Kādas ir SLĀPEKĻA VALENCES

Slāpeklis ir ļoti svarīgs ķīmiskais elements mūsu dzīvē, Gan par labu, gan par sliktu. Tā ir galvenā gāze atmosfērā, tā atrodas augsnē un ir ļoti svarīga makromolekula lielākajai daļai dzīvo būtņu. Tas ir arī daļa no savienojumiem ar lielu rūpniecisku nozīmi, piemēram, amonjaku, propelentiem vai sprāgstvielām.

Notiek tas, ka tā valence un oksidācijas pakāpe atšķiras atkarībā no savienojuma. Šajā SKOLOTĀJA nodarbībā mēs runāsim par kādas ir slāpekļa valences. Ja jūs interesē uzzināt par šo ķīmisko elementu, jums patiks šis raksts!

Indekss

1. Kas ir slāpeklis un īpašības
2. Kādas ir slāpekļa valences?
3. Slāpekļa savienojumu nomenklatūra
4. Svarīgi slāpekļa savienojumi
5. Slāpekļa ietekme uz veselību
6. Slāpekļa ietekme uz vidi

Slāpeklis ir ķīmisks elements ar simbolu N. ar atomskaitli 7, atomsvaru 14,0067 un normālos apstākļos atrodams gāzveida stāvoklī. Molekulārais slāpeklis veido 78% no tilpuma sausā gaisā un tāpēc ir galvenā atmosfērā esošā gāze.

Šī augstā slāpekļa koncentrācija atmosfērā rodas elektriskās iedarbības rezultātā atmosfērā, atmosfēras slāpekļa fiksācijas rezultātā. baktēriju iedarbība, ķīmiskā iedarbība rūpniecībā un slāpekļa izdalīšanās, sadaloties organiskajām vielām vai degšana. Kombinētajā stāvoklī, kas veido savienojumus, slāpeklis ir atrodams dažādos stāvokļos.

Tas ir dzīvām būtnēm ļoti svarīgs elements, kopš Tā ir daļa no visiem proteīniem gan augu un dzīvnieku, gan daudzi citi organiskie savienojumi. Slāpeklis veido spēcīgas saites ar citiem atomiem, piemēram, slāpekļa un citiem atomiem, pateicoties tā spējai veidot trīskāršas saitesTāpēc slāpekļa savienojumiem ir liels enerģijas daudzums.

Slāpeklis sastāv no divi izotopi:

• N14 (ļoti lielākā daļa)
• N15 un dažādi radioaktīvie izotopi, kas rodas kodolreakciju laikā.

Tas ir elements, kas izraisa lielu interesi ķīmiskajā rūpniecībā un lauksaimniecībā izmantotajos savienojumos. To izmanto arī kvēlspuldžu spuldzēs un gadījumos, kad nepieciešama relatīvi inerta atmosfēra.

Slāpeklis elementārajā formā parastā temperatūrā nedaudz reaģē ar visbiežāk sastopamajām vielām, bet paaugstinātā temperatūrā temperatūrā tas reaģē ar daudzām vielām, piemēram, titānu, alumīniju, silīciju, boru, beriliju, kalciju, litiju vai hromu, ar skābekli (O2) tas reaģē uz veido oksīdus, piemēram, slāpekļa oksīdu (NO) un ar ūdeņradi augstā temperatūrā un spiedienā, veidojot ļoti svarīgu rūpniecisku savienojumu, piemēram, amonjaks.

Attēla avots: Monographs.com

The ķīmiskā elementa valences vai viņš ir numuru no elektroni kas trūkst vai ko viņiem vajadzētu dot lai aizpildītu savu pēdējo elektronisko līmeni.

The atomi viņiem parasti ir 7 līmeņi vai slāņi kur atrodas elektroni, kur 1 ir vistālāk un 7 ir vistālāk. Savukārt ir dažādi apakšlīmeņi, ko sauc par s, p, d un f. Atomā elektroni aizpilda dažādus līmeņus atbilstoši savām enerģijām, vispirms aizpildot zemākos enerģijas līmeņus un pēc tam pārejot uz augstāku līmeni.

Uz atoma attālākais līmenis to sauc arī par valences apvalks un elektronus, kas atrodas šajā čaulā, sauc valences elektroni. Šie elektroni ir atbildīgi par saišu veidošanos un iespējamām ķīmiskajām reakcijām. ar citiem atomiem, tas ir, tie ir elektroni, kas atbild par a fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām elements.

Dažādi veidi, kā slāpeklis apvienojas, piešķirs tam valenci (pazīstams arī kā oksidācijas stāvoklis). Slāpeklis nespēj paplašināt savu valences apvalku, kā to dara citi tās grupas elementi. Tās iespējamās valences ir -3, +3 un +5. Slāpekļa valences stāvoklis mainās atkarībā no savienojuma, kurā tas ietilpst. Arī pārējiem slāpekļa saimes elementiem ir šie oksidācijas stāvokļi, un tie ir fosfors (P), antimons (Sb), bismuts (Bi), moskovijs (Mc) un arsēns (As).

Ķīmisko savienojumu veidošanos ar slāpekli var izskaidrot, vadoties pēc valences saites teorijas, atbilstoši katra slāpekļa oksidācijas stāvokļa elektroniskajai konfigurācijai. Lai to izskaidrotu, tiek ņemts vērā elektronu skaits tā valences apvalkā un tas, cik daudz trūkst, lai sasniegtu cēlgāzes elektronisko konfigurāciju.

Slāpekļa savienojumi ir ķīmiski sarežģīti un ar tradicionālo nomenklatūru nebija pietiekami, lai tos viegli nosauktu un identificētu, tāpēc ko izveidoja Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība (IUPAC) (arī citu faktoru dēļ) a sistemātiskā nomenklatūra kurā savienojumi tiek nosaukti pēc tos veidojošo atomu skaita.

Šī nomenklatūra ir īpaši piemērota slāpekļa oksīdu nosaukšanai. Tādējādi slāpekļa oksīdu sauc par slāpekļa monoksīdu un slāpekļa oksīdu (NO), slāpekļa monoksīdu (N2O).

Papildus šai nomenklatūrai 1919. gadā vācu ķīmiķis Alfrēds Štoks izstrādāja metodi, kurā savienojumi tika nosaukti atkarībā no oksidācijas pakāpes, attēlots ar romiešu cipariem un iekavās. Tādā veidā slāpekļa oksīds tiktu saukts par slāpekļa oksīdu (II) un slāpekļa oksīds, slāpekļa oksīds (I).

Attēls: Youtube

Slāpeklis spēj saistīties ar dažādiem elementiem un veidot lielu skaitu savienojumu, pateicoties tā lielajam iespējamo oksidācijas pakāpju skaitam. Molekulārā slāpekļa gadījumā tā valence pēc definīcijas ir 0.

Viens no visizplatītākajiem oksidācijas stāvokļiem ir -3. Šajā oksidācijas stāvoklī slāpeklis veido savienojumus, piemēram, amonjaku (NH3), amonija jonu (NH4^-), nitrili (C≡N), imīni (C=N-R) vai amīni (R3N). Kad slāpeklis ir oksidācijas stāvoklī -2, tā valences apvalkā paliek 7 elektroni. Nepāra elektronu skaits tā valences apvalkā ļauj viegli izveidot savienojošās saites starp diviem slāpekļa atomiem. Šādā stāvoklī slāpeklis veido hidrazonus (C=N-N-R2) un hedrazīnus (R2-N-N-R2). Oksidācijas stāvoklī -1 valences apvalkā paliek 6 elektroni un veidojas tādi savienojumi kā hidroksilamīns (R2NOH) un azo savienojumi (RN=NR).

Kad slāpeklis sasniedz pozitīvu oksidācijas pakāpi, Slāpekļa saites savienojas ar skābekļa atomiem, veidojot oksīdus, oksiskābes vai oksisāļus. Oksidācijas stāvoklī +1 slāpekļa valences apvalkā ir atstāti 4 elektroni. Tādējādi mums ir tādi piemēri kā slāpekļa oksīds (N2O), ko tautā dēvē par smieklu gāzi, un slāpekļa savienojumi (R=NO). Stāvoklī +2 mums ir slāpekļa oksīds jeb slāpekļa oksīds (NO), kas ir bezkrāsaina gāze, kas rodas metālu reakcijā ar atšķaidītu slāpekļskābi. Šim savienojumam ir ļoti nestabils brīvais radikālis, kas var reaģēt ar skābekli, veidojot svarīgu atmosfēras piesārņotāju, piemēram, slāpekļa dioksīdu (NO2).

Stāvoklī +3 tādi savienojumi kā nitrīts veidojas bāzes šķīdumā (NO2–) vai slāpekļskābe skābes šķīdumā (HNO2). Abi ir oksidētāji, kas var izraisīt slāpekļa oksīdu (NO) vai reducēt nitrātu jonu. Citi savienojumi ir slāpekļa trioksīds (N2O3) un nitrogrupa (R-NO2). Stāvoklī +4 mums ir slāpekļa dioksīds (NO2) vai slāpekļa dioksīds. Šī ir brūnas krāsas gāze, kas rodas, daudziem metāliem reaģējot ar koncentrētu slāpekļskābi, veidojot slāpekļa tetroksīdu (N2O4). Pie +5 mēs varam atrast nitrātus vai slāpekļskābi, kas ir oksidētāji skābes šķīdumos.

Visbeidzot, Ir savienojumi, kuros slāpeklis ir dažādos oksidācijas stāvokļos.. Tie ir tādi savienojumi kā nitrosilazīds vai slāpekļa trioksīds.

Attēls: Ambientum

Molekulārais slāpeklis ir galvenā atmosfēras gāzes gāzveida sastāvdaļa. Ūdenī un augsnē mēs to varam atrast nitrātu un nitrītu veidā. Visi šie savienojumi savā starpā savienojas slāpekļa ciklā.

Cilvēka darbība ir mainījusi nitrātu un nitrītu koncentrāciju uz zemes, galvenokārt uz augsnes uzklājot kūtsmēslus ar nitrātiem. Turklāt nitrātu un nitrītu koncentrāciju augsnē un ūdenī palielina slāpeklis, ko slāpekļa ciklā izdala nozares. Tas var izraisīt arī paaugstinātu slāpekļa daudzumu dzeramajā ūdenī.

The nitrātu un nitrītu ietekme uz cilvēku veselību tie varētu būt:

• Nitrāti negatīvi ietekmē vairogdziedzera darbību
• Nitrāti samazina A vitamīna uzglabāšanu
• Gan nitrāti, gan nitrīti ražo nitrozamīnus, kas ir izplatīts vēža cēlonis
• Nitrīts reaģē ar hemoglobīnu, izraisot asins skābekļa transportēšanas spējas samazināšanos.
• Slāpekļa oksīds (NO) ir cilvēka ķermeņa galvenais vēstnesis, kas izraisa relaksāciju muskuļiem, labvēlīgi ietekmē sirds un asinsvadu sistēmu vai rada signālu ietekmi uz šūnām imūnsistēma. Šie efekti jau tiek izmantoti vairākos medicīniskos lietojumos, piemēram, medikamentos pret sirdslēkmēm vai Viagra.

Nitrātu un nitrītu pievienošana mēslošanas līdzekļiem palielina to koncentrāciju vidē, kā arī dažādi rūpnieciskie procesi. Daudzi no šiem savienojumiem var izkļūt atmosfērā un reaģēt ar skābekli, radot atmosfēras piesārņotājus, kas veicina siltumnīcas efekta pastiprināšanos.

Savukārt nitrāti un nitrīti nelabvēlīgi ietekmē arī saldūdeņus un jūras vidi, negatīvi ietekmējot šo ekosistēmu un sugu kas tajā apdzīvo. Arī šo slāpekļa savienojumu koncentrācija dzeramajā ūdenī krasi palielinās, tādējādi atstājot negatīvu ietekmi uz cilvēku veselību.

Ja vēlaties lasīt vairāk rakstus, kas līdzīgi Kādas ir slāpekļa valences, iesakām ievadīt mūsu kategoriju Atoms.

• Mejs-Figueroa, Dž. (2004). Bioloģiskā slāpekļa fiksācija. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Selaja-Mišels, H. un Kastelans-Villegass, A. UN. (2011). Slāpekļa mineralizācija sauso un pussauso zonu augsnē. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Kardenass-Navarro, R., Sančess-Janess, Dž. M., Farias-Rodriguez, R. un Peña-Cabriales, Dž. Dž. (2004). Slāpekļa ievade lauksaimniecībā. Chapingo žurnāla dārzkopības sērija, 10(2), 173-178.