含氮化合物。 氮的性質

生下硝酸鹽 - 來自拉丁詞Nitrogenium翻譯。 此標題氮 - 化學元素原子序數的7，頭15個組中的週期表的長版本。 在地球的構成的簡單物質的形式分佈氣囊 - 氣氛。 各種含氮化合物在地殼中發現，和活的有機體被廣泛應用於工業，軍事，農業和醫藥。

為什麼叫氮“窒息”和“死氣沉沉”

作為化學的歷史學家認為第一次拿到這個簡單的物質卡文迪什（1777）。 科學通過空氣流過用於使用鹼的反應產物的吸收熱煤。 隨著經驗的研究員的結果發現，無色無味的氣體，未反應的煤。 卡文迪什把它稱為“令人窒息的空氣”為不能維持呼吸和燃燒。

現代化工說明的是氧氣與煤反應，形成二氧化碳。 的空氣的剩餘的“窒息”是為分子N ₂的大部分_。 卡文迪什和其他科學家在這件事情的時候還沒有已知的，儘管氮和硝酸鹽化合物然後在經濟被廣泛使用。 科學家講述了不同尋常的氣給同事進行類似的實驗 - 約瑟夫Priestley。

與此同時卡爾·舍勒提請注意空氣的未知成分，但未能正確地解釋它的起源。 只有丹尼爾盧瑟福在1772年，認識到，本實驗“窒息”是“變質”氣 - 氮氣。 一些科學家認為，它的發現者 - 它仍然是一個有爭議的科學史家。

15年之後盧瑟福的實驗著名化學家Antuan Lavuaze建議更換空氣一詞“撒嬌”是指氮，另一方面 - Nitrogenium。 通過試驗證明，這種物質不燃燒的時候，不支持呼吸。 然後有俄國名字“氮”，這是用不同的方式解釋。 常說的術語意指“死氣沉沉”。 隨後的研究駁斥了關於物質的性質的普遍看法。 氮化合物 - 蛋白 - 在活生物體的組合物中的主要的大分子。 為了構建植物從土壤礦質營養必需的元件吸收- ^2-離子NO ₃和NH ^{4 +。}

氮 - 一種化學元素

要了解原子結構和性質有助於 週期性系統 （PS）。 的位置 的化學元素 在週期表中可以定義核電荷數，質子和中子（質數）的數量。 這是要注意的原子質量的價值 - 這是該元素的主要特點之一。 期間，數目對應於能量水平的數目。 週期表組號碼的短版本對應於外部energaticheskom級的電子的數量。 總結在通過其在週期性系統位氮的一般特性的數據：

• 這是一種非金屬元素是在SS的右上角。
• 化學符號：N.
• 物業編號：7。
• 相對原子質量：14.0067。
• 式揮發性氫化合物：NH _3（氨）。
• 形成更高氧化物N ₂ O _5，其等於氮V的化合價

結構的氮原子：

• 核電荷+7。
• 質子數：7; 中子數：7。
• 能源樓層號：2。
• 電子的總數目：7; Ë式：1秒2秒^{2 2 3 2P。}

詳細研究了穩定同位素№元件7，它們的質量數 - 其中14和15的輕原子的含量為99.64％。 短命放射性同位素的核也7質子和中子的數量變化很大：4，5，6，9，10。

氮的性質

由於空氣分子的一部分是本大地鞘單質，其化學式- N _2。 氮氣氣氛中的含量為約78.1體積％。 在地殼的化學元素的無機化合物 - 各種銨鹽和硝酸鹽（硝石）。 公式和一些最重要的物質的名稱的化合物：

• NH _3，氨。
• NO _2，二氧化氮。
• _硝酸鈉硝酸鈉。
• （NH _4）2 SO _4，硫酸銨。

後兩種化合物中的氮的化合價 - 四。 煤，土壤，生物體還含有結合形式N原子。 氮是氨基酸的大分子，DNA和RNA核苷酸，激素和血紅蛋白的組分。 在人體內的化學元素的總含量達到2.5％。

單質

氮雙原子分子的形式 - 最大體積和重量大氣空氣。 物質，其式為N _2，沒有氣味，顏色和味道。 這種氣體是2/3以上空氣地球鞘。 液氮為無色物質，類似水。 沸點為-195,8℃的溫度 M（N _2）= 28克/摩爾。 單質容易一點氧氣，氮氣，空氣，它的密度接近1。

在該分子結合的原子牢牢3共享電子對。 的化合物表現出高的耐化學性，它從氧和其它氣態物質的區別。 到大的氮分子被分裂成其必要組成原子耗費能量942.9焦/摩爾。 所述三對電子的接觸是非常強的，開始時高於2000℃下加熱，以分解

實際上不正常條件下發生，分子離解成原子。 化學惰性還由氮氣完全不存在在其分子中的極性造成的。 它們相互作用極弱對方，從而工作物質的氣體狀態在常壓，在接近室溫的溫度。 分子氮的低化學活性在不同的工藝和設備，其中有必要創造一個惰性環境中使用。

太陽輻射的在高層大氣的影響下，可能會發生分子N ₂的離解。 原子氮形成，這與正常條件下（磷，硫，砷）在一定的金屬和非金屬反應。 結果是間接獲得的物質被研磨條件合成。

氮價

原子的外層電子外殼形成2 S 3和對電子。 與對應於它的還原性的其他元件相互作用時，這些負氮可以給顆粒。 鄰接缺八比特組3電子原子表現出氧化能力。 低於其金屬性質的電負性氮是比氟，氧和氯的較不顯著。 當與這些化學元素交互氮給出電子（氧化）。 減少到負離子，接著用其它金屬和非金屬反應。

典型氮價 - 三。 在這種情況下，化學鍵通過電子的外P-吸引力和共同（結合）對創建形成。 氮能形成供體-受體鍵的，由於其孤電子對，由於是銨離子NH ^{4 +。}

獲得在實驗室和行業

基於氧化性質的一種實驗室方法氧化銅。 使用與氫氮化合物-氨NH _3。 這種不愉快氣味的氣體vzaimoddeystvuet與粉末狀氧化銅黑色。 將所得的反應生成氮氣和出現金屬銅（紅色粉末）。 沉積在管壁上的水滴 - 另一個反應產物。

使用與金屬的氮化合物的另一種方法的實驗室-疊氮化物，例如NaN ₃的_。 通過這並不需要從污染物淨化氣體獲得。

實驗室進行亞硝酸銨的分解為氮和水。 為了開始反應，需要加熱，則該過程用的熱量（放熱的）演進進行。 氮雜質污染，因此它是清潔和乾燥。

在同行業中氮的製備：

• 液態空氣的分餾 - 一個方法，它使用氮和氧（沸點不同）的物理性質;
• 用熱煤的空氣的化學反應;
• 吸附氣體分離。

氧化特性 - 與金屬和氫相互作用

慣性耐用分子不允許氮化合物的一些直接合成。 以激活需要強加熱或照射物質的原子。 氮可在室溫下用鋰反應，用鎂，鈣和鈉，反應僅通過加熱進行。 形成相應的金屬氮化物。

用氫的氮的相互作用在高溫度和壓力下發生。 另外這個過程需要催化劑。 氨獲得 - 最重要的化學合成的一個。 氮氣，作為氧化劑，示出了在其三負氧化態：

• 3（氨和其它含氮化合物，氫 - 氮化物）;
• -2（肼N ₂ H _4）;
• -1（NH羥胺₂ OH）。

最重要的氮化物 - 合成氨 - 大批量產業準備。 很長一段時間，最大的問題仍然是氮的化學惰性。 其原料來源是硝酸鹽，但礦產資源儲量開始與生產增長迅速下降。

化學科學和實踐的偉大成就是氨固氮技術的創建工業規模。 在特殊的列是通過直接合成 - 從空氣和氫氣獲得氮之間的可逆過程。 當創建最佳條件下，轉移該反應產物側的平衡，使用該催化劑的氨產率97％。

與氧的相互作用 - 還原性質

為了開始氮氣和氧氣的反應中，必須是強加熱。 具有足夠的能量 電弧 和雷電放電到大氣中。 最重要的無機化合物，其中氮是在其正氧化態：

• 1（氮氧化物（I）N ₂ O）;
• 2（NO的一氧化氮）;
• 3（氮氧化物（III）N ₂ O _{3，HNO 2}亞硝酸，亞硝酸鹽的鹽）;
• 4（二氧化氮（IV）NO _2）;
• 5（五氧化二氮（V）N ₂ O _{5，HNO 3}硝酸，硝酸鹽）。

的天然存在的值

植物吸收的銨離子和硝酸根陰離子與用於有機分子的化學反應的細胞中的合成持續運行的土壤。 大氣中的氮根瘤菌可以同化 - 微觀實體上形成的豆科植物根部結節。 其結果是，該組植物的接收所要求的電池，它豐富的土壤。

在熱帶風暴發生大氣中的氮的氧化反應。 氧化物溶解形成氨基酸，氮的這些化合物在水中進入土壤中。 由於自然元素的循環中不斷補充其儲備在地球的地殼，空氣。 含在其組成中氮複雜的有機分子，通過在無機成分的細菌降解。

實際使用

最重要的氮化合物用於農業 - 一個高度可溶鹽。 通過植物吸收尿素 硝酸（鈉， 鉀，鈣），銨化合物（氨水，氯化物，硫酸鹽，硝酸銨）。
惰性特性氮的植物不能從外部引出吸收它需要作出大劑量每年硝酸鹽。 植物有機體的部分是能夠存儲宏力“為未來”，這降低了產品的質量。 過量 的硝酸鹽的蔬菜 和水果也可能引起人類中毒，惡性腫瘤的生長。 除了農業，在其他行業中使用的氮化合物：

• 用於藥物的製備;
• 對於高分子化合物的化學合成;
• 在製造炸藥從三硝基甲苯（TNT）;
• 用於生產染料。

NO氧化發現在手術中使用，該物質具有鎮痛作用。 失去感覺時，吸入氣體注意到，即使是第一次研究人員氮氣的化學性質。 因此就出現了一個共同的名字“笑氣”。

農產品硝酸鹽的問題

的硝酸鹽-硝酸鹽-包含一個單電荷陰離子NO ^3-。 仍用類物質的舊名 - 硝酸銨。 硝酸鹽是用來施肥場，溫室，花園。 把他們在早春播種前，在夏天 - 液體餵養的形式。 就其本身而言，該物質不會對人有很大的危險，但在人體內，它們被轉化成亞硝酸鹽，然後轉化成亞硝胺。 亞硝酸鹽NO ^2-離子-有毒的顆粒，它們會導致在三價離子的血紅蛋白分子亞鐵的氧化。 在這種狀態下，人類和動物的血液中的主要物質是不能運輸氧和從組織中除去二氧化碳。

食品對人類健康的危害更大硝酸鹽污染：

• 在硝酸鹽的轉化而產生亞硝胺（致癌）惡性腫瘤;
• 潰瘍性結腸炎的發展，
• 低血壓或高血壓;
• 心臟衰竭;
• 出血性疾病
• 肝臟，胰腺和糖尿病的發展的病變;
• 腎功能衰竭的發展;
• 貧血，記憶力，注意力和智力。

不同的產品的同時使用大劑量的硝酸鹽會導致急性中毒。 來源可以是植物，飲用水，現成的肉類菜餚。 浸泡在潔淨的水和做飯可以減少硝酸鹽的營養成分。 研究人員發現，較高劑量的危險的化合物的在未成熟和溫室植物生產觀察。

磷 - 氮族元素元素

是在週期系的同一垂直列中的化學元素的原子，表現出共同的屬性。 磷位於第3期，它是指基團15，以及氮。 結構元件類似原子，但也有在性質上的差異。 氮和磷表現出在其與金屬和氫的化合物負化合價和氧化態III。

許多磷反應進行在常溫下，化學活性元件。 與氧反應以形成P ₂ O ₅高次氧化物。 該材料的水溶液具有酸（偏）的性質。 同時加熱正磷酸得到。 它定義了多個類型的鹽，其中有許多是在礦物肥料，例如過磷酸鹽。 氮和磷化合物形成我們這個星球上的物質和能量的循環，在工業，農業等領域的重要組成部分。