ببینید "نیتروژن" در سایر لغت نامه ها چیست. نیتروژن از جو نیتروژن موجود در جدول تناوبی

• نامگذاری - N (نیتروژن)؛
• دوره - II;
• گروه - 15 (Va);
• جرم اتمی - 14.00674;
• عدد اتمی - 7;
• شعاع اتمی = 92 pm;
• شعاع کووالانسی = 75 pm;
• توزیع الکترون - 1s 2 2s 2 2p 3 ;
• دمای ذوب = -209.86 درجه سانتی گراد;
• نقطه جوش = -195.8 درجه سانتیگراد.
• الکترونگاتیوی (طبق نظر پاولینگ/طبق نظر آلپرد و روخوف) = 3.04/3.07;
• حالت اکسیداسیون: +5، +4، +3، +2، +1، 0، -1، -2، -3.
• چگالی (شماره) = 0.808 گرم بر سانتی متر 3 (-195.8 درجه سانتیگراد).
• حجم مولی = 17.3 سانتی متر 3 / مول.

ترکیبات نیتروژن:

• معادلات واکنش های اکسیداسیون و کاهش نیتروژن ...

نمی توان نام دانشمندی را که اولین کسی بود که نیتروژن را کشف کرد به طور واضح نام برد، به این دلیل ساده که سه نفر تقریباً به طور همزمان در سال 1772 این کار را انجام دادند - هنری کاوندیش، جوزف پریستلی و دانیل رادرفورد (کارل شیل نیز می تواند به این لیست اضافه شود). با این حال، هیچ یک از دانشمندان در یک زمان به طور کامل کشف او را درک نکردند. بسیاری از مردم "نخل" را به دانیل رادرفورد اسکاتلندی می دهند، زیرا او اولین کسی بود که پایان نامه کارشناسی ارشد خود را منتشر کرد که در آن ویژگی های اساسی "هوای خراب" را توصیف کرد.

نام واقعی در سال 1787 توسط A. Lavoisier پیشنهاد شد.

نیتروژن چهارمین عنصر شیمیایی فراوان در منظومه شمسی (پس از هیدروژن، هلیوم و اکسیژن) است. نیتروژن یکی از فراوان ترین عناصر روی زمین است:

• جو زمین حاوی 3.87·10 18 کیلوگرم نیتروژن - 75.6٪ (بر حسب جرم) یا 78.08٪ (از نظر حجم) است.
• پوسته زمین حاوی نیتروژن (0.7-1.5) 10 18 کیلوگرم است.
• گوشته زمین حاوی 1.3·10 19 کیلوگرم نیتروژن است.
• هیدروسفر حاوی 2 · 10 16 کیلوگرم نیتروژن (7 · 10 14 کیلوگرم به شکل ترکیبات) است.

نیتروژن بازی می کند نقش حیاتیدر زندگی موجودات - در پروتئین ها، اسیدهای آمینه، آمین ها، اسیدهای نوکلئیک وجود دارد.

نیتروژن طبیعی از دو ایزوتوپ پایدار 14 N - 99.635٪ و 15 N - 0.365٪ تشکیل شده است.

اتم نیتروژن شامل 7 الکترون است که در دو اوربیتال (s و p) قرار دارند (به ساختار الکترونیکی اتم ها مراجعه کنید). اوربیتال داخلی شامل 2 الکترون است. در خارجی - 5 (یک جفت الکترون آزاد + سه الکترون جفت نشده، که می توانند سه پیوند کووالانسی تشکیل دهند؛ پیوند کووالانسی را ببینید).

هنگام واکنش با سایر عناصر شیمیایی، اتم نیتروژن می تواند یک حالت اکسیداسیون از 5+ تا 3- از خود نشان دهد (علاوه بر سه الکترون ظرفیت، پیوند دیگری می تواند توسط مکانیسم دهنده-گیرنده به دلیل وجود یک جفت الکترون آزاد با یک اتم تشکیل شود. یک اوربیتال آزاد).

حالت های اکسیداسیون نیتروژن:

• +5 - HNO 3;
• +4 - NO 2;
• +3 - HNO 2;
• +2 - NO;
• +1 - N 2 O;
• -1 - NH 2 OH;
• -2 - N 2 H 4;
• -3 (شایع ترین) - NH 3.

N 2

سه الکترون p جفت نشده اتم نیتروژن، که در سطح انرژی بیرونی آن قرار دارند، شکل بازوهای مساوی شکل هشت را دارند که عمود بر یکدیگر قرار دارند:

هنگامی که یک مولکول نیتروژن (N2) تشکیل می شود، اوربیتال p واقع در امتداد محور X یک اتم با اوربیتال px مشابه یک اتم دیگر همپوشانی دارد - در تقاطع اوربیتال ها، چگالی الکترونی افزایش یافته با تشکیل اتم ایجاد می شود. یک پیوند کووالانسی ( پیوند σ).

دو اوربیتال دیگر از یک اتم، که در امتداد محورهای Y و Z قرار دارند، سطوح جانبی خود را با "برادران" اتم دیگر خود همپوشانی می‌کنند و دو پیوند کووالانسی دیگر را تشکیل می‌دهند. پیوندهای π).

در نتیجه، 3 پیوند کووالانسی در مولکول نیتروژن (N 2) تشکیل می شود (دو پیوند π + یک پیوند σ)، یعنی یک پیوند سه گانه بسیار قوی ظاهر می شود (به پیوندهای متعدد مراجعه کنید).

مولکول نیتروژن بسیار قوی است (انرژی تفکیک 940 کیلوژول بر مول) و واکنش پذیری پایینی دارد.

خواص نیتروژن مولکولی

در شرایط عادی، نیتروژن یک ماده کم فعال است که با پیوندهای بین اتمی نسبتاً قوی در مولکول آن توضیح داده می شود، زیرا آنها توسط سه جفت الکترون تشکیل می شوند. به همین دلیل، نیتروژن معمولا در دمای بالا واکنش نشان می دهد.

• گاز بی بو و بی رنگ؛
• کم محلول در آب؛
• محلول در حلال های آلی؛
• هنگام گرم شدن در حضور کاتالیزور (تحت تأثیر تشعشعات یونیزان) می تواند با فلزات و غیر فلزات واکنش نشان دهد.
• نیتروژن به عنوان یک عامل اکسید کننده (به استثنای اکسیژن و فلوئور) واکنش نشان می دهد:
  • در شرایط عادی، نیتروژن فقط با لیتیوم واکنش می دهد:
    6Li + N 2 = 2Li 3 N;
  • هنگام گرم شدن، نیتروژن با فلزات واکنش می دهد:
    2Al + N 2 = 2AlN;
  • در دمای 500 درجه سانتی گراد و در فشار بالا در حضور آهن، نیتروژن با هیدروژن واکنش می دهد:
    N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 ;
  • در دمای 1000 درجه سانتیگراد، نیتروژن با اکسیژن، بور، سیلیکون واکنش می دهد:
    N 2 + O 2 ↔ 2NO.
• نیتروژن به عنوان یک عامل کاهش دهنده تعامل دارد:
  • با اکسیژن:
    N 2 0 + O 2 0 ↔ 2N + 2 O -2 (نیتریک اکسید II)
  • با فلوئور:
    N 2 0 + 3F 2 0 = 2N + 3F 3 -1 (نیتروژن فلوراید III)

دریافت و استفاده از نیتروژن

تولید نیتروژن:

• از نظر صنعتی، نیتروژن با مایع شدن هوا با جداسازی بعدی نیتروژن با تبخیر به دست می آید.
• روش های آزمایشگاهی برای بدست آوردن نیتروژن:
  • تجزیه نیتریت آمونیوم:
    NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O;
  • کاهش اسید نیتریک با فلزات فعال:
    36HNO 3 + 10Fe = 10Fe(NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O;
  • تجزیه آزیدهای فلزی (نیتروژن خالص):
    2NaN 3 → (t) 2Na + 3N 2 ;
  • نیتروژن اتمسفر از واکنش هوا با کک داغ تولید می شود:
    O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2;
  • با عبور آمونیاک روی اکسید مس (II) در دمای 700 درجه سانتی گراد:
    2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu.

کاربرد نیتروژن:

• ایجاد محیط های بی اثر در متالورژی؛
• سنتز آمونیاک و اسید نیتریک؛
• تولید مواد منفجره؛
• برای ایجاد دمای پایین؛
• تولید کودهای معدنی: نیترات پتاسیم (KNO 3)؛ نیترات سدیم (NaNO 3)؛ نیترات آمونیوم (NH 4 NO 3)؛ نیترات آهک (Ca(NO 3) 2).

1. نیتروژن - (کیمیاگری) اصل خلاق در طبیعت، که بیشتر آن در نور اختری ذخیره می شود. نماد آن با شکلی است که نشان دهنده یک صلیب است (ر. فرهنگ لغت الهیات
2. آزوت - آزوت (مکان مستحکم) (یوش. 13:3؛ یوشع 15:47؛ اول پادشاهان 5:1، 3.5-7؛ اول پادشاهان 6:17؛ دوم تواریخ 26:6؛ نئه.4: 7؛ نه. .13:23؛ Is.20:1؛ Jer.25:20؛ Am.1:8؛ Am.3:9؛ Zeph.2:4؛ Zech.9:6؛ اعمال 8:40) - یکی از پنج شهر اصلی فلسطینی فرهنگ لغت کتاب مقدس ویخلیانتسف
3. نیتروژن - نیتروژن م عنصر شیمیایی، گازی بی رنگ و بی بو که قسمت عمده هوا را تشکیل می دهد و یکی از عناصر اصلی تغذیه گیاه است. فرهنگ لغت توضیحی افرموا
4. NITROGEN - NITROGEN (lat. Nitrogenium) - N، عنصر شیمیایی گروه V سیستم تناوبی، عدد اتمی 7، جرم اتمی 14.0067. این نام از یونانی a - پیشوند منفی و zoe - life گرفته شده است (از تنفس و احتراق پشتیبانی نمی کند). فرهنگ لغت بزرگ دایره المعارفی
5. nitrogen - Nitrogen, pl. نه، م [از یونانی. نفی a and zoe – life]. گازی بی رنگ و بی بو که در هوا یافت می شود. || عنصر شیمیایی (شیمیایی). فرهنگ لغت بزرگ کلمات خارجی
6. نیتروژن - قرض گرفته شده از فرانسوی زبان در قرن 18 فرانتس آزوت شکل جدیدی از شیمیدان لاووازیه (یونانی "نه" و zōos "زنده") است. نیتروژن در لغت به معنای «جان ندادن» است. جانورشناسی را با همین ریشه ببینید. فرهنگ ریشه شناسی شانسکی
7. نیتروژن - NITROGEN -a; متر [فرانسوی] آزوت از یونانی an- - not-، بدون- و zōtikos - جان دادن]. عنصر شیمیایی (N)، گازی بی رنگ و بی بو که از تنفس و احتراق پشتیبانی نمی کند (بخش اصلی هوا را از نظر حجم و جرم تشکیل می دهد ... فرهنگ لغت توضیحی کوزنتسوف
8. نیتروژن - AZ’OT, nitrogen, pl. بدون شوهر (از یونانی منفی a و zoe - زندگی). گازی بی رنگ و بی بو که در هوا یافت می شود. | عنصر شیمیایی (شیمیایی). فرهنگ توضیحی اوشاکوف
9. نیتروژن - I (علامت شیمیایی N، وزن اتمی - 14) - یکی از عناصر شیمیایی؛ گازی بی رنگ که نه بو و نه مزه دارد. بسیار کمی در آب حل می شود. وزن مخصوص آن 0.972 است. فرهنگ لغت دایره المعارف بروکهاوس و افرون
10. نیتروژن - NITROGEN، a، m عنصر شیمیایی، گاز بی رنگ و بی بو، جزء اصلی هوا که بخشی از پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک نیز می باشد. | صفت نیتروژن دار، ایا، اوه و نیتروژن دار، ایا، اوه. نیتریک، اسیدهای نیتروژن. کودهای نیتروژن. فرهنگ توضیحی اوژگوف
11. آزوت - اشدود (اشدود)، اولین بار در یوشع 11:22 به عنوان شهر آناکیم ذکر شده است. بعداً این شهر در میان پنج ایالت-شهر اصلی فلسطینی به همراه غزه، عسقلان، گات و اکرون نامگذاری شد (یوشع 13:3؛ 1 سم. 6:17). acc جاشوا 15:47... دایره المعارف کتاب مقدس بروکهاوس
12. آزوت - (مکان مستحکم؛ یوشع 11:22، 13:3، 15:47، قضات 1:18، اعمال رسولان 8:40) - یکی از پنج شهر اصلی فلسطینیان، در ساحل شرقی دریای مدیترانه، بین Ekron و Ascalon، در 15 -ti یا 20 eng. کیلومترها تا روستا از غزه دایره المعارف کتاب مقدس ارشماندریت. نیکفروس
13. نیتروژن - نیتروژن (از پیشوند یونانی a، در اینجا به معنای غیبت، و زندگی؛ lat. Nitrogenium، از nitrum - نمکدان و یونانی gennao - من به دنیا می‌آورم، تولید می‌کنم) N شیمیایی. عنصر V gr. جدول تناوبی، در. n 7، در. m. 14.0067. طبیعت دایره المعارف شیمی
14. نیتروژن - -a، m عنصر شیمیایی، گاز بی رنگ و بی بو که از احتراق پشتیبانی نمی کند (بخش اصلی هوا را از نظر حجم یا جرم تشکیل می دهد و یکی از عناصر اصلی تغذیه گیاه است). [فرانسوی آزوت از یونانی 'α- - غیر، بدون- و زندگی - زندگی] فرهنگ لغت کوچک دانشگاهی
15. نیتروژن - فرانسوی - آزوت. یونانی - azoos (غیر زنده). کلمه "نیتروژن" از قرن 18 در زبان روسی شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان یک اصطلاح علمی برای یک عنصر شیمیایی، یک گاز بی رنگ. فرهنگ ریشه شناسی سمنوف
16. آزوت - آزوتوس، شهر Ἄζωτος در فلسطین، نزدیک دریا. پسامتیکوس مصری (Hdt. 2.157) و همچنین جاناتان مکابئوس که آن را ویران کردند، آن را فتح کردند. در سال 56 قبل از میلاد، آن را به همراه سایر شهرها، بار دیگر توسط گابینیوس سرکنسول ساخته شد. الف. در عهد عتیق، n. روستای اسدود. فرهنگ لغت باستانی کلاسیک
17. نیتروژن - NITROGEN (از یونانی a- - پیشوند، در اینجا به معنای عدم وجود، و Joe - زندگی؛ lat. Nitrogenium)، N، شیمیایی. عنصر، گاز بی رنگ پایه ای جرم آن در حالت آزاد در جو متمرکز شده است. فرهنگ لغت کشاورزی
18. نیتروژن - نیتروژن/. فرهنگ لغت صرفی- املا
19. نیتروژن - نیتروژن (نماد N)، یک عنصر شیمیایی بی رنگ و بی بو متعلق به گروه V جدول تناوبی است. در سال 1772 کشف شد و معمولاً به شکل گاز یافت می شود. این جزء اصلی جو زمین است (78 درصد حجم). فرهنگ لغت علمی و فنی
20. نیتروژن - orf. نیتروژن، -a فرهنگ لغت املای لوپاتین
21. نیتروژن - این کلمه به طور مصنوعی در سال 1787 ایجاد شد، زمانی که یک اصطلاح علمی برای نام این گاز مورد نیاز بود. از آنجایی که این گاز از تنفس پشتیبانی نمی کند و نام آن بر همین اساس ابداع شده است... فرهنگ لغت ریشه شناسی کریلوف
22. نیتروژن - I نیتروژن (Nitrogenium, N) عنصر شیمیایی گروه V سیستم تناوبی D.I. مندلیف یکی از رایج ترین عناصر شیمیایی در طبیعت است. متشکل از همه موجودات زنده ... دایره المعارف پزشکی
23. نیتروژن - N (lat. Nitrogenium * a. nitrogen؛ n. Stickstoff؛ f. azote، nitrogene; i. nitrogeno)، - شیمیایی. عنصر گروه V دوره ای است. سیستم مندلیف، at.sci. 7، در. m. 14.0067. در سال 1772 افتتاح شد محقق دی. رادرفورد. در شرایط عادی A. دایره المعارف کوهستان
24. نیتروژن - نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن، نیتروژن فرهنگ لغت گرامر زالیزنیاک
25. نیتروژن - NITROGEN m. شیمیایی. پایه، عنصر اصلی نمکدان؛ نمکدان، نمکدان، نمکدان; همچنین از نظر کمیت جزء اصلی هوای ما است (نیتروژن - 79 حجم، اکسیژن - 21). نیتروژن دار، نیتروژن دار، نیتروژن دار. فرهنگ توضیحی دال
26. نیتروژن - اسم، تعداد مترادف ها: 8 گاز 55 غیر فلزی 17 نیتروژن 1 ارگانوژن 6 نمک 3 نمک 3 نمک 3 عنصر 159 فرهنگ لغت مترادف های روسی
27. نیتروژن - NITROGEN -a m. azote m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>تا آخر دنیا، لودانوم و آزوت خود را به همه با قیمت بسیار مناسب تقدیم می کند... فرهنگ لغت گالیسم های زبان روسی

(lat. Nitrogenum) عنصر شیمیایی گروه V از سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 7، جرم اتمی - 14.0067. گاز بی رنگ، بی مزه و بی بو. یکی از رایج ترین عناصر، جزء اصلی جو زمین (4*10^15 تن). کلمه "نیتروژن" که توسط شیمیدان فرانسوی A. Lavoisier در پایان قرن 18 پیشنهاد شد، ریشه یونانی دارد. "نیتروژن" به معنای "بی جان" است (پیشوند "a" نفی است. "zoe" زندگی است). این دقیقاً همان چیزی بود که لاووازیه فکر می کرد. این دقیقاً همان چیزی است که معاصران او از جمله شیمیدان و دکتر اسکاتلندی دی. رادرفورد معتقد بودند که کمی زودتر از همکاران مشهورش - سوئدی K. Scheele - انگلیسی D. Priestley و G. Cavendish - نیتروژن را از هوا جدا کرد. رادرفورد در سال 1772م پایان نامه ای در مورد به اصطلاح "مافیک" منتشر کرد. هوای معیوب که از احتراق و تنفس پشتیبانی نمی کند.
نام " نیتروژن"برای گاز جدید کاملاً دقیق به نظر می رسید. اما آیا این است؟ نیتروژن در واقع، بر خلاف اکسیژن، از تنفس و احتراق پشتیبانی نمی کند. با این حال، یک فرد نمی تواند همیشه اکسیژن خالص تنفس کند. حتی به بیماران فقط برای مدت کوتاهی اکسیژن خالص داده می شود. در تمام ایستگاه های مداری، در فضاپیمای سایوز و وستوک، فضانوردان هوای معمول جو را تنفس کردند، تقریباً 4/5 متشکل از نیتروژن. بدیهی است که این فقط یک رقیق کننده اکسیژن خنثی نیست. این مخلوط نیتروژن و اکسیژن است که برای اکثر ساکنان سیاره ما برای تنفس قابل قبول است.

آیا منصفانه است که این عنصر را بی جان بنامیم؟ گیاهان هنگام افزودن کودهای معدنی چه چیزی را تغذیه می کنند؟ اول از همه، ترکیبات نیتروژن، پتاسیم و فسفر. نیتروژن بخشی از ترکیبات آلی بی شماری از جمله مواد حیاتی مانند پروتئین ها و اسیدهای آمینه است.
بی اثر بودن نسبی این گاز برای بشریت فوق العاده مفید است. اگر بیشتر مستعد واکنش های شیمیایی بود، جو زمین نمی توانست به شکلی که وجود دارد وجود داشته باشد. یک عامل اکسید کننده قوی، اکسیژن، با نیتروژن واکنش می دهد و اکسیدهای نیتروژن سمی تشکیل می دهد. اما اگر نیتروژن واقعاً یک گاز خنثی باشد، مثلاً هلیوم، آنگاه نه تولید شیمیایی و نه میکروارگانیسم‌های قادر مطلق قادر به اتصال نیتروژن اتمسفر و رفع نیاز همه موجودات زنده به نیتروژن محدود نمی‌باشند. هیچ آمونیاک، اسید نیتریک برای تولید بسیاری از مواد لازم نیست، و هیچ کود مهمی وجود نخواهد داشت. هیچ حیاتی روی زمین وجود نخواهد داشت، زیرا نیتروژن بخشی از همه موجودات است. به ازای هر سهم نیتروژنبخش قابل توجهی از جرم بدن انسان را تشکیل می دهد.
نیتروژن عنصری و غیر ثابت به طور گسترده ای استفاده می شود. این ارزان ترین گاز است که از نظر شیمیایی در شرایط عادی بی اثر است، بنابراین، در آن دسته از فرآیندهای متالورژی و شیمی بزرگ که در آن لازم است یک ترکیب فعال یا فلز مذاب از تعامل با اکسیژن اتمسفر محافظت شود، اتمسفرهای محافظ نیتروژن خالص ایجاد می شود. موادی که به راحتی اکسید می شوند در آزمایشگاه ها تحت حفاظت نیتروژن ذخیره می شوند. در متالورژی، سطوح برخی از فلزات و آلیاژها با نیتروژن اشباع می شود تا سختی و مقاومت در برابر سایش بیشتر شود. به عنوان مثال، نیترید کردن فولاد و آلیاژهای تیتانیوم به طور گسترده ای شناخته شده است.

یک نیتروژن مایع(نقاط ذوب و جوش نیتروژن: - 210 درجه سانتیگراد و - 196 درجه سانتیگراد) در واحدهای تبرید استفاده می شود. کم اهمیت واکنش پذیری نیتروژناول از همه، با ساختار مولکول آن توضیح داده می شود. مولکول نیتروژن مانند بیشتر گازها (به جز گازهای بی اثر) از دو اتم تشکیل شده است. سه الکترون ظرفیتی از لایه بیرونی هر اتم در تشکیل پیوند بین آنها شرکت می کنند. برای از بین بردن یک مولکول نیتروژن، لازم است انرژی بسیار بالایی صرف شود - 954.6 کیلوژول در مول. بدون تخریب مولکول، نیتروژن وارد پیوند شیمیایی نمی شود. در شرایط عادی، فقط لیتیوم قادر به واکنش با آن است و نیترید Li3N تولید می کند. نیتروژن اتمی بسیار فعال تر است. در دماهای معمولی با گوگرد، فسفر، آرسنیک و برخی فلزات مانند جیوه واکنش می دهد. اما به دست آوردن نیتروژن به شکل اتم های منفرد دشوار است. حتی در دمای 3000 درجه سانتیگراد، هیچ تجزیه قابل توجهی از مولکول های نیتروژن به اتم وجود ندارد.
ترکیبات نیتروژنهم برای علم و هم برای بسیاری از صنایع اهمیت زیادی دارند. برای به دست آوردن نیتروژن ثابت، بشریت هزینه های انرژی هنگفتی را صرف می کند.
روش اصلی تثبیت نیتروژن در شرایط صنعتی، سنتز آمونیاک NH3 است (به سنتز شیمیایی مراجعه کنید). آمونیاک یکی از محبوب ترین محصولات صنایع شیمیایی است که تولید جهانی آن بیش از 70 میلیون تن در سال است. این فرآیند در دمای 400-600 درجه سانتیگراد و فشار میلیون ها پاسکال (صدها اتمسفر) در حضور کاتالیزورها، به عنوان مثال، آهن اسفنجی با افزودن اکسید پتاسیم و اکسید آلومینیوم انجام می شود. آمونیاک خود به میزان محدود و معمولاً به صورت محلول های آبی (آب آمونیاک به عنوان کود مایع، آمونیاک در پزشکی) استفاده می شود. اما آمونیاک برخلاف نیتروژن اتمسفر به راحتی وارد واکنش های افزودن و جایگزینی می شود. و راحت تر از نیتروژن اکسید می شود. بنابراین، آمونیاک محصول اولیه برای تولید بیشتر مواد حاوی نیتروژن شد.
مستقیم اکسیداسیون نیتروژناکسیژن به دمای بسیار بالا (4000 درجه سانتیگراد) یا سایر روشهای بسیار فعال برای قرار دادن مولکولهای قوی نیتروژن در معرض تخلیه الکتریکی یا تشعشعات یونیزان نیاز دارد. پنج اکسید نیتروژن (II) شناخته شده است: اکسید نیتریک N3O (III)، اکسید نیتریک N2O3 (III)، اکسید نیتریک N2O3 (III)، اکسید نیتریک NO2 (IV)، N2O5، اکسید نیتریک (V).
اسید نیتریک HNO3 به طور گسترده در صنعت استفاده می شود که هم یک اسید قوی و هم یک عامل اکسید کننده فعال است. این ماده قادر است تمام فلزات را به جز طلا و پلاتین حل کند. شیمیدانان اسید نیتریک را حداقل از قرن سیزدهم می شناسند؛ این اسید توسط کیمیاگران باستان استفاده می شد. اسید نیتریک به طور گسترده ای برای تهیه ترکیبات نیترو استفاده می شود. این عامل اصلی نیترات است که با کمک آن گروه های نیتروژن NO2 به ترکیب ترکیبات آلی وارد می شوند. و هنگامی که سه گروه از این قبیل، به عنوان مثال، در یک مولکول تولوئن C6H5CH3 ظاهر می شوند، آنگاه یک حلال آلی معمولی به یک تری نیتروتولوئن، TNT یا تول انفجاری تبدیل می شود. گلیسیرین پس از نیتراسیون به ماده منفجره خطرناک نیتروگلیسیرین تبدیل می شود.
اسید نیتریک در تولید کودهای معدنی اهمیت کمتری ندارد. نمک های اسید نیتریک - نیترات ها، در درجه اول نیترات سدیم، پتاسیم و آمونیوم، عمدتا به عنوان کودهای نیتروژن استفاده می شوند. اما، همانطور که آکادمیک D.N. Pryanishnikov ثابت کرد، یک گیاه، اگر فرصت انتخاب داده شود، نیتروژن آمونیاکی را به نیتروژن نیترات ترجیح می دهد.
نمک های یک اسید نیتروژن دیگر - HNO2 نیتروژن ضعیف - نیتریت نامیده می شوند و همچنین در صنایع شیمیایی و سایر صنایع بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، نیتریت سدیم در دوزهای کوچک به سوسیس و ژامبون اضافه می شود تا رنگ صورتی-قرمز ذاتی گوشت حفظ شود.
دريافت كردن ترکیبات نیتروژندانشمندان برای مدت طولانی با حداقل هزینه انرژی در دماها و فشارهای پایین تلاش کرده اند. این ایده که برخی از میکروارگانیسم ها می توانند نیتروژن هوا را به هم متصل کنند اولین بار توسط فیزیکدان روسی P. Kossovich در پایان قرن نوزدهم بیان شد. و اولین باکتری تثبیت کننده نیتروژن توسط یکی دیگر از هموطنان ما، بیوشیمیست S. N. Vinogradsky در دهه 1890 از خاک جدا شد. اما به تازگی مکانیسم تثبیت نیتروژن توسط باکتری ها کم و بیش روشن شده است. باکتری ها نیتروژن را متابولیزه می کنند و آن را به آمونیاک تبدیل می کنند و سپس به سرعت به اسیدهای آمینه و پروتئین تبدیل می شوند. این فرآیند با مشارکت آنزیم ها انجام می شود.
آزمایشگاه ها در چندین کشور ترکیبات پیچیده ای را به دست آورده اند که قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر هستند. نقش اصلی در این مورد به مجتمع های حاوی مولیبدن، آهن و منیزیم داده می شود. اساساً مکانیسم این فرآیند قبلاً مورد مطالعه و توسعه قرار گرفته است.

نیتروژن یک عنصر شیمیایی از گروه V سیستم تناوبی مندلیف با عدد اتمی 7 و جرم اتمی 14.00674 است. این عنصر چه ویژگی هایی دارد؟

خواص فیزیکی نیتروژن

نیتروژن یک گاز دو اتمی، بی بو، بی رنگ و بی مزه است. نقطه جوش نیتروژن در فشار اتمسفر 195.8- درجه و نقطه ذوب 209.9- درجه است. حلالیت در آب در دمای 20 درجه بسیار کم است - 15.4 میلی لیتر در لیتر.

برنج. 1. اتم نیتروژن.

نیتروژن اتمسفر از دو ایزوتوپ تشکیل شده است: 14N (99.64%) و 15N (0.36%). ایزوتوپ های رادیواکتیو نیتروژن 13N و 16N نیز شناخته شده اند.

ترجمه نام عنصر "نیتروژن" بی جان است. این نام برای نیتروژن به عنوان یک ماده ساده صادق است، اما در حالت بسته یکی از عناصر اصلی زندگی است و همچنین بخشی از پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، ویتامین ها و غیره است.

خواص شیمیایی نیتروژن

در مولکول نیتروژن، پیوند شیمیایی به دلیل سه جفت مشترک الکترون p انجام می شود که اوربیتال های آنها در امتداد محورهای x، y، z هدایت می شوند.

پیوند کووالانسی که از همپوشانی اوربیتال ها در امتداد خطی که مراکز اتم های به هم پیوسته را به هم متصل می کند تشکیل می شود پیوند q نامیده می شود.

پیوند کووالانسی که زمانی اتفاق می‌افتد که اوربیتال‌های دو طرف خطی که مراکز اتم‌های متصل به هم را به هم متصل می‌کنند، پیوند n نامیده می‌شود. مولکول نیتروژن یک پیوند q و دو پیوند p دارد.

برنج. 2. پیوند در یک مولکول نیتروژن.

نیتروژن مولکولی یک ماده شیمیایی غیر فعال است که با پیوند سه گانه بین اتم های نیتروژن و طول کوتاه آن توضیح داده می شود.

در شرایط عادی، نیتروژن فقط می تواند با لیتیوم واکنش دهد:

6Li+N2 =2Li 3N (نیتریت لیتیوم)

در دماهای بالا، پیوند بین اتم ها ضعیف می شود و نیتروژن واکنش پذیرتر می شود. هنگامی که گرم می شود، می تواند با فلزات دیگر، به عنوان مثال با منیزیم، کلسیم، آلومینیوم واکنش داده و نیتریدها را تشکیل دهد:

3Mg+N 2 =Mg 3 N 2

3Ca+N2 =Ca3N2

با عبور نیتروژن از کک داغ، ترکیبی از نیتروژن و کربن به دست می آید - سیانوژن.

برنج. 3. فرمول دیسیان.

با اکسید آلومینیوم و کربن، نیتروژن همچنین نیترید آلومینیوم را در دماهای بالا تشکیل می دهد:

Al 2 O 3 +3C+N 2 =2AlN+3CO،

و با سودا و زغال سنگ - سیانید سدیم:

Na 2 CO 3 +4C+N 2 =2NaCN+3CO

هنگام تماس با آب، بسیاری از نیتریدها به طور کامل هیدرولیز می شوند و آمونیاک و هیدروکسید فلز تشکیل می دهند:

Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3 Mg (OH) 2 + 2NH 3

در دمای قوس الکتریکی (3000-4000 درجه)، نیتروژن با اکسیژن واکنش می دهد:. مجموع امتیازهای دریافتی: 224.

نیتروژن یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 7 و گازی بی بو، بی مزه و بی رنگ است.


بنابراین، فرد وجود نیتروژن را در جو زمین احساس نمی کند، در حالی که 78 درصد از این ماده تشکیل شده است. نیتروژن یکی از رایج ترین مواد در سیاره ما است. اغلب می توانید بشنوید که بدون نیتروژن هیچ غذایی وجود نخواهد داشت و این درست است. از این گذشته، ترکیبات پروتئینی که همه موجودات زنده را تشکیل می دهند، لزوماً حاوی نیتروژن هستند.

نیتروژن در طبیعت

نیتروژن در جو به شکل مولکول هایی متشکل از دو اتم یافت می شود. علاوه بر جو، نیتروژن در گوشته زمین و در لایه هوموسی خاک یافت می شود. منبع اصلی نیتروژن برای تولید صنعتی مواد معدنی است.

با این حال، در دهه های اخیر، زمانی که ذخایر معدنی شروع به تخلیه کرد، نیاز فوری به جداسازی نیتروژن از هوا در مقیاس صنعتی ایجاد شد. این مشکل اکنون حل شده است و حجم عظیمی از نیتروژن برای نیازهای صنعتی از جو استخراج می شود.

نقش نیتروژن در زیست شناسی، چرخه نیتروژن

بر روی زمین، نیتروژن دستخوش تعدادی دگرگونی می شود که در آن عوامل زیستی (مرتبط با حیات) و غیر زیستی دخیل هستند. نیتروژن از جو و خاک به گیاهان وارد می شود، نه مستقیم، بلکه از طریق میکروارگانیسم ها. باکتری های تثبیت کننده نیتروژن نیتروژن را حفظ و پردازش می کنند و آن را به شکلی تبدیل می کنند که به راحتی توسط گیاهان قابل جذب باشد. در بدن گیاه نیتروژن به ترکیبات پیچیده به ویژه پروتئین تبدیل می شود.

این مواد از طریق زنجیره غذایی وارد بدن حیوانات گیاهخوار و سپس شکارچیان می شود. پس از مرگ همه موجودات زنده، نیتروژن به خاک باز می گردد و در آنجا تجزیه می شود (آمونیفیکاسیون و نیتروژن زدایی). نیتروژن در خاک ثابت می شود، مواد معدنی، آب وارد جو می شود و دایره تکرار می شود.

کاربرد نیتروژن

پس از کشف نیتروژن (این اتفاق در قرن هجدهم رخ داد)، خواص خود ماده، ترکیبات آن و امکان استفاده از آن در مزرعه به خوبی مورد مطالعه قرار گرفت. از آنجایی که ذخایر نیتروژن در سیاره ما بسیار زیاد است، این عنصر به شدت مورد استفاده قرار گرفته است.


نیتروژن خالص به صورت مایع یا گاز استفاده می شود. نیتروژن مایع دارای دمای منفی 196 درجه سانتیگراد است و در مناطق زیر استفاده می شود:

— در پزشکینیتروژن مایع یک مبرد در روش های سرما درمانی است، یعنی درمان سرما. فلاش انجماد برای حذف تومورهای مختلف استفاده می شود. نمونه های بافتی و سلول های زنده (به ویژه اسپرم و تخمک) در نیتروژن مایع ذخیره می شوند. دمای پایین اجازه می دهد تا ماده زیستی برای مدت طولانی حفظ شود و سپس ذوب و استفاده شود.

امکان ذخیره کل موجودات زنده در نیتروژن مایع و در صورت لزوم یخ زدایی بدون هیچ آسیبی توسط نویسندگان علمی تخیلی بیان شد. با این حال، در واقعیت هنوز امکان تسلط بر این فناوری وجود ندارد.

— در صنایع غذاییاز نیتروژن مایع در بطری مایعات برای ایجاد یک محیط بی اثر در ظرف استفاده می شود.

به طور کلی، نیتروژن در مناطقی استفاده می شود که محیط گازی بدون اکسیژن مورد نیاز است، به عنوان مثال.

— در آتش نشانی. نیتروژن اکسیژن را جابجا می کند، بدون آن فرآیندهای احتراق پشتیبانی نمی شوند و آتش خاموش می شود.

گاز نیتروژن در صنایع زیر کاربرد دارد:

— تولید غذا. نیتروژن به عنوان یک گاز بی اثر برای حفظ تازگی محصولات بسته بندی شده استفاده می شود.

— در صنعت نفت و معدن. خطوط لوله و مخازن با نیتروژن پاک می شوند، برای تشکیل یک محیط گاز ضد انفجار به معادن تزریق می شود.

— در ساخت هواپیمالاستیک های شاسی با نیتروژن باد می شوند.

همه موارد فوق در مورد استفاده از نیتروژن خالص صدق می کند، اما فراموش نکنید که این عنصر ماده اولیه برای تولید توده ای از ترکیبات مختلف است:

- آمونیاک یک ماده بسیار پرطرفدار حاوی نیتروژن. آمونیاک در تولید کودها، پلیمرها، سودا و اسید نیتریک استفاده می شود. این خود در پزشکی، در ساخت تجهیزات تبرید استفاده می شود.

- کودهای نیتروژن؛

- مواد منفجره؛

- رنگ و غیره


نیتروژن نه تنها یکی از رایج ترین عناصر شیمیایی است، بلکه یک جزء بسیار ضروری است که در بسیاری از شاخه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد.