질소: 특성, 화학적 특성, 물리적 특성, 화합물, 자연의 위치. 자연 속의 질소 질소에는 무엇이 포함되나요?

정의

질소- 주기율표의 일곱 번째 요소. 명칭 - 라틴어 "nitrogenium"의 N. 두 번째 기간인 VA 그룹에 위치합니다. 비금속을 말합니다. 핵전하는 7이다.

대부분의 질소는 자유 상태입니다. 유리질소는 공기의 주성분으로 78.2%(vol.)의 질소를 함유하고 있습니다. 무기질소 화합물은 칠레 태평양 연안에 두꺼운 층을 형성하는 질산나트륨 NaNO3를 제외하고는 자연에서 대량으로 발생하지 않습니다. 토양에는 주로 질산염 형태의 소량의 질소가 포함되어 있습니다. 그러나 복잡한 유기 화합물(단백질)의 형태로 질소는 모든 살아있는 유기체의 일부입니다.

단순한 물질 형태의 질소는 무색, 무취의 가스이며 물에 거의 용해되지 않습니다. 공기보다 약간 가볍습니다. 질소 1리터의 질량은 1.25g입니다.

질소의 원자 및 분자 질량

원소의 상대 원자 질량은 주어진 원소의 원자 질량과 탄소 원자 질량의 1/12의 비율입니다. 상대 원자 질량은 무차원이며 Ar로 표시됩니다(지수 "r"은 "상대적"을 의미하는 영어 단어 상대의 첫 글자입니다). 질소 원자의 상대 원자 질량은 14.0064 amu입니다.

원자의 질량뿐만 아니라 분자의 질량도 원자 질량 단위로 표현됩니다. 물질의 분자 질량은 원자 질량 단위로 표현되는 분자의 질량입니다. 물질의 상대 분자 질량은 주어진 물질의 분자 질량과 탄소 원자 질량의 1/12의 비율이며, 그 질량은 12 amu입니다. 질소 분자는 이원자-N 2인 것으로 알려져 있습니다. 질소 분자의 상대 분자량은 다음과 같습니다.

M r (N 2) = 14.0064× 2 ≒ 28.

질소 동위원소

자연에서 질소는 14N(99.635%)과 15N(0.365%)이라는 두 가지 안정 동위원소의 형태로 존재합니다. 그들의 질량수는 각각 14와 15입니다. 질소 동위원소 14 N의 원자핵은 7개의 양성자와 7개의 중성자를 포함하고, 동위원소 15 N은 같은 수의 양성자와 6개의 중성자를 포함합니다.

질량수가 10~13, 16~25인 인공 질소 동위원소는 14개가 있으며, 그 중 가장 안정한 동위원소인 13N은 반감기가 10분입니다.

질소 이온

질소 원자의 외부 에너지 준위에는 원자가 전자인 5개의 전자가 있습니다.

1초 2 2초 2 2p 3 .

질소 원자의 구조는 아래와 같습니다.

화학적 상호작용의 결과로 질소는 원자가 전자를 잃을 수 있습니다. 기증자가 되어 양전하를 띤 이온으로 변하거나 다른 원자로부터 전자를 받아들입니다. 수용체가 되어 음전하 이온으로 변합니다.

N 0 -5e → N 2+ ;

N 0 -4e → N 4+ ;

N 0 -3e → N 3+ ;

N 0 -2e → N 2+ ;

N 0 -1e → N 1+ ;

N 0 +1e → N 1- ;

N 0 +2e → N 2- ;

N 0 +3e → N 3- .

질소 분자와 원자

질소 분자는 N 2라는 두 개의 원자로 구성됩니다. 다음은 질소 원자와 분자를 특징짓는 몇 가지 특성입니다.

문제 해결의 예

실시예 1

운동 염화암모늄을 형성하기 위해 11.2리터(n.s.)의 암모니아 가스와 11.4리터(n.s.)의 염화수소를 사용했습니다. 형성된 반응 생성물의 질량은 얼마인가?
해결책 암모니아와 염화수소로부터 염화암모늄을 생성하는 반응식을 작성해 보겠습니다.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl.

출발 물질의 몰수를 구해 봅시다:

n(NH3) = V(NH3) / Vm;

n(NH3) = 11.2 / 22.4 = 0.5 몰.

n(HCl) = V(NH3) / Vm;

n(HCl) = 11.4 / 22.4 = 0.51몰.

n(NH3)

n(NH 4 Cl) = n(NH 3) = 0.5 몰.

그러면 염화암모늄의 질량은 다음과 같습니다.

M(NH4Cl) = 14 + 4 × 1 + 35.5 = 53.5g/mol.

m(NH4Cl) = n(NH4Cl) × M(NH4Cl);

m(NH4Cl) = 0.5 × 53.5 = 26.75g.
답변 26.75g

실시예 2

운동 염화암모늄 10.7g을 수산화칼슘 6g과 혼합하고 가열하였다. 질량과 부피(n.s.) 기준으로 어떤 가스와 그 양이 얼마나 방출되었습니까?
해결책 염화암모늄과 수산화칼슘의 상호 작용에 대한 반응식을 작성해 보겠습니다.

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O.

두 반응물 중 어느 것이 과잉인지 결정합시다. 이를 위해 두더지 수를 계산합니다.

M(NH4Cl) = Ar(N) + 4×A r(H) + A r(Cl);

M(NH4Cl) = 14 + 4×1 + 35.5 = 53.5g/mol.

n(NH 4 Cl) = m(NH 4 Cl) / M(NH 4 Cl);

n(NH4Cl) = 10.7 / 53.5 = 0.1몰.

M(Ca(OH)2) = Ar(Ca) + 2×A r(H) + 2×A r(O);

M(Ca(OH) 2) = 40 + 2×1 + 2×16 = 42 + 32 = 74 g/mol.

n(Ca(OH)2) = m(Ca(OH)2) / M(Ca(OH)2);

n(Ca(OH) 2) = 6 / 74 = 0.08 mol.

n(Ca(OH)2)

n(NH 3 ) = 2×n(Ca(OH) 2) = 2×0.08 = 0.16 mol.

그러면 암모니아의 질량은 다음과 같습니다.

M(NH3) = A r (N) + 3×A r (H) = 14 + 3×1 = 17 g/mol.

m(NH3) = n(NH3) × M(NH3) = 0.16 × 17 = 2.72g.

암모니아의 양은 다음과 같습니다.

V(NH3) = n(NH3) ×Vm;

V(NH3) = 0.16 × 22.4 = 3.584l.
답변 반응 결과, 부피 3.584리터, 질량 2.72g의 암모니아가 생성되었습니다.

질소는 문자 N으로 표시되는 잘 알려진 화학 원소입니다. 이 원소는 아마도 무기 화학의 기초일 것이며 8학년부터 자세히 연구되기 시작합니다. 이 기사에서는 이 화학 원소와 그 특성 및 유형을 살펴보겠습니다.

화학 원소 발견의 역사

질소는 프랑스의 유명한 화학자 앙투안 라부아지에가 처음으로 소개한 원소입니다. 그러나 헨리 캐번디시(Henry Cavendish), 칼 셸(Karl Scheele), 다니엘 러더퍼드(Daniel Rutherford)를 포함한 많은 과학자들이 질소 발견자 자리를 놓고 싸우고 있습니다.

실험 결과, 그는 최초로 화학원소를 분리해냈지만, 자신이 단순물질을 얻었다는 사실은 깨닫지 못했다. 그는 자신의 경험을 보고했고 또한 많은 연구를 했습니다. Priestley도 아마도 이 요소를 분리할 수 있었지만 과학자는 자신이 정확히 무엇을 얻었는지 이해할 수 없었기 때문에 발견자라는 칭호를 받을 자격이 없었습니다. 칼 셸레(Karl Scheele)는 그들과 동시에 동일한 연구를 수행했지만 원하는 결론에 도달하지 못했습니다.

같은 해에 다니엘 러더포드(Daniel Rutherford)는 질소를 얻는 것뿐만 아니라 이를 기술하고 논문을 출판하고 원소의 기본 화학적 특성을 표시하는 데 성공했습니다. 그러나 러더퍼드조차도 자신이 얻은 것이 무엇인지 완전히 이해하지 못했습니다. 그러나 해결책에 가장 가깝기 때문에 발견자로 간주되는 사람은 바로 그 사람입니다.

질소 이름의 유래

그리스어에서 "질소"는 "생명이 없는"으로 번역됩니다. 명명 규칙을 연구하고 요소 이름을 그런 식으로 지정하기로 결정한 사람은 Lavoisier였습니다. 18세기에 이 원소에 대해 알려진 것은 호흡을 지원하지 않는다는 것뿐이었습니다. 따라서 이 이름이 채택되었습니다.

라틴어로 질소는 '질소(nitrogenium)'라고 하는데, 이는 '초석을 낳는다'는 뜻이다. 질소에 대한 지정은 라틴어인 문자 N에서 유래되었습니다. 그러나 이름 자체는 많은 국가에서 뿌리를 내리지 못했습니다.

요소 보급

질소는 아마도 지구상에서 가장 풍부한 원소 중 하나이며, 4번째로 풍부합니다. 이 원소는 태양 대기, 천왕성과 해왕성에서도 발견됩니다. 타이탄, 명왕성, 트리톤의 대기는 질소로 이루어져 있습니다. 또한 지구 대기의 78~79%가 이 화학 원소로 구성되어 있습니다.

질소는 식물과 동물의 존재에 필요하기 때문에 중요한 생물학적 역할을 합니다. 심지어 인체에도 이 화학 원소가 2~3% 정도 포함되어 있습니다. 엽록소, 아미노산, 단백질, 핵산의 일부.

액체질소

액체질소는 무색 투명한 액체로 화학질소의 집합체 중 하나로 산업, 건설, 의료 분야에서 널리 사용됩니다. 유기물 냉동용, 냉각기기용, 사마귀 제거용 약품(미용약품)에 사용됩니다.

액체질소는 독성이 없고 폭발성이 없습니다.

분자질소

분자 질소는 지구의 대기에서 발견되며 대부분을 형성하는 요소입니다. 분자 질소의 공식은 N 2입니다. 이러한 질소는 매우 높은 온도에서만 다른 화학 원소나 물질과 반응합니다.

물리적 특성

정상적인 조건에서 화학 원소인 질소는 무취, 무색이며 물에 거의 녹지 않습니다. 액체질소는 물과 비슷한 농도를 가지며 투명하고 무색입니다. 질소는 또 다른 응집 상태를 가지고 있는데, -210도 이하의 온도에서는 고체로 변해 많은 큰 백설 결정을 형성합니다. 공기 중의 산소를 흡수합니다.

화학적 특성

질소는 비금속 그룹에 속하며 이 그룹의 다른 화학 원소의 특성을 갖습니다. 일반적으로 비금속은 좋은 전기 전도체가 아닙니다. 질소는 NO(일산화탄소)와 같은 다양한 산화물을 형성합니다. NO 또는 산화질소는 근육 이완제(인체에 해를 끼치거나 다른 영향을 주지 않고 근육을 상당히 이완시키는 물질)입니다. 더 많은 질소 원자를 함유한 산화물(예: N 2 O)은 약간 달콤한 맛을 지닌 웃음가스로 의학에서 마취제로 사용됩니다. 그러나 NO 2 산화물은 자동차 배기가스에 포함되어 대기를 심각하게 오염시키는 다소 유해한 배기가스이기 때문에 처음 두 개와는 아무런 관련이 없습니다.

질산은 수소 원자, 질소 원자, 세 개의 산소 원자로 구성되어 강산입니다. 비료, 보석류, 유기합성, 군수산업(폭발물 생산 및 독성물질 합성), 염료, 의약품 생산 등에 널리 사용됩니다. 질산은 인체에 매우 해롭습니다. 피부의 궤양과 화학적 화상.

사람들은 이산화탄소가 질소라고 잘못 믿고 있습니다. 실제로 화학적 특성으로 인해 이 원소는 정상적인 조건에서 소수의 원소와만 반응합니다. 그리고 이산화탄소는 일산화탄소입니다.

화학원소의 응용

액체질소는 저온치료(냉동요법)를 위한 의약품과 냉매로 요리에 사용됩니다.

이 요소는 산업 분야에서도 폭넓게 적용됩니다. 질소는 폭발성과 내화성이 있는 가스입니다. 또한 부패와 산화를 방지합니다. 이제 광산에서는 폭발 방지 환경을 조성하기 위해 질소를 사용합니다. 질소 가스는 석유화학제품에 사용됩니다.

화학 산업에서는 질소 없이는 작업하기가 매우 어렵습니다. 이는 일부 비료, 암모니아, 폭발물 및 염료와 같은 다양한 물질 및 화합물의 합성에 사용됩니다. 요즘에는 암모니아 합성에 많은 양의 질소가 사용됩니다.

식품산업에서는 이 물질이 식품첨가물로 등록되어 있습니다.

혼합물인가, 순수물질인가?

화학 원소를 분리하는 데 성공한 18세기 전반의 과학자들조차 질소가 혼합물이라고 생각했습니다. 그러나 이러한 개념에는 큰 차이가 있습니다.

그것은 구성, 물리적, 화학적 특성과 같은 광범위한 영구 특성을 가지고 있습니다. 혼합물은 두 가지 이상의 화학 원소를 포함하는 화합물입니다.

이제 우리는 질소가 화학 원소이기 때문에 순수한 물질이라는 것을 알고 있습니다.

화학을 공부할 때 질소가 모든 화학의 기초라는 것을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이는 웃음가스, 갈색가스, 암모니아, 질산 등 우리 모두가 접하는 다양한 화합물을 형성합니다. 학교의 화학이 질소와 같은 화학 원소에 대한 연구로 시작되는 것은 아무것도 아닙니다.

질소(그리스어 azoos에서-생명이 없음, 위도 질소), n, Mendeleev 주기율표 V 족의 화학 원소, 원자 번호 7, 원자 질량 14.0067; 무색, 무취, 무미의 가스.

역사적 참고자료. 암모늄 화합물(초석, 질산, 암모니아)은 알루미늄이 자유 상태로 얻어지기 오래 전부터 알려져 있었습니다. 1772년에 유리종에 인과 기타 물질을 태우는 D. 러더포드(D. Rutherford)는 연소 후 남은 가스(그가 "질식하는 공기"라고 불렀음)는 호흡과 연소를 지원하지 않는다는 것을 보여주었습니다. 1787년 A. Lavoisier는 공기를 구성하는 "생명" 및 "질식" 가스가 단순 물질이라는 사실을 확립하고 "A"라는 이름을 제안했습니다. 1784년에 G. Cavendish는 A.가 질산염의 일부임을 보여주었습니다. 이것은 J. A. Chaptal이 1790년에 제안한 라틴어 이름 A.가 (후기 라틴어 nitrum - 초석과 그리스 gennao - 나는 출산하고 생산합니다)에서 유래한 곳입니다. 19세기 초. 자유 상태에서 질소의 화학적 불활성과 결합된 질소로서 다른 원소와 화합물에서 질소의 배타적인 역할이 밝혀졌습니다. 그 이후로 공기의 "결합"은 화학의 가장 중요한 기술적 문제 중 하나가 되었습니다.

자연의 보급. A.는 지구상에서 가장 흔한 원소 중 하나이며, 그 부피(약 4 × 10 15 티)는 자유 상태에 집중되어 있습니다. 대기.공기 중 유리 산소(n2 분자 형태)는 78.09부피%(또는 75.6질량%)이며, 암모니아와 산화물 형태의 미량 불순물은 제외됩니다. 암석권의 평균 알루미늄 함량은 1.9? 중량으로 10~3%. A.의 천연 화합물 - 염화 암모늄 nh 4 cl 및 다양한 질산염. 질산염이 많이 축적되는 것은 건조한 사막 기후(칠레, 중앙아시아)의 특징입니다. 오랫동안 질산염은 산업용 질산염의 주요 공급원이었습니다(현재는 산업용 합성이 질산염 결합에 가장 중요합니다). 암모니아 A. 공기 및 수소에서). 소량의 결합 A.는 석탄(1~2.5%)과 석유(0.02~1.5%)뿐만 아니라 강, 바다 및 바다에서도 발견됩니다. A. 토양(0.1%) 및 생물체(0.3%)에 축적됩니다.

이름은 "A."이지만 '생명을 유지하지 못하는 것'을 의미하지만 실제로는 생명에 필요한 요소입니다. 동물과 인간의 단백질에는 A가 16~17% 함유되어 있습니다. 육식동물의 경우 초식동물과 식물의 유기체에 존재하는 단백질 물질이 소비되어 단백질이 형성됩니다. 식물은 토양에 함유된 질소 성분(주로 무기물)을 동화시켜 단백질을 합성합니다. 상당한 양의 A.가 다음을 통해 토양에 유입됩니다. 질소고정미생물자유 A. 공기를 A 화합물로 변환할 수 있습니다.

자연에서는 질소 순환이 일어나며 미생물이 주요 역할을 합니다(니트로피화, 탈질화, 질소 고정 등). 그러나 식물이 토양에서 엄청난 양의 결합 질소를 추출한 결과( 특히 집약적인 농업의 경우) 토양의 질소가 고갈됩니다. 결핍은 거의 모든 국가의 농업에서 일반적이며 축산업에서는 단백질 결핍(“단백질 기아”)이 있습니다. 이용 가능한 A.가 부족한 토양에서는 식물이 제대로 발달하지 않습니다. 질소비료동물에게 단백질을 공급하는 것은 농업을 발전시키는 가장 중요한 수단입니다. 인간의 경제 활동은 산소 순환을 방해하므로 연료 연소는 호주의 대기를 풍요롭게 하고 비료 생산 공장은 공기를 결합시킵니다. 비료와 농산물의 운송은 지구 표면에 산소를 재분배합니다.

A.는 태양계에서 수소, 헬륨, 산소 다음으로 네 번째로 풍부한 원소입니다.

동위원소, 원자, 분자. 천연 알루미늄은 14n(99.635%)과 15n(0.365%)의 두 가지 안정 동위원소로 구성됩니다. 15n 동위원소는 화학 및 생화학 연구에 다음과 같이 사용됩니다. 라벨이 붙은 원자.인공 방사성 동위원소 중 A.의 반감기가 13n(t 1/2 = 10.08)으로 가장 길다. 분) , 나머지는 수명이 매우 짧습니다. 대기의 상층에서는 우주 방사선의 중성자의 영향으로 14n이 방사성 탄소 동위원소 14c로 변합니다. 이 과정은 또한 14c를 생산하기 위한 핵반응에도 사용됩니다. 원자의 외부 전자 껍질은 5개의 전자로 구성됩니다(하나의 비공유 전자쌍과 3개의 짝을 이루지 않은 전자 - 구성 2) 에스 2 2 피 3) . 대부분의 경우 화합물의 알루미늄은 짝을 이루지 않은 전자로 인해 3-공유 결합입니다(암모니아 nh 3에서와 같이). 비공유 전자쌍의 존재는 또 다른 공유 결합의 형성으로 이어질 수 있으며 A.는 4-공유 결합이 됩니다(암모늄 이온 nh 4 +에서와 같이). A.의 산화 상태는 +5(n 2 0 5)에서 -3(nh 3)까지 다양합니다. 정상적인 조건에서, 자유 상태에서 A.는 n 원자가 3개의 공유 결합으로 연결되는 분자 n 2를 형성합니다. A. 분자는 매우 안정적입니다. 원자로의 해리 에너지는 942.9입니다. kJ/mol (225,2 kcal/mol) , 그러므로 심지어 티약 3300°C에서 A.의 해리 정도는 약 0.1%에 불과합니다.

물리적, 화학적 특성. A. 공기보다 약간 가볍습니다. 밀도 1.2506 kg/m 3(0°C 및 101325에서 n/m 2또는 760 mmHg 미술.) , t pl-209.86°С, 티킵-195.8°c. A. 액화하기 어려움: 임계 온도는 매우 낮고(-147.1 ° C) 임계 압력은 높습니다. 3.39 Mn/m 2 (34,6 kgf/cm 2); 액체의 밀도 A. 808 kg(m3.물에서 A.는 산소보다 덜 용해됩니다. 0°C에서 1 m 3 H 2 O 용해 23.3 G A. 물보다 낫습니다. A. 일부 탄화수소에 용해됩니다.

A. 비교적 낮은 온도로 가열하면 리튬, 칼슘, 마그네슘과 같은 활성 금속과만 상호 작용합니다. A. 고온 및 촉매 존재 하에서 대부분의 다른 원소와 반응합니다. A.와 산소 n 2 o, no, n 2 o 3, no 2 및 n 2 o 5의 화합물이 잘 연구되었으며, 이들로부터 원소의 직접적인 상호 작용(4000°c)으로 산화물이 형성되지 않습니다. 이는 냉각 시 쉽게 산화되어 no 2 이산화물이 됩니다. 대기 중에서는 대기 방전 중에 산화알루미늄이 형성됩니다. 또한 산소와 산소의 혼합물을 전리 방사선에 노출시켜 얻을 수도 있습니다. 질소 n 2 O 3 및 질소 n 2 O 5 무수물이 각각 물에 용해되면 다음을 얻습니다. 아질산 hno2 및 질산 hno 3, 염 형성 - 아질산염그리고 질산염. A. 고온 및 촉매 존재 하에서만 수소와 결합하며, 이는 암모니아ㅎ 3. 암모니아 외에도 수소와 암모니아의 수많은 다른 화합물이 알려져 있습니다. 히드라진 h 2 n-nh 2, 디이미드 hn=nh, 질산 hn 3 (h-n=n ? n), 옥타존 n 8 h 14 등; A.의 수소 화합물 대부분은 유기 유도체 형태로만 분리됩니다. A.는 할로겐과 직접 상호 작용하지 않으므로 모든 A. 할로겐화물은 불소와 암모니아의 상호 작용을 통해 간접적으로 만 얻습니다 (예 : 불화 질소 nf 3). 일반적으로 A. 할로겐화물은 저항성이 낮은 화합물입니다(nf 3 제외). A. 옥시할로겐화물은 더 안정적입니다 - nof, noci, nobr, n0 2 f 및 no2ci. A. 또한 황과 직접 결합하지 않습니다. 질소 황 n 4 s 4는 액체 황과 암모니아의 반응의 결과로 얻어집니다. 뜨거운 콜라가 알코올과 상호작용하면 시안(CN).;. A를 아세틸렌과 함께 2시간 2~1500°C로 가열하면 얻을 수 있습니다. 시안화 수소 hcn. 고온에서 알루미늄과 금속의 상호 작용으로 인해 형성됩니다. 질화물(예: mg 3 n 2).

일반 A.가 전기 방전에 노출되는 경우 [압력 130 - 270 n/m 2(1- 2 mmHg)] 또는 질화물 B, ti, mg 및 Ca가 분해되는 동안뿐만 아니라 공기 중 전기 방전 중에 활성 알루미늄이 형성될 수 있습니다. 이는 에너지 보유량이 증가된 알루미늄 분자와 원자의 혼합물입니다. 분자와 달리 활성 산소는 산소, 수소, 황 증기, 인 및 일부 금속과 매우 에너지적으로 상호 작용합니다.

A. 많은 중요한 유기 화합물의 일부입니다( 아민, 아미노산, 니트로 화합물등등).

접수 및 신청. 실험실에서 A.는 아질산암모늄의 농축 용액(nh4no2 = n 2 + 2h 2 O)을 가열하여 쉽게 얻을 수 있습니다. A.를 얻는 기술적 방법은 사전 액화 공기의 분리를 기반으로 합니다. 증류에.

추출된 유리 암모니아의 주요 부분은 암모니아의 산업적 생산에 사용되며, 이는 상당량의 질산, 비료, 폭발물 등으로 가공됩니다. 원소로부터 암모니아를 직접 합성하는 것 외에도 1905년에 개발된 시안아미드 , 암모니아 결합에 있어 산업적으로 중요합니다. 1000°c에서 다음과 같은 사실에 기초한 방법입니다. 탄화칼슘(전기로에서 석회와 석탄의 혼합물을 가열하여 얻음)은 유리 A와 반응합니다.: CaC + n -= cacn + C. 결과 칼슘 시안아미드과열된 수증기에 노출되면 암모니아가 방출되면서 분해됩니다.

cacn+ZN2O=CaCO3+2nh3 .

유리 알루미늄은 다양한 화학 및 야금 공정의 불활성 매체, 수은 온도계의 여유 공간 채우기, 가연성 액체 펌핑 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 액체 알루미늄은 다양한 냉동 장치에 사용됩니다. 그것은 강철 Dewar 용기, 가스 A.에 압축 형태로 실린더에 저장되고 운송됩니다. A의 많은 화합물이 널리 사용되며, Bound A의 생산은 1차 세계대전 이후 급속히 발전하기 시작하여 현재 엄청난 비율에 도달했습니다.

문학.: Nekrasov B.V., 일반 화학 기초, 1권, M., 1965; Remi G., 무기 화학 과정, trans. 독일어, 1권, M., 1963: 결합 질소의 화학 및 기술, [M.-L.], 1934; KHE, 1권, M., 1961.

  1. 질소 - (연금술) 자연의 창조 원리로, 대부분은 아스트랄 빛에 저장되어 있습니다. 이것은 십자가를 상징하는 그림으로 상징된다(참조, 창 1:1). 신지학 사전
  2. 아조트 - 아조트(요새화된 장소) (수 13:3; 여호수아 15:47; 왕상 5:1, 3.5-7; 왕상 6:17; 역대하 26:6; 느 4:7; 느 13:23; 사 20:1; 렘 25:20; 암 1:8; 암 3:9; 습 2:4; 슥 9:6; 행 8:40) – 다섯 개의 주요 블레셋 도시. 비클랸체프 성경 사전
  3. 질소 - 질소 m. 공기의 대부분을 구성하고 식물 영양의 주요 요소 중 하나인 무색 및 무취의 화학 원소입니다. Efremova의 설명 사전
  4. 질소 - 질소(위도 질소) - N, 주기율표 V족의 화학 원소, 원자 번호 7, 원자 질량 14.0067. 이름은 그리스어 a - 음수 접두사 및 zoe - 생명(호흡 및 연소를 지원하지 않음)에서 유래되었습니다. 대형 백과사전
  5. 질소 - 질소, pl. 아니, m. [그리스어에서. 부정. a와 zoe – 생활]. 공기 중에 존재하는 무색, 무취의 기체입니다. || 화학 원소 (화학). 외국어의 큰 사전
  6. 질소 - 차용 프랑스어에서 언어 18세기에 프란츠. azote는 화학자 Lavoisier(그리스어로 "not"과 zōos "living")의 새로운 형태입니다. 질소는 문자 그대로 “생명을 주지 않음”을 의미합니다. 같은 뿌리를 가진 동물학을 참조하세요. Shansky 어원 사전
  7. 질소 - 질소 -a; m.[프랑스어] 그리스어에서 나온 아조테. 안- - 아니-, 없이- 그리고 zōtikos - 생명을 주는 것]. 화학원소(N)는 호흡과 연소를 지원하지 않는 무색, 무취의 기체입니다(부피와 질량으로 공기의 주요 부분을 구성합니다... 쿠즈네초프의 설명 사전
  8. 질소 - AZ'OT, 질소, pl. 아니, 남편 (그리스어 부정 a와 zoe - life에서 유래) 공기 중에 존재하는 무색, 무취의 기체입니다. | 화학 원소 (화학). Ushakov의 설명 사전
  9. 질소 - I (화학 기호 N, 원자량 - 14) - 화학 원소 중 하나입니다. 냄새도 없고 맛도 없는 무색의 가스; 물에 아주 약간 용해됩니다. 비중은 0.972이다. 브록하우스와 에프론의 백과사전
  10. 질소 - 질소, a, m 화학 원소, 무색, 무취의 가스로, 공기의 주성분이며 단백질과 핵산의 일부이기도 합니다. | 조정. 질소 함유, 아야, 오, 질소 함유, 아야, 오. 질산, 아질산. 질소 비료. Ozhegov의 설명 사전
  11. 아조트 - 아스돗(아스돗), 여호수아 11:22에서 처음으로 아나킴의 성읍으로 언급됨. 이 도시는 나중에 가자, 아스글론, 가드, 에그론과 함께 블레셋의 5개 주요 도시 국가 중 하나로 명명되었습니다(수 13:3; 삼상 6:17). acc. 여호수아 15:47... 브록하우스 성서백과사전
  12. 아조트 - (요새지; 여호수아 11:22, 13:3, 15:47, 사사기 1:18, 행 8:40) - 지중해 동쪽 해안에 있는 블레셋의 다섯 주요 도시 중 하나. Ekron 및 Ascalon, 15 -ti 또는 20 eng. 마을까지 마일 가자 출신. Archimandrite 성서 백과 사전. 니케포로스
  13. 질소 - NITROGEN (그리스어 a-접두사에서 유래, 여기에서는 부재와 생명을 의미함; lat. Nitrogenium, 니트럼에서 유래 - 질산염 및 그리스 gennao - 출산, 생산) N 화학물질. 요소 V gr. 주기율표, at. N. 7, 에. m.14.0067. 자연 화학 백과사전
  14. 질소 - -a, m 연소를 지원하지 않는 무색 및 무취의 화학 원소입니다 (부피 또는 질량으로 공기의 주요 부분을 구성하며 식물 영양의 주요 요소 중 하나입니다). [프랑스 국민 그리스어에서 나온 아조테. 'α- - 비, 없음 및 ζΩή - 수명] 작은 학술 사전
  15. 질소 - 프랑스어 - 아조트. 그리스어 - azoos(무생물). "질소"라는 단어는 18세기부터 러시아어로 알려지고 사용되었습니다. 화학 원소, 무색 가스에 대한 과학 용어입니다. Semenov의 어원 사전
  16. 아조트(Azoth) - 아조투스(Azōtus), 팔레스타인의 바다 근처 도시. 그것은 이집트의 Psammetichus(Hdt. 2.157)와 그것을 파괴한 Jonathan Maccabeus에 의해 정복되었습니다. 기원전 56년에 이곳은 다른 도시들과 함께 총독 가비니우스에 의해 다시 건설되었습니다. A. 구약에서 n. 에스두드 마을. 고전 유물 사전
  17. 질소-질소 (그리스어 a--접두사, 여기서는 부재를 의미하고 Joe-생명, 위도 질소), N, 화학. 원소, 무색 가스. 기초적인 그 질량은 대기 중 자유 상태로 집중되어 있습니다. 농업사전
  18. 질소 - 질소/. 형태소 철자 사전
  19. 질소 - 질소(기호 N)는 주기율표 V족에 속하는 무색, 무취의 화학 원소입니다. 1772년에 발견되었으며, 대개 가스 형태로 발견됩니다. 지구 대기의 주요 구성 요소(부피의 78%)입니다. 과학기술사전
  20. 질소 - orf. 질소, -a Lopatin의 철자 사전
  21. 질소 - 이 단어는 이 가스의 이름에 과학 용어가 필요했던 1787년에 인위적으로 만들어졌습니다. 이 가스는 호흡을 지원하지 않기 때문에 이름이 붙여졌습니다... Krylov의 어원 사전
  22. 질소 - I 주기율표 D.I의 V족에 속하는 질소(Nitrogenium, N) 화학 원소 자연에서 가장 흔한 화학 원소 중 하나인 멘델레예프. 모든 살아있는 유기체로 구성되어 있습니다 ... 의학백과사전
  23. 질소 - N (lat. Nitrogenium * a. 질소; n. Stickstoff; f. azote,nitrogene; i.nitrogeno), -화학 물질. 그룹 V의 요소는 주기적입니다. Mendeleev 시스템, at.sci. 7, 에. m.14.0067. 1772년 개관 연구원 D. 러더퍼드. 정상적인 조건에서 A. 산 백과사전
  24. 질소 - 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소, 질소 Zaliznyak의 문법 사전
  25. 질소 - 질소 m.화학물질. 기초, 초석의 주요 성분; 질산염, 질산염, 질산염; 이는 또한 우리 공기의 주요 구성 요소입니다(질소 - 79량, 산소 - 21). 질소, 질소, 질소 함유 질소. Dahl의 설명 사전
  26. 질소 - 명사, 동의어 수: 8 가스 55 비금속 17 질소 1 유기물질 6 질산염 3 질산염 3 질산염 3 원소 159 러시아어 동의어 사전
  27. 질소 - 질소 -m.아조트 m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>세상 끝까지 모든 사람에게 그의 라우다눔과 아조스를 매우 합리적인 가격에 제공합니다... 러시아어 갈릭어 사전

기사의 내용

질소, N(질소), 화학 원소(7번) VA 주기율표의 하위 그룹입니다. 지구 대기에는 78%(부피)의 질소가 포함되어 있습니다. 이러한 질소 매장량이 얼마나 큰지 보여주기 위해, 지구 표면의 각 평방 킬로미터 위의 대기에는 최대 5천만 톤의 질산나트륨 또는 1천만 톤의 암모니아(질소 화합물과 질소의 화합물)가 있을 정도로 많은 질소가 있음을 알 수 있습니다. 수소)를 얻을 수 있지만 이는 지각에 포함된 질소의 작은 부분을 구성합니다. 유리질소의 존재는 그 불활성과 상온에서 다른 원소들과의 상호작용의 어려움을 나타냅니다. 고정 질소는 유기물과 무기물의 일부입니다. 식물과 동물의 생명에는 탄소와 결합된 질소와 단백질의 산소가 포함되어 있습니다. 또한 질산염(NO 3 –), 아질산염(NO 2 –), 시안화물(CN –), 질화물(N 3 –) 및 아지화물(N 3 –)과 같은 질소 함유 무기 화합물이 알려져 있으며 다음에서 얻을 수 있습니다. 대량).

역사적 참고자료.

생명 유지 및 연소 과정에서 대기의 역할을 연구하는 A. Lavoisier의 실험은 대기 중에 상대적으로 불활성인 물질의 존재를 확인했습니다. 연소 후 남은 가스의 원소적 특성을 확립하지 않은 채 라부아지에는 이를 고대 그리스어로 "생명이 없다"는 뜻의 아조테(azote)라고 불렀습니다. 1772년 에딘버러 출신의 D. 러더퍼드(D. Rutherford)는 이 가스가 원소임을 확인하고 이를 “유해한 공기”라고 불렀습니다. 질소의 라틴어 이름은 그리스어 nitron과 gen은 "초석 형성"을 의미합니다.

질소 고정과 질소 순환.

"질소 고정"이라는 용어는 대기 중 질소 N 2 를 고정하는 과정을 의미합니다. 자연에서 이는 두 가지 방식으로 발생할 수 있습니다. 완두콩, 클로버, 대두와 같은 콩과 식물은 뿌리에 결절을 축적하여 질소 고정 박테리아가 이를 질산염으로 전환하거나 번개 조건에서 대기 질소가 산소에 의해 산화됩니다. S. Arrhenius는 이러한 방식으로 매년 최대 4억 톤의 질소가 고정된다는 사실을 발견했습니다. 대기 중에서 질소산화물은 빗물과 결합하여 질산과 아질산을 형성합니다. 또한 비와 눈이 내리는 것으로 확인되었습니다. 질소 6700g; 토양에 도달하면 아질산염과 질산염으로 변합니다. 식물은 질산염을 사용하여 식물성 단백질을 형성합니다. 이 식물을 먹은 동물은 식물의 단백질 물질을 동화시켜 동물성 단백질로 전환시킵니다. 동물과 식물이 죽은 후에는 분해되어 질소 화합물이 암모니아로 변합니다. 암모니아는 두 가지 방식으로 사용됩니다. 질산염을 형성하지 않는 박테리아는 이를 원소로 분해하여 질소와 수소를 방출하고, 다른 박테리아는 이로부터 아질산염을 형성하며, 이는 다른 박테리아에 의해 질산염으로 산화됩니다. 이것이 자연에서 질소 순환, 즉 질소 순환이 일어나는 방식입니다.

핵과 전자 껍질의 구조.

자연에는 두 가지 안정한 질소 동위원소가 있습니다. 질량수 14(양성자 7개와 중성자 7개 포함)와 질량수 15(양성자 7개, 중성자 8개 포함)입니다. 그들의 비율은 99.635:0.365이므로 질소의 원자 질량은 14.008입니다. 불안정한 질소 동위원소 12 N, 13 N, 16 N, 17 N을 인위적으로 얻었습니다. 개략적으로, 질소 원자의 전자 구조는 다음과 같습니다: 1 에스 2 2에스 2 2px 1 2피 1 2피지 1 . 결과적으로 외부(두 번째) 전자 껍질에는 화학 결합 형성에 참여할 수 있는 5개의 전자가 포함되어 있습니다. 질소 궤도는 전자를 받아들일 수도 있습니다. (–III)에서 (V)까지의 산화 상태를 갖는 화합물의 형성이 가능하며 이는 알려져 있습니다.

분자 질소.

가스 밀도 측정을 통해 질소 분자가 이원자라는 것이 확인되었습니다. 질소의 분자식은 Nτ N (또는 N 2)입니다. 두 개의 질소 원자는 세 개의 외부 2를 가지고 있습니다. 피- 각 원자의 전자는 삼중 결합:N:::N:을 형성하여 전자쌍을 형성합니다. 측정된 N-N 원자간 거리는 1.095Å입니다. 수소의 경우( 센티미터. 수소), 대칭 및 반대칭의 핵 스핀이 다른 질소 분자가 있습니다. 상온에서 대칭형과 반대칭형의 비율은 2:1입니다. 고체 상태에서 질소의 두 가지 변형이 알려져 있습니다. ㅏ– 입방체 및 비– 전이 온도가 있는 육각형 ㅏ ® 비–237.39°C. 수정 비–209.96°C에서 녹고 1기압에서 –195.78°C에서 끓습니다( 센티미터. 테이블 1).

분자 질소 1몰(28.016g 또는 6.023 H 10 23 분자)을 원자(N 2 2N)로 분리하는 해리 에너지는 약 -225kcal입니다. 따라서 원자 질소는 조용한 전기 방전 중에 형성될 수 있으며 분자 질소보다 화학적으로 더 활동적입니다.

접수 및 신청.

원소 질소를 얻는 방법은 필요한 순도에 따라 다릅니다. 암모니아 합성을 위해 질소가 대량으로 얻어지는 반면, 희가스의 소량 혼합물도 허용됩니다.

대기 중의 질소.

경제적으로 대기 중 질소의 방출은 정화된 공기를 액화하는 방법(수증기, CO 2, 먼지 및 기타 불순물이 제거됨)의 저렴한 비용 때문입니다. 이러한 공기의 연속적인 압축, 냉각 및 팽창 주기는 액화로 이어집니다. 액체 공기는 온도가 천천히 상승하면서 분별 증류됩니다. 비활성 가스가 먼저 방출된 다음 질소와 액체 산소가 남습니다. 정제는 반복적인 분획 공정을 통해 달성됩니다. 이 방법은 주로 산업 및 농업용 다양한 질소 함유 화합물 생산 기술의 공급원료인 암모니아 합성을 위해 매년 수백만 톤의 질소를 생산합니다. 또한, 산소의 존재가 허용되지 않는 경우에는 정화된 질소 분위기가 종종 사용됩니다.

실험실 방법.

질소는 실험실에서 암모니아나 암모늄 이온을 산화시켜 다양한 방법으로 소량 얻을 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

아질산염 이온으로 암모늄 이온을 산화시키는 과정은 매우 편리합니다.

가열 시 아지드의 분해, 산화구리(II)로 암모니아의 분해, 아질산염과 설파민산 또는 요소의 상호작용 등 다른 방법도 알려져 있습니다.

고온에서 암모니아의 촉매 분해는 또한 질소를 생성할 수 있습니다.

물리적 특성.

질소의 일부 물리적 특성이 표에 나와 있습니다. 1.

표 1. 질소의 일부 물리적 특성
밀도, g/cm 3 0.808(액체)
녹는점, °C –209,96
끓는점, °C –195,8
임계 온도, °C –147,1
임계 압력, atm a 33,5
임계 밀도, g/cm 3 a 0,311
비열 용량, J/(molCH) 14.56(15°C)
폴링에 따르면 전기 음성도 3
공유 반경, 0,74
크리스탈 반경, 1.4(M3–)
이온화 전위, V b
첫 번째 14,54
두번째 29,60
액체질소와 기체질소의 밀도가 같아지는 온도와 압력.
b 원자 질소 1몰당 첫 번째 외부 전자와 후속 전자를 제거하는 데 필요한 에너지의 양입니다.

화학적 특성.

이미 언급한 바와 같이, 정상적인 온도 및 압력 조건에서 질소의 주요 특성은 불활성 또는 낮은 화학적 활성입니다. 질소의 전자 구조에는 2개의 전자쌍이 포함되어 있습니다. 에스-레벨 및 3개의 절반이 채워짐 2 아르 자형-오비탈, 따라서 하나의 질소 원자는 4개 이하의 다른 원자와 결합할 수 있습니다. 그 배위수는 4이다. 원자의 작은 크기는 또한 원자와 연관될 수 있는 원자 또는 원자 그룹의 수를 제한합니다. 따라서 VA 하위 그룹의 다른 구성원의 많은 화합물은 질소 화합물 간에 유사점이 전혀 없거나 유사한 질소 화합물이 불안정한 것으로 나타납니다. 따라서 PCl 5는 안정한 화합물이지만 NCl 5는 존재하지 않습니다. 질소 원자는 다른 질소 원자와 결합하여 히드라진 N 2 H 4 및 금속 아지드 MN 3과 같은 상당히 안정적인 여러 화합물을 형성할 수 있습니다. 이러한 유형의 결합은 화학 원소(탄소 및 규소 제외)에서는 흔하지 않습니다. 높은 온도에서 질소는 많은 금속과 반응하여 부분적으로 이온성 질화물 M을 형성합니다. 엑스 N 와이. 이들 화합물에서 질소는 음전하를 띠고 있습니다. 테이블에 표 2는 산화 상태와 해당 화합물의 예를 보여줍니다.

질화물.

전기 양성 원소, 금속 및 비금속(질화물)이 더 많은 질소 화합물은 탄화물 및 수소화물과 유사합니다. M-N 결합의 특성에 따라 이온 결합, 공유 결합, 중간 유형 결합으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 이들은 결정질 물질입니다.

이온성 질화물.

이들 화합물의 결합에는 금속에서 질소로 전자가 이동하여 N3- 이온을 형성하는 과정이 포함됩니다. 이러한 질화물에는 Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 및 Cu 3 N 2 가 포함됩니다. 리튬 외에 다른 알칼리 금속은 질화물의 IA 하위 그룹을 형성하지 않습니다. 이온성 질화물은 녹는점이 높고 물과 반응하여 NH 3 및 금속 수산화물을 형성합니다.

공유 질화물.

질소 전자가 질소에서 다른 원자로 전달되지 않고 다른 원소의 전자와 함께 결합 형성에 참여하면 공유 결합을 갖는 질화물이 형성됩니다. 질화수소(예: 암모니아 및 히드라진)는 할로겐화질소(NF 3 및 NCl 3)와 마찬가지로 완전히 공유 결합합니다. 공유 질화물에는 예를 들어 Si 3 N 4, P 3 N 5 및 BN이 포함됩니다. 이는 매우 안정적인 백색 물질이며 BN은 육각형 및 다이아몬드 유사의 두 가지 동소체 변형을 갖습니다. 후자는 높은 압력과 온도에서 형성되며 다이아몬드의 경도에 가깝습니다.

중간 유형의 결합을 갖는 질화물.

전이원소는 고온에서 NH 3 와 반응하여 질소 원자가 규칙적으로 간격을 둔 금속 원자 사이에 분포되어 있는 특이한 종류의 화합물을 형성합니다. 이 화합물에는 명확한 전자 변위가 없습니다. 이러한 질화물의 예는 Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2입니다. 이러한 화합물은 일반적으로 완전히 불활성이며 전기 전도성이 좋습니다.

질소의 수소 화합물.

질소와 수소는 반응하여 막연하게 탄화수소와 유사한 화합물을 형성합니다. 긴 사슬에서 안정적인 탄화수소와 달리 질산수소의 안정성은 사슬의 질소 원자 수가 증가함에 따라 감소합니다. 가장 중요한 질화수소는 암모니아 NH 3 및 히드라진 N 2 H 4입니다. 여기에는 질산 HNNN(HN 3)도 포함됩니다.

암모니아 NH3.

암모니아는 현대 경제의 가장 중요한 산업 제품 중 하나입니다. 20세기 말. 미국은 약을 생산했습니다. 연간 암모니아 생산량은 1,300만 톤(무수 암모니아 기준)입니다.

분자 구조.

NH 3 분자는 거의 피라미드 구조를 가지고 있습니다. H-N-H 결합각은 107°로 사면체 각도 109°에 가깝습니다. 고독한 전자쌍은 부착된 그룹과 동일하며, 결과적으로 질소의 배위수는 4이고 질소는 사면체의 중심에 위치합니다.

암모니아의 특성.

물과 비교한 암모니아의 일부 물리적 특성이 표에 나와 있습니다. 삼.

암모니아의 끓는점과 녹는점은 분자량과 분자 구조의 유사성에도 불구하고 물의 끓는점과 녹는점보다 훨씬 낮습니다. 이는 암모니아보다 물에서 상대적으로 더 큰 분자간 결합 강도로 설명됩니다(이러한 분자간 결합을 수소 결합이라고 함).

암모니아를 용매로 사용합니다.

액체 암모니아의 높은 유전율과 쌍극자 모멘트 덕분에 극성 또는 이온성 무기 물질의 용매로 사용이 가능합니다. 암모니아 용매는 물과 에틸 알코올과 같은 유기 용매 사이의 중간 위치를 차지합니다. 알칼리 및 알칼리 토금속은 암모니아에 용해되어 진한 파란색 용액을 형성합니다. 원자가 전자의 용매화 및 이온화가 다음 방식에 따라 용액에서 발생한다고 가정할 수 있습니다.

파란색은 용매화 및 전자의 이동 또는 액체 내 "정공"의 이동성과 관련이 있습니다. 액체 암모니아에 나트륨 농도가 높으면 용액은 청동색을 띠고 전기 전도성이 높습니다. 결합되지 않은 알칼리 금속은 암모니아를 증발시키거나 염화나트륨을 첨가하여 용액으로부터 분리할 수 있습니다. 암모니아의 금속 용액은 좋은 환원제입니다. 액체 암모니아에서 자동 이온화가 발생합니다.

물에서 일어나는 과정과 유사합니다.

두 시스템의 일부 화학적 특성이 표에 비교되어 있습니다. 4.

용매로서의 액체 암모니아는 구성 요소와 물의 빠른 상호 작용(예: 산화 및 환원)으로 인해 물에서 반응을 수행할 수 없는 경우에 이점이 있습니다. 예를 들어, 액체 암모니아에서는 CaCl 2가 액체 암모니아에 불용성이고 K가 용해되기 때문에 칼슘이 KCl과 반응하여 CaCl 2 및 K를 형성하며 반응이 완전히 진행됩니다. 물에서는 Ca와 물의 빠른 상호작용으로 인해 이러한 반응이 불가능합니다.

암모니아 생산.

기체 NH 3는 NaOH와 같은 강염기의 작용으로 암모늄염에서 방출됩니다.

이 방법은 실험실 조건에서 적용 가능합니다. 소규모 암모니아 생산 역시 Mg 3 N 2 와 같은 질화물과 물의 가수분해를 기반으로 합니다. 칼슘 시안아미드 CaCN 2는 물과 상호작용할 때 암모니아도 형성합니다. 암모니아를 생산하는 주요 산업적 방법은 고온 및 고압에서 대기 질소와 수소로부터 촉매 합성하는 것입니다.

이 합성에 사용되는 수소는 탄화수소의 열분해, 석탄이나 철에 대한 수증기의 작용, 수증기로 알코올을 분해하거나 물을 전기분해하여 얻습니다. 공정 조건(온도, 압력, 촉매)이 다른 암모니아 합성에 대해 많은 특허가 획득되었습니다. 석탄을 열증류하여 산업적으로 생산하는 방법이 있다. F. Haber와 K. Bosch의 이름은 암모니아 합성 기술 개발과 관련이 있습니다.

표 4. 물과 암모니아 환경에서의 반응 비교
물환경 암모니아 환경
중립화
OH – + H 3 O + ® 2H 2 O NH 2 – + NH 4 + ® 2NH 3
가수 분해 (원형분해)
PCl5 + 3H2O POCl3 + 2H3O + + 2Cl – PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl –
치환
Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2 Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2
해결 (복합화)
Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl – Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl –
양쪽성
아연 2+ + 2OH – 아연(OH) 2 아연 2+ + 2NH 2 – 아연(NH 2) 2
Zn(OH) 2 + 2H 3 O + Zn 2+ + 4H 2 O Zn(NH2)2 + 2NH4 + Zn2+ + 4NH3
Zn(OH) 2 + 2OH – Zn(OH) 4 2– Zn(NH 2) 2 + 2NH 2 – Zn(NH 2) 4 2–

암모니아의 화학적 성질.

표에 언급된 반응 외에도. 4, 암모니아는 물과 반응하여 NH 3 N H 2 O 화합물을 형성하는데, 이는 종종 수산화 암모늄 NH 4 OH로 잘못 간주됩니다. 실제로 용액에 NH 4 OH가 존재하는지 여부는 입증되지 않았습니다. 암모니아 수용액(“암모니아”)은 주로 NH 3, H 2 O와 해리 중에 형성된 소량의 NH 4 + 및 OH – 이온으로 구성됩니다.

암모니아의 기본 성질은 질소:NH 3 의 고독 전자쌍의 존재로 설명됩니다. 따라서 NH 3는 가장 높은 친핵성 활성을 갖는 루이스 염기이며 양성자 또는 수소 원자핵과의 결합 형태로 나타납니다.

전자쌍을 수용할 수 있는 모든 이온이나 분자(친전자성 화합물)는 NH 3 와 반응하여 배위 화합물을 형성합니다. 예를 들어:

기호 M N+는 전이 금속 이온(주기율표의 B-하위족, 예를 들어 Cu 2+, Mn 2+ 등)을 나타낸다. 모든 양성자성(즉, H 함유) 산은 수용액에서 암모니아와 반응하여 질산 암모늄 NH 4 NO 3, 염화 암모늄 NH 4 Cl, 황산 암모늄(NH 4) 2 SO 4, 인산 암모늄(NH)과 같은 암모늄 염을 형성합니다. 4) 3포 4. 이 염은 농업에서 토양에 질소를 도입하기 위한 비료로 널리 사용됩니다. 질산암모늄은 값싼 폭발물로도 사용됩니다. 처음에는 석유 연료(디젤유)와 함께 사용되었습니다. 암모니아 수용액은 토양에 직접 도입하거나 관개수와 함께 사용됩니다. 암모니아와 이산화탄소로부터 합성하여 얻은 요소 NH 2 CONH 2도 비료입니다. 암모니아 가스는 Na 및 K와 같은 금속과 반응하여 아미드를 형성합니다.

암모니아는 또한 수소화물 및 질화물과 반응하여 아미드를 형성합니다.

알칼리 금속 아미드(예: NaNH 2)는 가열되면 N 2 O와 반응하여 아지드를 형성합니다.

기체 NH 3는 암모니아가 N 2 및 H 2로 분해되어 생성된 수소로 인해 고온에서 중금속 산화물을 금속으로 환원시킵니다.

NH 3 분자의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있습니다. 요오드는 NH 3의 농축 용액과 반응하여 NI 3를 함유한 물질의 혼합물을 형성합니다. 이 물질은 매우 불안정하며 약간의 기계적 충격에도 폭발합니다. NH 3가 Cl 2와 반응하면 클로라민 NCl 3, NHCl 2 및 NH 2 Cl이 형성됩니다. 암모니아가 차아염소산나트륨 NaOCl(NaOH와 Cl 2로 형성됨)에 노출되면 최종 생성물은 히드라진입니다.

히드라진.

위의 반응은 N 2 H 4 PH 2 O 조성을 갖는 히드라진 일수화물을 생산하는 방법입니다. 무수 히드라진은 일수화물을 BaO 또는 기타 수분 제거 물질로 특수 증류하여 형성됩니다. 히드라진의 특성은 과산화수소 H 2 O 2와 약간 유사합니다. 순수한 무수 히드라진은 무색의 흡습성 액체로 113.5°C에서 끓는다. 물에 잘 녹고 약한 염기를 형성함

산성 환경(H+)에서 히드라진은 +X – 유형의 가용성 히드라조늄 염을 형성합니다. 히드라진과 일부 파생물(예: 메틸히드라진)은 산소와 쉽게 반응하므로 액체 로켓 연료의 구성 요소로 사용할 수 있습니다. 히드라진과 그 파생물은 모두 독성이 높습니다.

질소 산화물.

산소가 있는 화합물에서 질소는 모든 산화 상태를 나타내며 N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5와 같은 산화물을 형성합니다. 과산화질소(NO 3, NO 4) 형성에 대한 정보가 부족합니다. 2HNO2. 순수한 N 2 O 3 는 저온(-20℃)에서 청색 액체로 얻을 수 있습니다.

실온에서 NO 2 는 짝을 이루지 않은 전자의 존재로 인해 자기적 특성을 갖는 암갈색 가스입니다. 0°C 미만의 온도에서 NO 2 분자는 사산화이질소로 이량체화되고, –9.3°C에서는 완전히 이량체화가 발생합니다: 2NO 2 N 2 O 4. 액체 상태에서는 1% NO 2만이 이량체화되지 않고, 100°C에서는 10% N 2 O 4 가 이량체 형태로 남아 있습니다.

NO 2 (또는 N 2 O 4)는 따뜻한 물에서 반응하여 질산을 형성합니다: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. 따라서 NO 2 기술은 산업적으로 중요한 제품인 질산 생산의 중간 단계로서 매우 중요합니다.

산화질소(V)

N2O5( 시대에 뒤쳐진. 무수질산)은 산화인 P 4 O 10이 있는 상태에서 질산을 탈수하여 얻은 백색 결정질 물질입니다.

2MX + H2N2O2 . 용액이 증발하면 예상되는 구조 H–O–N=N–O–H를 갖는 흰색 폭발물이 형성됩니다.

아질산

HNO 2는 순수한 형태로 존재하지 않지만, 아질산바륨에 황산을 첨가하면 낮은 농도의 수용액이 형성됩니다.

아질산은 등몰량의 NO와 NO 2 (또는 N 2 O 3) 혼합물이 물에 용해될 때도 형성됩니다. 아질산은 아세트산보다 약간 더 강합니다. 질소의 산화 상태는 +3입니다(구조는 H–O–N=O). 산화제이자 환원제가 될 수 있습니다. 환원제의 영향으로 일반적으로 NO로 환원되고, 산화제와 상호작용하면 질산으로 산화됩니다.

금속이나 요오드화 이온과 같은 일부 물질이 질산에 용해되는 속도는 불순물로 존재하는 아질산의 농도에 따라 달라집니다. 아질산 염(아질산염)은 아질산은을 제외하고 물에 잘 녹습니다. NaNO 2는 염료 생산에 사용됩니다.

질산

HNO3는 주요 화학 산업에서 가장 중요한 무기 제품 중 하나입니다. 폭발물, 비료, 고분자 및 섬유, 염료, 의약품 등과 같은 기타 많은 무기 및 유기 물질의 기술에 사용됩니다.

문학:

질소학자 디렉토리. 엠., 1969
네크라소프 B.V. 일반화학의 기초. 엠., 1973년
질소 고정 문제. 무기화학 및 물리화학. 엠., 1982