Vilka är KVÄVENS VALENSER

Kväve är ett mycket viktigt kemiskt element i vårt liv, Både på gott och ont. Det är den huvudsakliga gasen i atmosfären, den finns i marken och den är en mycket viktig makromolekyl för de flesta levande varelser. Det ingår också i föreningar av stor industriell betydelse som ammoniak, drivmedel eller sprängämnen.

Vad som händer är att dess valens och oxidationstillstånd är olika beroende på föreningen. I den här lektionen från en LÄRARE kommer vi att prata om vad är valensen av kväve. Om du är intresserad av att lära dig om detta kemiska element, kommer du att gilla den här artikeln!

Index

1. Vad är kväve och egenskaper
2. Vilka valenser har kväve?
3. Nomenklatur för kvävehaltiga föreningar
4. Viktiga kväveföreningar
5. Hälsoeffekter av kväve
6. Miljöeffekter av kväve

Kväve är ett kemiskt grundämne med symbolen N. med ett atomnummer av 7, en atomvikt av 14,0067 och finns i gasform under normala förhållanden. Molekylärt kväve representerar 78 % av volymen i torr luft och är därför den huvudsakliga gasen som finns i atmosfären.

Denna höga koncentration av kväve i atmosfären är ett resultat av elektrisk verkan i atmosfären, fixering av atmosfäriskt kväve genom bakteriell verkan, kemisk verkan i industrier och frigöring av kväve genom nedbrytning av organiskt material eller genom förbränning. I dess kombinerade tillståndsbildande föreningar finns kväve i olika tillstånd.

Det är ett element av stor betydelse för levande varelser, eftersom Det är en del av alla proteiner både vegetabiliska och animaliska, och många andra organiska föreningar. Kväve bildar starka bindningar med andra atomer som kväve och andra, på grund av dess förmåga att bilda trippelbindningarDärför har kväveföreningar en stor mängd energi.

Kväve består av två isotoper:

• N14 (mycket majoritet)
• N15 och olika radioaktiva isotoper, som produceras vid kärnreaktioner.

Det är ett element av stort intresse inom den kemiska industrin och i föreningar som används inom jordbruket. Det används också i glödlampor och när en relativt inert atmosfär behövs.

Kväve i sin elementära form är svagt reaktivt vid vanliga temperaturer med de vanligaste ämnena, medan det vid förhöjda temperaturer den reagerar med många ämnen, såsom titan, aluminium, kisel, bor, beryllium, kalcium, litium eller krom, med syre (O2) den reagerar på bilda oxider som dikväveoxid (NO) och med väte vid höga temperaturer och tryck för att bilda en mycket viktig industriell förening som t.ex. ammoniaken.

Bildkälla: Monographs.com

De valenser av ett kemiskt element Är han siffra från elektroner Vad saknas eller vad ska de ge för att fylla i din senaste elektroniska nivå.

De atomer de brukar ha 7 nivåer eller lager där elektronerna finns, där 1 är den innersta och 7 är den yttersta. I sin tur finns det olika undernivåer, kallade s, p, d och f. I en atom fyller elektronerna de olika nivåerna enligt deras energier, fyller de lägre energinivåerna först och går sedan till en högre nivå.

Till atomens yttersta nivå det kallas också som valensskalet och elektronerna som finns i detta skal kallas valenselektroner. Dessa elektroner är ansvariga för bildandet av bindningar och de kemiska reaktioner som är möjliga. med andra atomer, det vill säga de är de elektroner som är ansvariga för de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos en element.

De olika sätten som kväve kombineras på ger det en valens (även känt som oxidationstillståndet). Kväve är inte kapabel att expandera sitt valensskal som andra element i sin grupp gör. Dess möjliga valenser är -3, +3 och +5. Valenstillståndet för kväve varierar beroende på vilken förening det är en del av. De andra elementen i kvävefamiljen har också dessa oxidationstillstånd och är fosfor (P), antimon (Sb), vismut (Bi), moscovium (Mc) och arsenik (As).

Bildandet av kemiska föreningar med kväve kan förklaras efter valensbindningsteorin, enligt den elektroniska konfigurationen av varje oxidationstillstånd av kväve. För att förklara det tar man hänsyn till antalet elektroner i dess valensskal och hur många som saknas för att nå den elektroniska konfigurationen av en ädelgas.

Kväveföreningar är kemiskt komplexa och den traditionella nomenklaturen var inte tillräckligt för att namnge och identifiera dem lätt, så som International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) skapade (även på grund av andra faktorer) a systematisk nomenklatur där föreningarna namnges efter antalet atomer som bildar dem.

Denna nomenklatur är särskilt lämplig för namngivning av kväveoxider. Kväveoxid kallas alltså kvävemonoxid och dikväveoxid (NO), dikvävemonoxid (N2O).

Utöver denna nomenklatur, 1919, den tyska kemisten Alfred Stock utvecklat en metod där föreningar namngavs beroende på oxidationstillståndet, representerade inom romerska siffror och inom parentes. På så sätt skulle kväveoxid kallas kväveoxid (II) och kväveoxid, kväveoxid (I).

Bild: Youtube

Kväve kan binda till olika grundämnen och bilda ett stort antal föreningar på grund av dess stora antal möjliga oxidationstillstånd. När det gäller molekylärt kväve är dess valens 0 per definition.

Ett av de vanligaste oxidationstillstånden är -3. I detta oxidationstillstånd bildar kväve föreningar som ammoniak (NH3), ammoniumjonen (NH4)^-), nitriler (C≡N), iminer (C=N-R) eller aminer (R3N). När kväve är i -2-oxidationstillståndet finns det 7 elektroner kvar i dess valensskal. Det udda antalet elektroner i dess valensskal gör det lätt för överbryggande bindningar att bildas mellan två kväveatomer. I detta tillstånd bildar kväve hydrazoner (C=N-N-R2) och hedraziner (R2-N-N-R2). I oxidationstillståndet -1 finns 6 elektroner kvar i valensskalet och föreningar som hydroxylamin (R2NOH) och azoföreningar (RN=NR) bildas.

När kvävet når positivt oxidationstillstånd, Kväve binder till syreatomer för att bilda oxider, oxisyror eller oxisalter. I +1-oxidationstillståndet lämnas kväve med 4 elektroner i sitt valensskal. Således har vi exempel som dikväveoxid (N2O), populärt känd som lustgas, och nitrösa föreningar (R=NO). I +2-tillståndet har vi kväveoxid eller kväveoxid (NO), som är en färglös gas som genereras vid reaktion av metaller med utspädd salpetersyra. Denna förening har en mycket instabil fri radikal som kan reagera med syre för att bilda en viktig atmosfärisk förorening som kvävedioxid (NO2)

I +3-tillståndet bildas föreningar som nitrit i basisk lösning (NO2–) eller salpetersyrlighet i sur lösning (HNO2). Båda är oxidationsmedel som kan ge upphov till kväveoxid (NO) eller vara reduktionsmedel för att bilda nitratjonen. Andra föreningar är dikvävetrioxid (N2O3) och nitrogruppen (R-NO2). I +4-tillståndet har vi kvävedioxid (NO2) eller kvävedioxid. Detta är en brunfärgad gas som produceras genom reaktionen av många metaller med koncentrerad salpetersyra för att bilda dikvävetetroxid (N2O4). Vid +5 kan vi hitta nitrater eller salpetersyra, som är oxidationsmedel i sura lösningar.

Till sist, Det finns föreningar där kväve är i olika oxidationstillstånd.. Dessa är föreningar som nitrosilazid eller dikvävetrioxid.

Bild: Ambientum

Molekylärt kväve är den huvudsakliga gasformiga komponenten i atmosfärisk gas. I vatten och jord kan vi hitta det i form av nitrat och nitrit. Alla dessa föreningar sammankopplas med varandra i kvävecykeln.

Människans agerande har ändrat koncentrationerna av nitrat och nitrit på land, främst genom applicering av gödsel med nitrater på marken. Vidare ökar koncentrationen av nitrater och nitriter i marken och vattnet av det kväve som industrierna släpper ut genom kvävets kretslopp. Detta kan också leda till ökat kväve i dricksvattnet.

De effekter av nitrater och nitriter på människors hälsa de kan vara:

• Nitrater har en negativ effekt på aktiviteten i sköldkörteln
• Nitrater minskar lagringen av vitamin A
• Både nitrater och nitriter producerar nitrosaminer, vilket är en vanlig orsak till cancer
• Nitrit reagerar med hemoglobin, vilket orsakar en minskning av blodets syrebärande förmåga.
• Kväveoxid (NO) är en grundläggande budbärare i människokroppen som orsakar avslappning muskel, fördelar i det kardiovaskulära systemet eller utövar signaleffekter på celler i immunförsvar. Dessa effekter utnyttjas redan i flera medicinska tillämpningar, såsom medicin mot hjärtinfarkt eller Viagra.

Tillsatsen av nitrater och nitriter till gödselmedel orsakar en ökning av deras miljökoncentrationer, såväl som olika industriella processer. Många av dessa föreningar kan fly ut i atmosfären och reagera med syre, vilket ger upphov till atmosfäriska föroreningar som gynnar ökningen av växthuseffekten.

I sin tur ger nitrater och nitriter även negativa effekter i sötvatten och i havsmiljön, negativt påverkar detta ekosystem och arten som bebor den. Koncentrationerna av dessa kvävehaltiga föreningar i dricksvatten ökar också drastiskt, vilket utövar deras negativa effekter på människors hälsa.

Om du vill läsa fler artiklar liknande Vad är valensen av kväve, rekommenderar vi att du går in i vår kategori av Atomen.

• Mayz-Figueroa, J. (2004). Biologisk kvävefixering. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H., & Castellanos-Villegas, A. OCH. (2011). Kvävemineralisering i marken i torra och halvtorra zoner. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., & Peña-Cabriales, J. J. (2004). Kvävetillförsel i jordbruket. Chapingo Magazine Horticulture Series, 10(2), 173-178.