le concentrazioni di questi composti azotati nell'acqua potabile stanno aumentando drasticamente, esercitando così i loro effetti negativi sulla salute umana.

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• Mayz-Figueroa, J. (2004). Fissazione biologica dell'azoto. Giornale scientifico agricolo UDO, 4(1), 1-20.
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