नायट्रोजन: वैशिष्ट्ये, रासायनिक गुणधर्म, भौतिक गुणधर्म, संयुगे, निसर्गातील स्थान. निसर्गातील नायट्रोजन नायट्रोजनमध्ये काय समाविष्ट आहे?

व्याख्या

नायट्रोजन- आवर्त सारणीचा सातवा घटक. पदनाम - लॅटिन "नायट्रोजेनियम" मधून एन. दुसऱ्या कालावधीत स्थित, VA गट. नॉन-मेटल्सचा संदर्भ देते. आण्विक शुल्क 7 आहे.

बहुतेक नायट्रोजन मुक्त स्थितीत आहे. मुक्त नायट्रोजन हा हवेचा मुख्य घटक आहे, ज्यामध्ये 78.2% (वॉल्यूम) नायट्रोजन आहे. अजैविक नायट्रोजन संयुगे मोठ्या प्रमाणात निसर्गात आढळत नाहीत, सोडियम नायट्रेट NaNO 3 चा अपवाद वगळता, जे चिलीच्या पॅसिफिक किनारपट्टीवर जाड थर तयार करतात. मातीमध्ये कमी प्रमाणात नायट्रोजन असते, प्रामुख्याने नायट्रिक ऍसिड क्षारांच्या स्वरूपात. परंतु जटिल सेंद्रिय संयुगे - प्रथिने - नायट्रोजनच्या स्वरूपात सर्व सजीवांचा भाग आहे.

साध्या पदार्थाच्या स्वरूपात, नायट्रोजन हा रंगहीन, गंधहीन वायू आहे आणि पाण्यात थोडासा विरघळणारा आहे. ते हवेपेक्षा किंचित हलके आहे: 1 लिटर नायट्रोजनचे वस्तुमान 1.25 ग्रॅम आहे.

नायट्रोजनचे अणू आणि आण्विक वस्तुमान

एखाद्या घटकाचे सापेक्ष अणू वस्तुमान हे दिलेल्या घटकाच्या अणूच्या वस्तुमानाचे कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 चे गुणोत्तर असते. सापेक्ष अणू वस्तुमान आकारहीन आहे आणि A r द्वारे दर्शविले जाते (अनुक्रमणिका "r" हे इंग्रजी शब्द सापेक्ष, ज्याचा अर्थ "सापेक्ष" असा प्रारंभिक अक्षर आहे). अणु नायट्रोजनचे सापेक्ष अणू वस्तुमान 14.0064 amu आहे.

रेणूंचे वस्तुमान, तसेच अणूंचे वस्तुमान, अणू वस्तुमान एककांमध्ये व्यक्त केले जातात. पदार्थाचे आण्विक वस्तुमान हे रेणूचे वस्तुमान असते, जे अणु द्रव्यमान एककांमध्ये व्यक्त केले जाते. पदार्थाचे सापेक्ष आण्विक वस्तुमान हे दिलेल्या पदार्थाच्या रेणूच्या वस्तुमानाचे कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 चे गुणोत्तर असते, ज्याचे वस्तुमान 12 amu असते. हे ज्ञात आहे की नायट्रोजन रेणू डायटॉमिक आहे - N 2. नायट्रोजन रेणूचे सापेक्ष आण्विक वजन समान असेल:

M r (N 2) = 14.0064× 2 ≈ 28.

नायट्रोजनचे समस्थानिक

निसर्गात, नायट्रोजन दोन स्थिर समस्थानिक 14 N (99.635%) आणि 15 N (0.365%) स्वरूपात अस्तित्वात आहे. त्यांची वस्तुमान संख्या अनुक्रमे 14 आणि 15 आहे. नायट्रोजन समस्थानिक 14 N च्या अणूच्या केंद्रकात सात प्रोटॉन आणि सात न्यूट्रॉन असतात आणि समस्थानिक 15 N मध्ये समान संख्येत प्रोटॉन आणि सहा न्यूट्रॉन असतात.

10 ते 13 आणि 16 ते 25 पर्यंत वस्तुमान असलेल्या नायट्रोजनचे चौदा कृत्रिम समस्थानिक आहेत, त्यापैकी सर्वात स्थिर समस्थानिक 13 एन 10 मिनिटांच्या अर्ध्या आयुष्यासह आहे.

नायट्रोजन आयन

नायट्रोजन अणूच्या बाह्य ऊर्जा पातळीमध्ये पाच इलेक्ट्रॉन असतात, जे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन असतात:

1s 2 2s 2 2p 3 .

नायट्रोजन अणूची रचना खाली दर्शविली आहे:

रासायनिक परस्परसंवादाच्या परिणामी, नायट्रोजन त्याचे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन गमावू शकतो, म्हणजे. त्यांचे दाता व्हा, आणि सकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनमध्ये बदला किंवा दुसर्या अणूपासून इलेक्ट्रॉन स्वीकारा, उदा. त्यांचे स्वीकारकर्ते व्हा आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनमध्ये बदला:

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- .

नायट्रोजन रेणू आणि अणू

नायट्रोजन रेणूमध्ये दोन अणू असतात - N 2. नायट्रोजन अणू आणि रेणूचे वैशिष्ट्य दर्शविणारे काही गुणधर्म येथे आहेत:

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

व्यायाम करा	अमोनियम क्लोराईड तयार करण्यासाठी, अमोनिया वायूचे 11.2 लीटर (n.s.) आणि 11.4 लीटर (n.s.) हायड्रोजन क्लोराईड घेतले गेले. प्रतिक्रिया उत्पादनाचे वस्तुमान किती आहे?
उपाय	अमोनिया आणि हायड्रोजन क्लोराईडपासून अमोनियम क्लोराईड तयार करण्याच्या प्रतिक्रियेचे समीकरण लिहू: NH 3 + HCl = NH 4 Cl. सुरुवातीच्या पदार्थांच्या मोलची संख्या शोधूया: n(NH 3) = V(NH 3) / V m; n(NH 3) = 11.2 / 22.4 = 0.5 mol. n(HCl) = V(NH 3) / V m; n(HCl) = 11.4 / 22.4 = 0.51 mol. n(NH 3) n(NH 4 Cl) = n(NH 3) = 0.5 mol. मग, अमोनियम क्लोराईडचे वस्तुमान समान असेल: M(NH 4 Cl) = 14 + 4 × 1 + 35.5 = 53.5 g/mol. m(NH 4 Cl) = n(NH 4 Cl) × M(NH 4 Cl); m(NH 4 Cl) = 0.5 × 53.5 = 26.75 g.
उत्तर द्या	26.75 ग्रॅम

उदाहरण २

व्यायाम करा	10.7 ग्रॅम अमोनियम क्लोराईड 6 ग्रॅम कॅल्शियम हायड्रॉक्साईडमध्ये मिसळले गेले आणि मिश्रण गरम केले गेले. वस्तुमान आणि आकारमानाने (एन.एस.) कोणता वायू आणि किती सोडला गेला?
उपाय	कॅल्शियम हायड्रॉक्साईडसह अमोनियम क्लोराईडच्या परस्परसंवादासाठी प्रतिक्रिया समीकरण लिहू: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O. दोनपैकी कोणती अभिक्रिया जास्त आहे हे ठरवू. हे करण्यासाठी, आम्ही त्यांच्या मोलची संख्या मोजतो: M(NH 4 Cl) = A r (N) + 4×A r (H) + A r (Cl); M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35.5 = 53.5 g/mol. n(NH 4 Cl) = m (NH 4 Cl) / M(NH 4 Cl); n(NH 4 Cl) = 10.7 / 53.5 = 0.1 mol. M(Ca(OH) 2) = A r (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. मग, अमोनियाचे वस्तुमान समान असेल: M(NH 3) = A r (N) + 3×A r (H) = 14 + 3×1 = 17 g/mol. m(NH 3) = n(NH 3) × M(NH 3) = 0.16 × 17 = 2.72 g. अमोनियाचे प्रमाण समान आहे: V(NH 3) = n(NH 3) ×V m; V(NH 3) = 0.16 × 22.4 = 3.584 l.
उत्तर द्या	प्रतिक्रियेच्या परिणामी, अमोनिया 3.584 लिटर आणि 2.72 ग्रॅम वस्तुमानासह तयार झाला.

नायट्रोजन हा एक सुप्रसिद्ध रासायनिक घटक आहे, जो N अक्षराने दर्शविला जातो. हा घटक कदाचित अजैविक रसायनशास्त्राचा आधार आहे; त्याचा 8 व्या वर्गात तपशीलवार अभ्यास सुरू होतो. या लेखात आपण हा रासायनिक घटक, तसेच त्याचे गुणधर्म आणि प्रकार पाहू.

रासायनिक घटकाच्या शोधाचा इतिहास

नायट्रोजन हा एक घटक आहे जो प्रथम प्रसिद्ध फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ अँटोइन लव्होइसियरने सादर केला होता. परंतु हेन्री कॅव्हेंडिश, कार्ल शीले आणि डॅनियल रदरफोर्ड यांच्यासह अनेक शास्त्रज्ञ नायट्रोजनच्या शोधकाच्या पदवीसाठी लढत आहेत.

प्रयोगाच्या परिणामी, रासायनिक घटक वेगळे करणारा तो पहिला होता, परंतु त्याला कधीच एक साधा पदार्थ मिळाल्याचे कळले नाही. त्यांनी त्यांचा अनुभव सांगितला आणि अनेक अभ्यासही केले. प्रिस्टलीने कदाचित हा घटक वेगळे करण्यात देखील व्यवस्थापित केले, परंतु शास्त्रज्ञ त्याला नेमके काय मिळाले हे समजू शकले नाही, म्हणून तो शोधकर्ता या पदवीला पात्र नाही. कार्ल शेले यांनी त्यांच्याप्रमाणेच संशोधन केले, परंतु ते अपेक्षित निष्कर्षापर्यंत पोहोचले नाहीत.

त्याच वर्षी, डॅनियल रदरफोर्डने केवळ नायट्रोजनच मिळवले नाही तर त्याचे वर्णन केले, एक प्रबंध प्रकाशित केले आणि घटकाचे मूलभूत रासायनिक गुणधर्म सूचित केले. पण रदरफोर्डला देखील त्याला काय मिळाले हे पूर्णपणे समजले नाही. तथापि, तोच शोधकर्ता मानला जातो, कारण तो समाधानाच्या सर्वात जवळ होता.

नायट्रोजन नावाचे मूळ

ग्रीकमधून "नायट्रोजन" चे भाषांतर "निर्जीव" असे केले जाते. हे Lavoisier होते ज्याने नामकरणाच्या नियमांवर काम केले आणि त्याप्रमाणे घटकाचे नाव देण्याचा निर्णय घेतला. 18 व्या शतकात, या घटकाबद्दल फक्त इतकेच माहित होते की ते श्वासोच्छवासास समर्थन देत नाही. म्हणून, हे नाव स्वीकारले गेले.

लॅटिनमध्ये, नायट्रोजनला "नायट्रोजेनियम" म्हणतात, ज्याचा अर्थ "सॉल्टपीटरला जन्म देणे" आहे. नायट्रोजनचे पदनाम लॅटिन भाषेतून आले आहे - अक्षर N. परंतु हे नाव स्वतःच अनेक देशांमध्ये रुजले नाही.

घटकांचा प्रसार

नायट्रोजन कदाचित आपल्या ग्रहावरील सर्वात विपुल घटकांपैकी एक आहे, विपुलतेमध्ये चौथ्या क्रमांकावर आहे. युरेनस आणि नेपच्यून ग्रहांवर देखील हा घटक सौर वातावरणात आढळतो. टायटन, प्लूटो आणि ट्रायटनचे वातावरण नायट्रोजनपासून बनलेले आहे. याव्यतिरिक्त, पृथ्वीच्या वातावरणात या रासायनिक घटकाचा 78-79 टक्के समावेश आहे.

नायट्रोजन महत्त्वपूर्ण जैविक भूमिका बजावते, कारण ते वनस्पती आणि प्राण्यांच्या अस्तित्वासाठी आवश्यक आहे. मानवी शरीरातही हे रासायनिक घटक 2 ते 3 टक्के असतात. क्लोरोफिल, एमिनो ऍसिडस्, प्रथिने, न्यूक्लिक ऍसिडचा भाग.

एक द्रव नायट्रोजन

लिक्विड नायट्रोजन हा रंगहीन पारदर्शक द्रव आहे, रासायनिक नायट्रोजनच्या एकूण अवस्थांपैकी एक, उद्योग, बांधकाम आणि औषधांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. हे सेंद्रिय पदार्थ गोठवण्यासाठी, शीतकरण उपकरणे आणि मस्से (सौंदर्यविषयक औषध) काढून टाकण्यासाठी औषधात वापरले जाते.

द्रव नायट्रोजन गैर-विषारी आणि गैर-स्फोटक आहे.

आण्विक नायट्रोजन

आण्विक नायट्रोजन हा एक घटक आहे जो आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात आढळतो आणि त्याचा बहुतेक भाग बनतो. आण्विक नायट्रोजनचे सूत्र N 2 आहे. अशा नायट्रोजनची इतर रासायनिक घटकांशी किंवा पदार्थांशी अत्यंत उच्च तापमानावरच प्रतिक्रिया होते.

भौतिक गुणधर्म

सामान्य परिस्थितीत, रासायनिक घटक नायट्रोजन गंधहीन, रंगहीन आणि पाण्यात व्यावहारिकदृष्ट्या अघुलनशील असतो. लिक्विड नायट्रोजनची पाण्यासारखी सुसंगतता असते आणि ती तितकीच पारदर्शक आणि रंगहीन असते. नायट्रोजनची एकत्रीकरणाची आणखी एक अवस्था आहे; -210 अंशांपेक्षा कमी तापमानात, ते घनरूपात बदलते आणि बरेच मोठे बर्फ-पांढरे क्रिस्टल्स बनवतात. हवेतून ऑक्सिजन शोषून घेतो.

रासायनिक गुणधर्म

नायट्रोजन नॉन-मेटल्सच्या गटाशी संबंधित आहे आणि या गटातील इतर रासायनिक घटकांचे गुणधर्म घेतात. सर्वसाधारणपणे, नॉनमेटल्स हे विजेचे चांगले वाहक नसतात. नायट्रोजन विविध ऑक्साईड तयार करतो, जसे की NO (मोनोऑक्साइड). NO किंवा नायट्रिक ऑक्साईड हा एक स्नायू शिथिल करणारा (एक पदार्थ जो मानवी शरीरावर कोणतीही हानी किंवा इतर परिणाम न करता स्नायूंना लक्षणीयरीत्या आराम देतो). अधिक नायट्रोजन अणू असलेले ऑक्साइड, उदाहरणार्थ N 2 O, किंचित गोड चव असलेला हसणारा वायू आहे, ज्याचा उपयोग भूलनाशक म्हणून औषधात केला जातो. तथापि, NO 2 ऑक्साईडचा पहिल्या दोनशी काहीही संबंध नाही, कारण हा एक हानिकारक एक्झॉस्ट गॅस आहे, जो कारच्या एक्झॉस्टमध्ये असतो आणि वातावरणास गंभीरपणे प्रदूषित करतो.

नायट्रिक आम्ल, जे हायड्रोजन अणू, नायट्रोजन अणू आणि तीन ऑक्सिजन अणूंनी बनते, ते एक मजबूत आम्ल आहे. खते, दागदागिने, सेंद्रिय संश्लेषण, लष्करी उद्योग (स्फोटकांचे उत्पादन आणि विषारी पदार्थांचे संश्लेषण), रंग, औषधे इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. नायट्रिक ऍसिड मानवी शरीरासाठी अत्यंत हानिकारक आहे; त्वचेवर अल्सर आणि रासायनिक बर्न्स.

कार्बन डायऑक्साइड नायट्रोजन आहे असे लोक चुकून मानतात. किंबहुना, त्याच्या रासायनिक गुणधर्मांमुळे, घटक सामान्य स्थितीत केवळ लहान घटकांसह प्रतिक्रिया देतो. आणि कार्बन डायऑक्साइड म्हणजे कार्बन मोनोऑक्साइड.

रासायनिक घटकाचा वापर

लिक्विड नायट्रोजनचा वापर सर्दी उपचारासाठी (क्रायोथेरपी) औषधांमध्ये आणि रेफ्रिजरंट म्हणून स्वयंपाक करण्यासाठी केला जातो.

या घटकाला उद्योगातही व्यापक उपयोग आढळला आहे. नायट्रोजन हा एक वायू आहे जो स्फोट- आणि अग्निरोधक आहे. याव्यतिरिक्त, ते सडणे आणि ऑक्सिडेशन प्रतिबंधित करते. आता नायट्रोजनचा वापर खाणींमध्ये स्फोट-रोधक वातावरण तयार करण्यासाठी केला जातो. पेट्रोकेमिकल्समध्ये नायट्रोजन वायूचा वापर केला जातो.

रासायनिक उद्योगात नायट्रोजनशिवाय करणे फार कठीण आहे. हे विविध पदार्थ आणि संयुगे यांच्या संश्लेषणासाठी वापरले जाते, उदाहरणार्थ, काही खते, अमोनिया, स्फोटके आणि रंग. आजकाल अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजनचा वापर केला जातो.

अन्न उद्योगात, हा पदार्थ अन्न मिश्रित म्हणून नोंदणीकृत आहे.

मिश्रण की शुद्ध पदार्थ?

18व्या शतकाच्या पूर्वार्धात रासायनिक घटक वेगळे करण्यात यशस्वी झालेल्या शास्त्रज्ञांनीही नायट्रोजन हे मिश्रण असल्याचे मानले होते. पण या संकल्पनांमध्ये मोठा फरक आहे.

त्यात कायमस्वरूपी गुणधर्मांची संपूर्ण श्रेणी आहे, जसे की रचना, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म. मिश्रण हे एक संयुग आहे ज्यामध्ये दोन किंवा अधिक रासायनिक घटक असतात.

आता आपल्याला माहित आहे की नायट्रोजन हा एक शुद्ध पदार्थ आहे कारण तो एक रासायनिक घटक आहे.

रसायनशास्त्राचा अभ्यास करताना, हे समजून घेणे फार महत्वाचे आहे की नायट्रोजन हा सर्व रसायनशास्त्राचा आधार आहे. हे विविध संयुगे बनवते ज्याचा आपण सर्व सामना करतो, ज्यामध्ये हसणारा वायू, तपकिरी वायू, अमोनिया आणि नायट्रिक ऍसिड यांचा समावेश होतो. शाळेत रसायनशास्त्राची सुरुवात नायट्रोजनसारख्या रासायनिक घटकाच्या अभ्यासाने होते असे नाही.

नायट्रोजन(ग्रीक अजूसमधून - निर्जीव, अक्षांश. नायट्रोजेनियम), n, मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीच्या गट V चे रासायनिक घटक, अणु क्रमांक 7, अणु द्रव्यमान 14.0067; रंगहीन वायू, गंधहीन आणि चवहीन.

ऐतिहासिक संदर्भ. अमोनियम संयुगे - सॉल्टपीटर, नायट्रिक ऍसिड, अमोनिया - अॅल्युमिनियम मुक्त स्थितीत मिळण्याच्या खूप आधीपासून ज्ञात होते. 1772 मध्ये, डी. रदरफोर्ड यांनी, काचेच्या बेलमध्ये फॉस्फरस आणि इतर पदार्थ जाळून दाखवले की ज्वलनानंतर उरलेला वायू, ज्याला ते "गुदमरणारी हवा" म्हणतात, श्वसन आणि ज्वलनास समर्थन देत नाही. 1787 मध्ये, ए. लॅव्हॉईझियरने स्थापित केले की "महत्वपूर्ण" आणि "श्वासोच्छ्वास करणारे" वायू जे हवा बनवतात ते साधे पदार्थ आहेत आणि "ए" हे नाव प्रस्तावित केले. 1784 मध्ये, G. Cavendish ने दाखवले की A. सॉल्टपीटरचा भाग आहे; येथूनच ए. हे लॅटिन नाव आले (लेट लॅटिन नायट्रम - सॉल्टपीटर आणि ग्रीक जेनाओ - मी जन्म देतो, मी उत्पादन करतो), जे. ए. चप्टल यांनी 1790 मध्ये प्रस्तावित केले होते. 19 व्या शतकाच्या सुरूवातीस. मुक्त अवस्थेतील नायट्रोजनची रासायनिक जडत्व आणि बांधील नायट्रोजन म्हणून इतर घटकांसह संयुगांमध्ये त्याची विशेष भूमिका स्पष्ट केली गेली. तेव्हापासून, हवेचे "बंधन" ही रसायनशास्त्रातील सर्वात महत्वाची तांत्रिक समस्या बनली आहे.

निसर्गात व्यापकता. A. हा पृथ्वीवरील सर्वात सामान्य घटकांपैकी एक आहे आणि त्याचा मोठा भाग (सुमारे 4 × 10 15 ट) मध्ये मुक्त स्थितीत केंद्रित आहे वातावरण.हवेत, मुक्त ऑक्सिजन (n2 रेणूंच्या स्वरूपात) 78.09% आकारमानाने (किंवा वस्तुमानानुसार 75.6%) आहे, अमोनिया आणि ऑक्साईडच्या रूपात त्यातील किरकोळ अशुद्धता मोजत नाही. लिथोस्फियरमध्ये अॅल्युमिनियमची सरासरी सामग्री 1.9 आहे? वजनानुसार 10 -3%. A. चे नैसर्गिक संयुगे - अमोनियम क्लोराईड एनएच 4 सीएल आणि विविध नायट्रेट्स. सॉल्टपीटरचे मोठे संचय कोरड्या वाळवंटातील हवामानाचे वैशिष्ट्य आहे (चिली, मध्य आशिया). बर्याच काळापासून, नायट्रेट उद्योगासाठी नायट्रेटचा मुख्य पुरवठादार होता (आता नायट्रेट बांधण्यासाठी औद्योगिक संश्लेषण प्राथमिक महत्त्व आहे. अमोनिया A. हवा आणि हायड्रोजन पासून). कोळसा (1-2.5%) आणि तेल (0.02-1.5%), तसेच नद्या, समुद्र आणि महासागरांच्या पाण्यात कमी प्रमाणात बांधलेले A. आढळतात. A. मातीत (0.1%) आणि सजीवांमध्ये (0.3%) जमा होते.

जरी नाव "ए." याचा अर्थ “जीवन नसलेले”, खरे तर तो जीवनासाठी आवश्यक घटक आहे. प्राणी आणि मानव यांच्या प्रथिनांमध्ये 16 - 17% A असते. मांसाहारी प्राण्यांमध्ये, शाकाहारी आणि वनस्पतींच्या जीवांमध्ये असलेल्या प्रथिने पदार्थांच्या सेवनामुळे प्रथिने तयार होतात. झाडे मातीत असलेल्या नायट्रोजनयुक्त पदार्थांचे, प्रामुख्याने अजैविक पदार्थांचे आत्मसात करून प्रथिने संश्लेषित करतात. A. चे लक्षणीय प्रमाण मातीत प्रवेश करते. धन्यवाद नायट्रोजन-फिक्सिंग सूक्ष्मजीवमुक्त A. हवेचे A संयुगात रूपांतर करण्यास सक्षम.

निसर्गात, नायट्रोजनचे चक्र घडते, ज्यामध्ये मुख्य भूमिका सूक्ष्मजीवांद्वारे खेळली जाते - नायट्रोफायिंग, डिनिट्रिफायिंग, नायट्रोजन-फिक्सिंग इ. तथापि, वनस्पतींद्वारे जमिनीतून मोठ्या प्रमाणात बांधलेले नायट्रोजन काढण्याच्या परिणामी ( विशेषत: सघन शेतीमुळे) मातीत नायट्रोजन कमी होते. जवळजवळ सर्वच देशांतील शेतीसाठी एक कमतरता वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, पशुपालनामध्ये प्रथिनांची कमतरता आहे (“प्रोटीन उपासमार”). उपलब्ध A. कमी असलेल्या जमिनीवर, वनस्पती खराब विकसित होतात. नायट्रोजन खतेआणि जनावरांना प्रथिनयुक्त आहार हे शेतीला चालना देण्यासाठी सर्वात महत्वाचे साधन आहे. मानवी आर्थिक क्रियाकलाप ऑक्सिजन चक्रात व्यत्यय आणतात. अशा प्रकारे, इंधनाच्या ज्वलनामुळे ऑस्ट्रेलियाचे वातावरण समृद्ध होते आणि खते तयार करणारे कारखाने हवेला बांधतात. खते आणि कृषी उत्पादनांची वाहतूक पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर ऑक्सिजनचे पुनर्वितरण करते.

A. हा सूर्यमालेतील चौथा सर्वात मुबलक घटक आहे (हायड्रोजन, हेलियम आणि ऑक्सिजन नंतर).

समस्थानिक, अणू, रेणू. नैसर्गिक अॅल्युमिनियममध्ये दोन स्थिर समस्थानिक असतात: 14 n (99.635%) आणि 15 n (0.365%). 15n समस्थानिक रासायनिक आणि जैवरासायनिक संशोधनात वापरले जाते लेबल केलेला अणू.कृत्रिम किरणोत्सर्गी समस्थानिकांपैकी, A. सर्वात लांब अर्धायुष्य 13 n (t 1/2 = 10.08) आहे मि) , बाकीचे फारच अल्पायुषी आहेत. वातावरणाच्या वरच्या थरांमध्ये, वैश्विक किरणोत्सर्गाच्या न्यूट्रॉनच्या प्रभावाखाली, 14 n किरणोत्सर्गी कार्बन समस्थानिकेत बदलते 14 c. ही प्रक्रिया 14 सी तयार करण्यासाठी आण्विक अभिक्रियांमध्ये देखील वापरली जाते. अणूच्या बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलमध्ये 5 इलेक्ट्रॉन असतात (एक एकटा जोडी आणि तीन अनपेअर - कॉन्फिगरेशन 2 s 2 2 p 3) . बहुतेकदा, संयुगेमधील अॅल्युमिनियम हे 3-सहसंयोजक नसलेल्या इलेक्ट्रॉन्समुळे (अमोनिया एनएच 3 प्रमाणे) असते. इलेक्ट्रॉनच्या एकाकी जोडीमुळे आणखी एक सहसंयोजक बंध तयार होऊ शकतो आणि A. 4-सहसंयोजक (अमोनियम आयन nh 4 + प्रमाणे) बनते. A. च्या ऑक्सिडेशन अवस्था +5 (n 2 0 5 मध्ये) ते -3 (nh 3 मध्ये) बदलतात. सामान्य परिस्थितीत, मुक्त स्थितीत, A. एक रेणू n 2 बनवतो, जेथे n अणू तीन सहसंयोजक बंधांनी जोडलेले असतात. A. रेणू अतिशय स्थिर आहे: त्याची अणूंमध्ये पृथक्करण ऊर्जा 942.9 आहे kJ/mol (225,2 kcal/mol) , म्हणून अगदी सह टसुमारे 3300°C वर, A. च्या पृथक्करणाची डिग्री फक्त 0.1% आहे.

भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म. A. हवेपेक्षा किंचित हलका; घनता 1.2506 kg/m 3(0°C आणि 101325 वर n/m 2किंवा 760 mmHg कला.) , t pl-२०९.८६°से, टी किप-195.8°से. A. अडचणीसह द्रव बनते: त्याचे गंभीर तापमान खूपच कमी आहे (-147.1 ° से), आणि त्याचा गंभीर दाब उच्च 3.39 आहे Mn/m 2 (34,6 kgf/cm 2); द्रवाची घनता A. 808 kg(m3.पाण्यात, A. ऑक्सिजनपेक्षा कमी विद्रव्य आहे: 1 मध्ये 0°C वर मी 3 H 2 O विरघळते 23.3 जी A. पाण्यापेक्षा चांगले, A. काही हायड्रोकार्बन्समध्ये विरघळणारे.

A. तुलनेने कमी तापमानाला गरम केल्यावर केवळ लिथियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम यासारख्या सक्रिय धातूंशी संवाद साधतो. A. उच्च तापमानात आणि उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत इतर बहुतेक घटकांसह प्रतिक्रिया देते. ऑक्सिजन n 2 o, no, n 2 o 3, no 2 आणि n 2 o 5 सह A. च्या संयुगे चांगल्या प्रकारे अभ्यासल्या गेल्या आहेत. त्यांच्यापासून, घटकांच्या थेट परस्परसंवादाने (4000°c) ऑक्साईड तयार होत नाही, जे, थंड झाल्यावर, 2 डायऑक्साइडवर सहजपणे ऑक्सिडाइझ केले जाते. हवेत, वातावरणातील स्त्राव दरम्यान अॅल्युमिनियम ऑक्साईड तयार होतात. ते ऑक्सिजन आणि ऑक्सिजनचे मिश्रण आयनीकरण रेडिएशनच्या संपर्कात आणून देखील मिळवता येतात. जेव्हा नायट्रोजन n 2 O 3 आणि नायट्रोजन n 2 O 5 एनहायड्राइड्स अनुक्रमे पाण्यात विरघळतात तेव्हा आपल्याला मिळते नायट्रस ऍसिड hno2 आणि नायट्रिक आम्ल hno 3, लवण तयार करणे - नायट्रेट्सआणि नायट्रेट्स. A. हायड्रोजनशी फक्त उच्च तापमानात आणि उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत संयोग होतो आणि हे तयार होते अमोनियाएनएच ३. अमोनिया व्यतिरिक्त, हायड्रोजनसह अमोनियाची इतर अनेक संयुगे ज्ञात आहेत, उदाहरणार्थ हायड्रॅझिन h 2 n-nh 2, diimide hn=nh, हायड्रोनिट्रिक ऍसिड hn 3 (h-n=n ? n), ऑक्टाझोन n 8 h 14, इ.; हायड्रोजनसह A. ची बहुतेक संयुगे केवळ सेंद्रिय डेरिव्हेटिव्हच्या रूपात विलग केली जातात. A. हॅलोजनशी थेट संवाद साधत नाही, म्हणून सर्व A. हॅलाइड्स केवळ अप्रत्यक्षपणे प्राप्त होतात, उदाहरणार्थ, नायट्रोजन फ्लोराईड nf 3 - फ्लोरिन आणि अमोनियाच्या परस्परसंवादाद्वारे. नियमानुसार, A. halides कमी-प्रतिरोधक संयुगे आहेत (nf 3 अपवाद वगळता); A. ऑक्सिहलाइड्स अधिक स्थिर असतात - nof, noci, nobr, n0 2 f आणि no2ci. A. थेट सल्फरशी देखील जोडत नाही; नायट्रोजनयुक्त सल्फर n 4 s 4 अमोनियासह द्रव सल्फरच्या अभिक्रियामुळे प्राप्त होते. जेव्हा गरम कोक अल्कोहोलशी संवाद साधतो तेव्हा ते तयार होते सायनोजेन(cn); A. एसिटिलीनसह 2 तास 2 ते 1500 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम करून मिळवता येते हायड्रोजन सायनाइड hcn उच्च तापमानात धातूंसह अॅल्युमिनियमच्या परस्परसंवादामुळे निर्मिती होते नायट्राइड्स(उदाहरणार्थ, mg 3 n 2).

जेव्हा सामान्य A. विद्युत स्त्रावांच्या संपर्कात येतो [दाब 130 - 270 n/m 2(1- 2 mmHg)] किंवा नायट्राइड्स B, ti, mg आणि Ca च्या विघटनादरम्यान, तसेच हवेतील विद्युत स्त्राव दरम्यान, सक्रिय अॅल्युमिनियम तयार होऊ शकतो, जो वाढीव ऊर्जा राखीव असलेल्या अॅल्युमिनियमच्या रेणू आणि अणूंचे मिश्रण आहे. आण्विक विपरीत, सक्रिय ऑक्सिजन ऑक्सिजन, हायड्रोजन, सल्फर वाष्प, फॉस्फरस आणि काही धातूंशी अत्यंत उत्साहीपणे संवाद साधतो.

A. अनेक महत्वाच्या सेंद्रिय संयुगांचा भाग आहे ( अमाइन, अमिनो आम्ल, नायट्रो संयुगेआणि इ.).

पावती आणि अर्ज. प्रयोगशाळेत, A. अमोनियम नायट्रेटचे एकाग्र द्रावण गरम करून सहज मिळवता येते: nh4no2 = n 2 + 2h 2 O. A. मिळविण्याची तांत्रिक पद्धत पूर्व-द्रवीकृत हवेच्या पृथक्करणावर आधारित आहे, जी नंतर अधीन आहे. ऊर्धपातन करण्यासाठी.

काढलेल्या मुक्त अमोनियाचा मुख्य भाग अमोनियाच्या औद्योगिक उत्पादनासाठी वापरला जातो, ज्याची नंतर नायट्रिक ऍसिड, खते, स्फोटके इत्यादींमध्ये लक्षणीय प्रमाणात प्रक्रिया केली जाते. मूलद्रव्यांपासून अमोनियाचे थेट संश्लेषण करण्याव्यतिरिक्त, सायनामाइड, 1905 मध्ये विकसित केले गेले. , अमोनिया बांधण्यासाठी औद्योगिक महत्त्व आहे. 1000 डिग्री से. कॅल्शियम कार्बाइड(विद्युत भट्टीत चुना आणि कोळशाचे मिश्रण गरम करून मिळवलेले) मुक्त A. सह प्रतिक्रिया देते: CaC + n -= cacn + C. परिणामी कॅल्शियम सायनामाइडअतिउष्ण पाण्याच्या वाफेच्या संपर्कात आल्यावर, ते अमोनियाच्या उत्सर्जनाने विघटित होते:

cacn+ZN 2 O=CaCO 3 +2nh 3 .

अनेक उद्योगांमध्ये फ्री अॅल्युमिनियमचा वापर केला जातो: विविध रासायनिक आणि धातू प्रक्रियांमध्ये एक निष्क्रिय माध्यम म्हणून, पारा थर्मामीटरमध्ये मोकळी जागा भरण्यासाठी, ज्वलनशील द्रवपदार्थ पंप करताना इ. विविध रेफ्रिजरेशन युनिट्समध्ये द्रव अॅल्युमिनियमचा वापर केला जातो. ते स्टीलच्या देवर भांड्यांमध्ये साठवले जाते आणि वाहून नेले जाते, वायू A. संकुचित स्वरूपात - सिलेंडरमध्ये. A चे अनेक संयुगे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. बद्ध A चे उत्पादन पहिल्या महायुद्धानंतर वेगाने विकसित होऊ लागले आणि आता ते मोठ्या प्रमाणात पोहोचले आहे.

लिट.:नेक्रासोव बी.व्ही., सामान्य रसायनशास्त्राची मूलभूत तत्त्वे, खंड 1, एम., 1965; रेमी जी., अजैविक रसायनशास्त्राचा कोर्स, ट्रान्स. जर्मनमधून, व्हॉल्यूम 1, एम., 1963: बाउंड नायट्रोजनचे रसायनशास्त्र आणि तंत्रज्ञान, [एम.-एल.], 1934; केएचई, व्हॉल्यूम 1, एम., 1961.

1. नायट्रोजन - (अल्केम.) निसर्गातील सर्जनशील तत्त्व, जे बहुतेक सूक्ष्म प्रकाशात साठवले जाते. हे क्रॉसचे प्रतिनिधित्व करणाऱ्या आकृतीद्वारे प्रतीक आहे (cf. थिओसॉफिकल शब्दकोश
2. अझोथ - अझोत (किल्लेदार जागा) (जोश. 13:3; जोशुआ 15:47; 1 राजे 5:1, 3.5-7; 1 राजे 6:17; 2 इतिहास 26:6; नेह. 4: 7; नेह. .13:23; Is.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Zeph.2:4; Zech.9:6; Acts 8:40) - यापैकी एक पाच मुख्य पलिष्टी शहरे. Vikhlyantsev बायबल शब्दकोश
3. नायट्रोजन - नायट्रोजन m. एक रासायनिक घटक, एक रंगहीन आणि गंधहीन वायू जो मोठ्या प्रमाणात हवा बनवतो आणि वनस्पतींच्या पोषणातील मुख्य घटकांपैकी एक आहे. Efremova द्वारे स्पष्टीकरणात्मक शब्दकोश
4. नायट्रोजन - नायट्रोजन (लॅट. नायट्रोजेनियम) - एन, नियतकालिक सारणीच्या V गटातील रासायनिक घटक, अणुक्रमांक 7, अणू वस्तुमान 14.0067. हे नाव ग्रीकमधून आले आहे - नकारात्मक उपसर्ग आणि झो - जीवन (श्वसन आणि ज्वलनास समर्थन देत नाही). मोठा ज्ञानकोशीय शब्दकोश
5. नायट्रोजन - नायट्रोजन, pl. नाही, m. [ग्रीकमधून. neg a आणि zoe – life]. रंगहीन आणि गंधहीन वायू हवेत आढळतो. || रासायनिक घटक (रासायनिक). परदेशी शब्दांचा मोठा शब्दकोश
6. नायट्रोजन - कर्ज घेतले फ्रेंच पासून इंग्रजी 18 व्या शतकात फ्रांझ. azote ही रसायनशास्त्रज्ञ Lavoisier (ग्रीक a "not" आणि zoos "living") ची एक नवीन रचना आहे. नायट्रोजनचा शब्दशः अर्थ "जीवन न देणे." त्याच मुळाशी प्राणीशास्त्र पहा. शान्स्की व्युत्पत्तिशास्त्रीय शब्दकोश
7. नायट्रोजन - नायट्रोजन -ए; मी. [फ्रेंच] ग्रीक पासून azote. an- - नाही-, शिवाय- आणि zōtikos - जीवन देणे]. रासायनिक घटक (N), एक रंगहीन आणि गंधहीन वायू जो श्वासोच्छ्वास आणि ज्वलनास समर्थन देत नाही (तो आकारमान आणि वस्तुमानानुसार हवेचा मुख्य भाग बनवतो... कुझनेत्सोव्हचा स्पष्टीकरणात्मक शब्दकोश
8. नायट्रोजन - AZ’OT, नायट्रोजन, pl. नाही, पती (ग्रीक नकारात्मक ए आणि झो - जीवनातून). रंगहीन आणि गंधहीन वायू हवेत आढळतो. | रासायनिक घटक (रासायनिक). उशाकोव्हचा स्पष्टीकरणात्मक शब्दकोश
9. नायट्रोजन - I (रासायनिक चिन्ह एन, अणू वजन - 14) - रासायनिक घटकांपैकी एक; एक रंगहीन वायू ज्याला गंध किंवा चव नाही; पाण्यात अगदी किंचित विरघळणारे. त्याचे विशिष्ट गुरुत्व ०.९७२ आहे. ब्रोकहॉस आणि एफ्रॉनचा विश्वकोशीय शब्दकोश
10. नायट्रोजन - नायट्रोजन, ए, एम. एक रासायनिक घटक, रंगहीन आणि गंधहीन वायू, हवेचा मुख्य घटक, जो प्रथिने आणि न्यूक्लिक अॅसिडचा देखील भाग आहे. | adj nitrogenous, aya, oh आणि nitrogenous, aya, oh. नायट्रिक, नायट्रस ऍसिडस्. नायट्रोजन खते. ओझेगोव्हचा स्पष्टीकरणात्मक शब्दकोश
11. अझोथ - अशदोद (अशदोद), प्रथम जोशुआ 11:22 मध्ये अनाकीम शहर म्हणून उल्लेख केला आहे. नंतर गाझा, अश्कलोन, गथ आणि एक्रोनसह पाच प्रमुख पलिष्टी शहर-राज्यांमध्ये त्याचे नाव देण्यात आले (जोशुआ 13:3; 1 सॅम. 6:17). acc यहोशुआ 15:47... ब्रोकहॉस बायबलिकल एनसायक्लोपीडिया
12. अझोथ - (गडबंद जागा; जोशुआ 11:22, 13:3, 15:47, न्यायाधीश 1:18, कृत्ये 8:40) - पलिष्ट्यांच्या पाच मुख्य शहरांपैकी एक, भूमध्य समुद्राच्या पूर्व किनाऱ्यावर, दरम्यान Ekron आणि Ascalon, 15 -ti किंवा 20 eng मध्ये. गावापर्यंत मैल गाझा पासून. आर्किमॅंड्राइट बायबलिकल एनसायक्लोपीडिया. नायकेफोरोस
13. नायट्रोजन - नायट्रोजन (ग्रीक ए-उपसर्ग मधून, येथे अनुपस्थिती आणि जीवनाचा अर्थ आहे; lat. नायट्रोजेनियम, नायट्रमपासून - सॉल्टपीटर आणि ग्रीक जेनाओ - मी जन्म देतो, उत्पादन करतो) एन रसायन. घटक V gr. नियतकालिक सारणी, येथे. n 7, येथे. मी. 14.0067. निसर्ग रासायनिक विश्वकोश
14. नायट्रोजन - -a, m. एक रासायनिक घटक, एक रंगहीन आणि गंधहीन वायू जो ज्वलनास समर्थन देत नाही (तो व्हॉल्यूम किंवा वस्तुमानानुसार हवेचा मुख्य भाग बनवतो आणि वनस्पती पोषणाच्या मुख्य घटकांपैकी एक आहे). [फ्रेंच ग्रीक पासून azote. ’α- - न-, शिवाय- आणि ζωή - जीवन] लहान शैक्षणिक शब्दकोश
15. नायट्रोजन - फ्रेंच - अॅझोट. ग्रीक - अजू (निर्जीव). "नायट्रोजन" हा शब्द 18 व्या शतकापासून रशियन भाषेत ज्ञात आणि वापरला जाऊ लागला आहे. रासायनिक घटक, रंगहीन वायूसाठी वैज्ञानिक संज्ञा म्हणून. सेमेनोव्हचा व्युत्पत्तिशास्त्रीय शब्दकोश
16. अझोथ - Azōtus, पॅलेस्टाईनमधील Ἄζωτος शहर, समुद्राजवळ. इजिप्तच्या साम्मेटिचस (Hdt. 2.157), तसेच जोनाथन मॅकाबियसने ते जिंकले होते, ज्याने त्याचा नाश केला. 56 बीसी मध्ये, इतर शहरांसह ते पुन्हा प्रोकॉन्सुल गॅबिनियसने बांधले. A. जुन्या करारातील, एन. एसदुड गाव. शास्त्रीय पुरातन वास्तूंचा शब्दकोश
17. नायट्रोजन - नायट्रोजन (ग्रीक a- - उपसर्ग, येथे याचा अर्थ अनुपस्थिती, आणि जो - जीवन; lat. नायट्रोजेनियम), एन, रासायनिक. घटक, रंगहीन वायू. बेसिक त्याचे वस्तुमान वातावरणात मुक्त स्थितीत केंद्रित आहे. कृषी शब्दकोश
18. नायट्रोजन - नायट्रोजन/. मॉर्फेमिक-स्पेलिंग शब्दकोश
19. नायट्रोजन - नायट्रोजन (प्रतीक N), नियतकालिक सारणीच्या गट V मधील रंगहीन आणि गंधहीन रासायनिक घटक. 1772 मध्ये सापडलेला, तो सामान्यतः वायूच्या स्वरूपात आढळतो. हा पृथ्वीच्या वातावरणाचा मुख्य घटक आहे (व्हॉल्यूमच्या 78%). वैज्ञानिक आणि तांत्रिक शब्दकोश
20. नायट्रोजन - orf. नायट्रोजन, -a लोपाटिनचा शब्दलेखन शब्दकोश
21. नायट्रोजन - हा शब्द 1787 मध्ये कृत्रिमरित्या तयार केला गेला, जेव्हा या वायूच्या नावासाठी वैज्ञानिक संज्ञा आवश्यक होती. हा वायू श्वासोच्छवासाला सपोर्ट करत नसल्याने आणि त्यानुसार हे नाव तयार करण्यात आले... क्रिलोव्हचा व्युत्पत्तिशास्त्रीय शब्दकोश
22. नायट्रोजन - I नियतकालिक प्रणाली D.I च्या गट V चे नायट्रोजन (नायट्रोजेनियम, एन) रासायनिक घटक. मेंडेलीव्ह, निसर्गातील सर्वात सामान्य रासायनिक घटकांपैकी एक. सर्व सजीवांचा बनलेला... वैद्यकीय ज्ञानकोश
23. नायट्रोजन - N (lat. नायट्रोजेनियम * a. नायट्रोजन; n. Stickstoff; f. azote, nitrogene; i. nitrogeno), - रासायनिक. गट V चा घटक नियतकालिक आहे. मेंडेलीव्ह प्रणाली, at.sci. 7, येथे. मी. 14.0067. 1772 मध्ये उघडले संशोधक डी. रदरफोर्ड. सामान्य परिस्थितीत ए. माउंटन एनसायक्लोपीडिया
24. नायट्रोजन - नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन, नायट्रोजन झालिझन्याकचा व्याकरण शब्दकोश
25. नायट्रोजन - नायट्रोजन एम. रासायनिक. बेस, सॉल्टपीटरचा मुख्य घटक; saltpeter, saltpeter, saltpeter; हा आपल्या हवेचा मुख्य, प्रमाणात, घटक देखील आहे (नायट्रोजन - 79 खंड, ऑक्सिजन - 21). नायट्रोजनयुक्त, नायट्रोजनयुक्त, नायट्रोजनयुक्त नायट्रोजन. डहलचा स्पष्टीकरणात्मक शब्दकोश
26. नायट्रोजन - संज्ञा, समानार्थी शब्दांची संख्या: 8 वायू 55 नॉन-मेटल 17 नायट्रोजन 1 ऑर्गेनोजेन 6 सॉल्टपीटर 3 सॉल्टपीटर 3 सॉल्टपीटर 3 घटक 159 रशियन समानार्थी शब्दांचा शब्दकोश
27. नायट्रोजन - नायट्रोजन -a m. azote m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>जगाच्या शेवटापर्यंत, प्रत्येकाला त्याचे लॉडॅनम आणि त्याचे अझोथ अतिशय वाजवी किमतीत ऑफर करत आहे... रशियन भाषेतील गॅलिसिझमचा शब्दकोश

लेखाची सामग्री

नायट्रोजन, N (नायट्रोजेनियम), रासायनिक घटक (क्रमांक 7) घटकांच्या नियतकालिक सारणीचा VA उपसमूह. पृथ्वीच्या वातावरणात 78% (वॉल्यूम) नायट्रोजन आहे. नायट्रोजनचे हे साठे किती मोठे आहेत हे दर्शविण्यासाठी, आम्ही लक्षात घेतो की पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या प्रत्येक चौरस किलोमीटरच्या वरच्या वातावरणात इतके नायट्रोजन आहे की 50 दशलक्ष टन सोडियम नायट्रेट किंवा 10 दशलक्ष टन अमोनिया (नायट्रोजनचे संयुग. हायड्रोजन) त्यातून मिळवता येते, आणि तरीही हे पृथ्वीच्या कवचामध्ये असलेल्या नायट्रोजनचा एक छोटासा अंश आहे. मुक्त नायट्रोजनचे अस्तित्व त्याची जडत्व आणि सामान्य तापमानात इतर घटकांशी संवाद साधण्यात अडचण दर्शवते. स्थिर नायट्रोजन सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांचा भाग आहे. वनस्पती आणि प्राणी जीवनात प्रथिनांमध्ये कार्बन आणि ऑक्सिजनला बांधलेले नायट्रोजन असते. याव्यतिरिक्त, नायट्रेट्स (NO 3 –), नायट्रेट्स (NO 2 –), सायनाइड्स (CN –), nitrides (N 3 –) आणि azides (N 3 –) यांसारखी नायट्रोजन-युक्त अकार्बनिक संयुगे ज्ञात आहेत आणि ते मिळवता येतात. मोठ्या संख्येने ).

ऐतिहासिक संदर्भ.

A. Lavoisier च्या प्रयोगांनी, जीवन आणि ज्वलन प्रक्रिया राखण्यासाठी वातावरणाच्या भूमिकेच्या अभ्यासासाठी समर्पित, वातावरणात तुलनेने जड पदार्थाच्या अस्तित्वाची पुष्टी केली. ज्वलनानंतर उरलेल्या वायूचे मूलभूत स्वरूप स्थापित केल्याशिवाय, लॅव्हॉइसियरने त्याला अझोट म्हटले, ज्याचा अर्थ प्राचीन ग्रीकमध्ये "निर्जीव" आहे. 1772 मध्ये, एडिनबर्ग येथील डी. रदरफोर्ड यांनी स्थापित केले की हा वायू एक घटक आहे आणि त्याला "हानीकारक हवा" म्हटले. नायट्रोजनचे लॅटिन नाव नायट्रॉन आणि ग्रीक शब्दांवरून आले आहे gen, ज्याचा अर्थ "सॉल्टपीटर-फॉर्मिंग" आहे.

नायट्रोजन निर्धारण आणि नायट्रोजन चक्र.

"नायट्रोजन फिक्सेशन" हा शब्द वातावरणातील नायट्रोजन N 2 निश्चित करण्याच्या प्रक्रियेस सूचित करतो. निसर्गात, हे दोन प्रकारे घडू शकते: एकतर शेंगा, जसे की मटार, क्लोव्हर आणि सोयाबीन, त्यांच्या मुळांवर गाठी जमा करतात, ज्यामध्ये नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया त्याचे नायट्रेट्समध्ये रूपांतर करतात किंवा वातावरणातील नायट्रोजन विजेच्या परिस्थितीत ऑक्सिजनद्वारे ऑक्सिडाइझ केले जाते. एस. अरहेनिअसला असे आढळून आले की दरवर्षी 400 दशलक्ष टन नायट्रोजन अशा प्रकारे निश्चित केले जातात. वातावरणात नायट्रोजन ऑक्साईड पावसाच्या पाण्यासोबत एकत्र होऊन नायट्रिक आणि नायट्रस ऍसिड तयार होतात. याव्यतिरिक्त, हे स्थापित केले गेले आहे की पाऊस आणि बर्फासह, अंदाजे. 6700 ग्रॅम नायट्रोजन; मातीपर्यंत पोहोचल्यावर ते नायट्रेट्स आणि नायट्रेट्समध्ये बदलतात. वनस्पती प्रथिने तयार करण्यासाठी नायट्रेट्सचा वापर करतात. प्राणी, या वनस्पतींना आहार देतात, वनस्पतींचे प्रथिने पदार्थ आत्मसात करतात आणि त्यांचे प्राणी प्रथिनांमध्ये रूपांतर करतात. प्राणी आणि वनस्पतींच्या मृत्यूनंतर ते कुजतात आणि नायट्रोजन संयुगे अमोनियामध्ये बदलतात. अमोनियाचा वापर दोन प्रकारे केला जातो: जे जीवाणू नायट्रेट्स बनवत नाहीत ते घटकांमध्ये मोडतात, नायट्रोजन आणि हायड्रोजन सोडतात आणि इतर जीवाणू त्यातून नायट्रेट्स तयार करतात, जे इतर जीवाणूंद्वारे नायट्रेट्समध्ये ऑक्सिडाइझ केले जातात. निसर्गात नायट्रोजन चक्र किंवा नायट्रोजन चक्र असेच घडते.

न्यूक्लियस आणि इलेक्ट्रॉन शेलची रचना.

निसर्गात नायट्रोजनचे दोन स्थिर समस्थानिक आहेत: 14 ची वस्तुमान संख्या (7 प्रोटॉन आणि 7 न्यूट्रॉन असतात) आणि 15 ची वस्तुमान संख्या (7 प्रोटॉन आणि 8 न्यूट्रॉन असतात). त्यांचे गुणोत्तर 99.635:0.365 आहे, त्यामुळे नायट्रोजनचे अणू वस्तुमान 14.008 आहे. अस्थिर नायट्रोजन समस्थानिक 12 N, 13 N, 16 N, 17 N कृत्रिमरित्या प्राप्त केले गेले. योजनाबद्धपणे, नायट्रोजन अणूची इलेक्ट्रॉनिक रचना खालीलप्रमाणे आहे: 1 s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z१. परिणामी, बाह्य (दुसरे) इलेक्ट्रॉन शेलमध्ये 5 इलेक्ट्रॉन असतात जे रासायनिक बंधांच्या निर्मितीमध्ये भाग घेऊ शकतात; नायट्रोजन ऑर्बिटल्स देखील इलेक्ट्रॉन स्वीकारू शकतात, उदा. (–III) ते (V) ऑक्सिडेशन अवस्थेसह संयुगे तयार करणे शक्य आहे आणि ते ज्ञात आहेत.

आण्विक नायट्रोजन.

वायू घनतेच्या निर्धारातून हे स्थापित केले गेले आहे की नायट्रोजन रेणू डायटॉमिक आहे, म्हणजे. नायट्रोजनचे आण्विक सूत्र Nє N (किंवा N 2) आहे. दोन नायट्रोजन अणूंमध्ये तीन बाह्य 2 असतात p-प्रत्येक अणूचे इलेक्ट्रॉन तिहेरी बंध तयार करतात:N:::N:, इलेक्ट्रॉन जोड्या तयार करतात. मोजलेले N–N आंतरपरमाणु अंतर 1.095 Å आहे. हायड्रोजनच्या बाबतीत ( सेमी. हायड्रोजन), विविध न्यूक्लियर स्पिनसह नायट्रोजन रेणू आहेत - सममितीय आणि विषमता. सामान्य तपमानावर, सममितीय आणि प्रति-सममितीय स्वरूपांचे गुणोत्तर 2:1 असते. घन अवस्थेत, नायट्रोजनचे दोन बदल ज्ञात आहेत: a- घन आणि b- संक्रमण तापमानासह षटकोनी a ® b–२३७.३९° से. बदल b-209.96° C वर वितळते आणि 1 atm वर -195.78° C वर उकळते ( सेमी. टेबल 1).

अणू (N 2 2N) मध्ये आण्विक नायट्रोजनच्या तीळची (28.016 g किंवा 6.023 H 10 23 रेणू) पृथक्करण ऊर्जा अंदाजे –225 kcal आहे. म्हणून, अणु नायट्रोजन शांत विद्युत स्त्राव दरम्यान तयार केले जाऊ शकते आणि आण्विक नायट्रोजनपेक्षा रासायनिकदृष्ट्या अधिक सक्रिय आहे.

पावती आणि अर्ज.

मूलभूत नायट्रोजन मिळविण्याची पद्धत आवश्यक शुद्धतेवर अवलंबून असते. अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी नायट्रोजन मोठ्या प्रमाणात मिळतो, तर उदात्त वायूंचे लहान मिश्रण स्वीकार्य असते.

वातावरणातून नायट्रोजन.

आर्थिकदृष्ट्या, वातावरणातून नायट्रोजन सोडणे हे शुद्ध हवेचे द्रवीकरण करण्याच्या पद्धतीच्या कमी खर्चामुळे होते (पाण्याची वाफ, CO 2, धूळ आणि इतर अशुद्धता काढून टाकल्या जातात). अशा हवेचे कॉम्प्रेशन, कूलिंग आणि विस्ताराचे सलग चक्र त्याचे द्रवीकरण होते. तापमानात मंद वाढीसह द्रव हवा अंशात्मक डिस्टिलेशनच्या अधीन आहे. उदात्त वायू प्रथम सोडले जातात, नंतर नायट्रोजन आणि द्रव ऑक्सिजन राहतो. शुध्दीकरण वारंवार फ्रॅक्शनेशन प्रक्रियेद्वारे प्राप्त केले जाते. ही पद्धत दरवर्षी अनेक दशलक्ष टन नायट्रोजन तयार करते, मुख्यतः अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी, जे उद्योग आणि शेतीसाठी विविध नायट्रोजन-युक्त संयुगे उत्पादन तंत्रज्ञानामध्ये फीडस्टॉक आहे. याव्यतिरिक्त, जेव्हा ऑक्सिजनची उपस्थिती अस्वीकार्य असते तेव्हा शुद्ध नायट्रोजन वातावरणाचा वापर केला जातो.

प्रयोगशाळा पद्धती.

अमोनिया किंवा अमोनियम आयनचे ऑक्सिडायझेशन करून प्रयोगशाळेत कमी प्रमाणात नायट्रोजन विविध प्रकारे मिळवता येतो, उदाहरणार्थ:

नायट्रेट आयनसह अमोनियम आयनचे ऑक्सीकरण करण्याची प्रक्रिया अतिशय सोयीस्कर आहे:

इतर पद्धती देखील ज्ञात आहेत - गरम झाल्यावर अॅझाइड्सचे विघटन, तांबे (II) ऑक्साईडसह अमोनियाचे विघटन, सल्फॅमिक ऍसिड किंवा युरियासह नायट्रेट्सचा परस्परसंवाद:

उच्च तापमानात अमोनियाचे उत्प्रेरक विघटन देखील नायट्रोजन तयार करू शकते:

भौतिक गुणधर्म.

नायट्रोजनचे काही भौतिक गुणधर्म तक्त्यामध्ये दिले आहेत. १.

तक्ता 1. नायट्रोजनचे काही भौतिक गुणधर्म
घनता, g/cm 3	०.८०८ (द्रव)
हळुवार बिंदू, °C	–209,96
उकळत्या बिंदू, °C	–195,8
गंभीर तापमान, °C	–147,1
गंभीर दाब, atm a	33,5
गंभीर घनता, g/cm 3 a	0,311
विशिष्ट उष्णता क्षमता, J/(molCH)	14.56 (15° C)
पॉलिंगच्या मते इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी	3
सहसंयोजक त्रिज्या,	0,74
क्रिस्टल त्रिज्या,	1.4 (M 3–)
आयनीकरण क्षमता, व्ही बी
पहिला	14,54
दुसरा	29,60
एक तापमान आणि दाब ज्यावर द्रव आणि वायू नायट्रोजनची घनता समान असते. b अणू नायट्रोजनच्या 1 मोल प्रति प्रथम बाह्य आणि त्यानंतरचे इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी आवश्यक उर्जेचे प्रमाण.

रासायनिक गुणधर्म.

आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, तापमान आणि दाबाच्या सामान्य परिस्थितीत नायट्रोजनचा मुख्य गुणधर्म म्हणजे त्याची जडत्व किंवा कमी रासायनिक क्रिया. नायट्रोजनच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेत 2 ची इलेक्ट्रॉन जोडी असते s-स्तर आणि तीन अर्धे भरलेले 2 आर-ऑर्बिटल्स, म्हणून एक नायट्रोजन अणू इतर चार अणूंपेक्षा जास्त बांधू शकत नाही, उदा. त्याची समन्वय संख्या चार आहे. अणूचा लहान आकार त्याच्याशी संबंधित असू शकणार्‍या अणूंची संख्या किंवा अणूंच्या गटांना देखील मर्यादित करतो. म्हणून, VA उपसमूहातील इतर सदस्यांच्या अनेक संयुगे एकतर नायट्रोजन संयुगेमध्ये अजिबात समान नसतात किंवा तत्सम नायट्रोजन संयुगे अस्थिर असतात. तर, PCl 5 एक स्थिर कंपाऊंड आहे, परंतु NCl 5 अस्तित्वात नाही. नायट्रोजन अणू दुसर्‍या नायट्रोजन अणूशी बाँडिंग करण्यास सक्षम आहे, ज्यामुळे हायड्रॅझिन N 2 H 4 आणि मेटल अॅझाइड्स MN 3 सारखी बरीच स्थिर संयुगे तयार होतात. या प्रकारचे बंधन रासायनिक घटकांसाठी असामान्य आहे (कार्बन आणि सिलिकॉनचा अपवाद वगळता). भारदस्त तापमानात, नायट्रोजन अनेक धातूंशी विक्रिया करून अंशतः आयनिक नायट्राइड्स एम तयार करतो. xएन y. या संयुगांमध्ये, नायट्रोजन नकारात्मक चार्ज केला जातो. टेबलमध्ये तक्ता 2 ऑक्सिडेशन अवस्था आणि संबंधित संयुगांची उदाहरणे दाखवते.

नायट्राइड्स.

अधिक इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह घटकांसह नायट्रोजनचे संयुगे, धातू आणि नॉन-मेटल्स - नायट्राइड्स - कार्बाइड्स आणि हायड्राइड्ससारखेच असतात. M–N बाँडच्या स्वरूपानुसार ते आयनिक, सहसंयोजक आणि मध्यवर्ती प्रकारच्या बाँडमध्ये विभागले जाऊ शकतात. नियमानुसार, हे स्फटिकासारखे पदार्थ आहेत.

आयनिक नायट्राइड्स.

या संयुगांमधील बाँडिंगमध्ये N3– आयन तयार करण्यासाठी धातूपासून नायट्रोजनमध्ये इलेक्ट्रॉनचे हस्तांतरण समाविष्ट असते. अशा नायट्राइड्समध्ये Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 आणि Cu 3 N 2 यांचा समावेश होतो. लिथियम व्यतिरिक्त, इतर अल्कली धातू नायट्राइड्सचे IA उपसमूह बनवत नाहीत. आयनिक नायट्राइड्समध्ये उच्च वितळण्याचे बिंदू असतात आणि ते पाण्यावर प्रतिक्रिया देऊन NH 3 आणि धातूचे हायड्रॉक्साइड तयार करतात.

सहसंयोजक नायट्राइड्स.

जेव्हा नायट्रोजन इलेक्ट्रॉन दुसर्‍या घटकाच्या इलेक्ट्रॉन्ससह नायट्रोजनपासून दुसर्‍या अणूमध्ये हस्तांतरित न करता एकत्र बाँडच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतात, तेव्हा सहसंयोजक बंध असलेले नायट्राइड तयार होतात. नायट्रोजन हॅलाइड्स (NF 3 आणि NCl 3) प्रमाणे हायड्रोजन नायट्राइड्स (जसे की अमोनिया आणि हायड्रॅझिन) पूर्णपणे सहसंयोजक आहेत. सहसंयोजक नायट्राइड्समध्ये, उदाहरणार्थ, Si 3 N 4, P 3 N 5 आणि BN - अत्यंत स्थिर पांढरे पदार्थ, आणि BN मध्ये दोन अॅलोट्रॉपिक बदल आहेत: षटकोनी आणि हिऱ्यासारखे. नंतरचे उच्च दाब आणि तापमानात तयार होते आणि हिऱ्याच्या जवळ कडकपणा असतो.

मध्यवर्ती प्रकारच्या बाँडसह नायट्राइड्स.

संक्रमण घटक उच्च तापमानात NH 3 शी प्रतिक्रिया देऊन संयुगांचा एक असामान्य वर्ग तयार करतात ज्यामध्ये नायट्रोजन अणू नियमितपणे अंतरावर असलेल्या धातूच्या अणूंमध्ये वितरीत केले जातात. या संयुगांमध्ये कोणतेही स्पष्ट इलेक्ट्रॉन विस्थापन नाही. अशा नायट्राइड्सची उदाहरणे Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2 आहेत. ही संयुगे सहसा पूर्णपणे निष्क्रिय असतात आणि त्यांची विद्युत चालकता चांगली असते.

नायट्रोजनचे हायड्रोजन संयुगे.

नायट्रोजन आणि हायड्रोजन अस्पष्टपणे हायड्रोकार्बन्ससारखे संयुगे तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतात. हायड्रोजन नायट्रेट्सची स्थिरता साखळीतील नायट्रोजन अणूंच्या वाढत्या संख्येने कमी होते, हायड्रोकार्बन्सच्या उलट, जे लांब साखळ्यांमध्ये स्थिर असतात. सर्वात महत्वाचे हायड्रोजन नायट्राइड्स अमोनिया NH 3 आणि हायड्रॅझिन N 2 H 4 आहेत. यामध्ये हायड्रोनिट्रिक ऍसिड HNNN (HN 3) देखील समाविष्ट आहे.

अमोनिया NH3.

अमोनिया हे आधुनिक अर्थव्यवस्थेतील सर्वात महत्वाचे औद्योगिक उत्पादनांपैकी एक आहे. 20 व्या शतकाच्या शेवटी. यूएसए उत्पादन अंदाजे. दरवर्षी 13 दशलक्ष टन अमोनिया (निर्जल अमोनियाच्या बाबतीत).

रेणू रचना.

NH 3 रेणूमध्ये जवळजवळ पिरामिडल रचना असते. H–N–H बाँड कोन 107° आहे, जो 109° च्या टेट्राहेड्रल कोनाच्या जवळ आहे. एकाकी इलेक्ट्रॉन जोडी संलग्न गटाशी समतुल्य आहे, परिणामी नायट्रोजनची समन्वय संख्या 4 आहे आणि नायट्रोजन टेट्राहेड्रॉनच्या मध्यभागी स्थित आहे.

अमोनियाचे गुणधर्म.

पाण्याच्या तुलनेत अमोनियाचे काही भौतिक गुणधर्म तक्त्यामध्ये दिले आहेत. 3.

आण्विक वजनांची समानता आणि आण्विक संरचना समानता असूनही, अमोनियाचे उकळण्याचे आणि वितळण्याचे बिंदू पाण्याच्या तुलनेत खूपच कमी आहेत. अमोनियापेक्षा (अशा आंतरआण्विक बंधांना हायड्रोजन बंध म्हणतात) पाण्यातील आंतर-आण्विक बंधांच्या तुलनेने जास्त सामर्थ्याने हे स्पष्ट केले आहे.

एक दिवाळखोर म्हणून अमोनिया.

द्रव अमोनियाचे उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि द्विध्रुवीय क्षण ध्रुवीय किंवा आयनिक अजैविक पदार्थांसाठी विलायक म्हणून वापरणे शक्य करतात. अमोनिया सॉल्व्हेंट पाणी आणि इथाइल अल्कोहोल सारख्या सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये मध्यवर्ती स्थान व्यापते. अल्कली आणि क्षारीय पृथ्वी धातू अमोनियामध्ये विरघळतात, गडद निळे द्रावण तयार करतात. असे गृहित धरले जाऊ शकते की व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉनचे विघटन आणि आयनीकरण योजनेनुसार द्रावणात होते

निळा रंग द्रावण आणि इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीशी किंवा द्रवमधील "छिद्र" च्या गतिशीलतेशी संबंधित आहे. द्रव अमोनियामध्ये सोडियमच्या उच्च एकाग्रतेवर, द्रावण कांस्य रंग घेते आणि अत्यंत विद्युत प्रवाहकीय असते. अमोनियाचे बाष्पीभवन करून किंवा सोडियम क्लोराईड जोडून अशा द्रावणापासून अनबाउंड अल्कली धातू वेगळे करता येते. अमोनियामधील धातूंचे द्रावण चांगले कमी करणारे घटक आहेत. द्रव अमोनियामध्ये ऑटोआयनायझेशन होते

पाण्यात होणाऱ्या प्रक्रियेप्रमाणेच:

दोन्ही प्रणालींच्या काही रासायनिक गुणधर्मांची टेबलमध्ये तुलना केली आहे. 4.

द्रव अमोनियाला सॉल्व्हेंट म्हणून काही प्रकरणांमध्ये एक फायदा आहे जेथे पाण्यातील घटकांच्या जलद परस्परसंवादामुळे (उदाहरणार्थ, ऑक्सिडेशन आणि घट) पाण्यात प्रतिक्रिया करणे शक्य नसते. उदाहरणार्थ, द्रव अमोनियामध्ये, कॅल्शियम KCl बरोबर प्रतिक्रिया देऊन CaCl 2 आणि K बनते, कारण CaCl 2 द्रव अमोनियामध्ये अघुलनशील आहे आणि K विद्रव्य आहे आणि प्रतिक्रिया पूर्णपणे पुढे जाते. पाण्यामध्ये, पाण्यासह Ca च्या जलद संवादामुळे अशी प्रतिक्रिया अशक्य आहे.

अमोनियाचे उत्पादन.

वायू NH 3 अमोनियम क्षारांमधून मजबूत बेसच्या कृती अंतर्गत सोडला जातो, उदाहरणार्थ, NaOH:

पद्धत प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत लागू आहे. लहान प्रमाणात अमोनियाचे उत्पादन देखील पाण्यासह Mg 3 N 2 सारख्या नायट्राइड्सच्या हायड्रोलिसिसवर आधारित आहे. कॅल्शियम सायनामाइड CaCN 2 पाण्याशी संवाद साधताना देखील अमोनिया तयार होतो. अमोनिया तयार करण्याची मुख्य औद्योगिक पद्धत म्हणजे त्याचे उत्प्रेरक संश्लेषण वातावरणातील नायट्रोजन आणि हायड्रोजनचे उच्च तापमान आणि दाब येथे होते:

या संश्लेषणासाठी हायड्रोजन हे हायड्रोकार्बन्सचे थर्मल क्रॅकिंग, कोळसा किंवा लोखंडावरील पाण्याच्या वाफेची क्रिया, पाण्याच्या वाफेसह अल्कोहोलचे विघटन किंवा पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे प्राप्त होते. अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी अनेक पेटंट प्राप्त केले गेले आहेत, प्रक्रियेच्या परिस्थितीत (तापमान, दाब, उत्प्रेरक) भिन्न आहेत. कोळशाच्या थर्मल डिस्टिलेशनद्वारे औद्योगिक उत्पादनाची पद्धत आहे. एफ. हेबर आणि के. बॉश यांची नावे अमोनिया संश्लेषणाच्या तांत्रिक विकासाशी संबंधित आहेत.

तक्ता 4. पाणी आणि अमोनिया वातावरणातील प्रतिक्रियांची तुलना
पाण्याचे वातावरण	अमोनिया वातावरण
तटस्थीकरण
OH – + H 3 O + ® 2H 2 O	NH 2 – + NH 4 + ® 2NH 3
हायड्रोलिसिस (प्रोटोलिसिस)
PCl 5 + 3H 2 O POCl 3 + 2H 3 O + + 2Cl –	PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl –
प्रतिस्थापन
Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2	Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2
समाधान (गुंतागुंत)
Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl –	Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl –
अँफोटेरिसिटी
Zn 2+ + 2OH – Zn(OH) 2	Zn 2+ + 2NH 2 – Zn(NH 2) 2
Zn(OH) 2 + 2H 3 O + Zn 2+ + 4H 2 O	Zn(NH 2) 2 + 2NH 4 + Zn 2+ + 4NH 3
Zn(OH) 2 + 2OH – Zn(OH) 4 2–	Zn(NH 2) 2 + 2NH 2 – Zn(NH 2) 4 2–

अमोनियाचे रासायनिक गुणधर्म.

टेबलमध्ये नमूद केलेल्या प्रतिक्रियांव्यतिरिक्त. 4, अमोनिया पाण्याशी प्रतिक्रिया करून NH 3 N H 2 O हे संयुग तयार करते, ज्याला अनेकदा चुकून अमोनियम हायड्रॉक्साइड NH 4 OH मानले जाते; खरेतर, द्रावणात NH 4 OH चे अस्तित्व सिद्ध झालेले नाही. अमोनियाच्या जलीय द्रावणात ("अमोनिया") प्रामुख्याने NH 3, H 2 O आणि NH 4 + आणि OH - पृथक्करणादरम्यान तयार होणार्‍या लहान सांद्रता असतात.

अमोनियाचे मूळ स्वरूप नायट्रोजनच्या एका इलेक्ट्रॉन जोडीच्या उपस्थितीने स्पष्ट केले आहे:NH 3. म्हणून, NH 3 हा एक लुईस बेस आहे, ज्यामध्ये सर्वोच्च न्यूक्लियोफिलिक क्रियाकलाप आहे, जो प्रोटॉन किंवा हायड्रोजन अणूच्या केंद्रकाच्या संयोगाने प्रकट होतो:

इलेक्ट्रॉन जोडी (इलेक्ट्रोफिलिक कंपाऊंड) स्वीकारण्यास सक्षम असलेले कोणतेही आयन किंवा रेणू समन्वय संयुग तयार करण्यासाठी NH 3 शी प्रतिक्रिया देईल. उदाहरणार्थ:

प्रतीक एम n+ एक संक्रमण धातू आयन (आवर्त सारणीचा B-उपसमूह, उदाहरणार्थ, Cu 2+, Mn 2+, इ.) दर्शवतो. कोणतेही प्रोटिक (म्हणजे H-युक्त) ऍसिड अमोनियाशी जलीय द्रावणात प्रतिक्रिया देऊन अमोनियम क्षार तयार करतात, जसे की अमोनियम नायट्रेट NH 4 NO 3, अमोनियम क्लोराईड NH 4 Cl, अमोनियम सल्फेट (NH 4) 2 SO 4, फॉस्फेट अमोनियम (NH 4) 4) 3 PO 4. या क्षारांचा जमिनीत नायट्रोजन प्रवेश करण्यासाठी खत म्हणून मोठ्या प्रमाणावर शेतीमध्ये वापर केला जातो. अमोनियम नायट्रेटचा वापर स्वस्त स्फोटक म्हणूनही केला जातो; ते प्रथम पेट्रोलियम इंधन (डिझेल तेल) वापरण्यात आले. अमोनियाचे जलीय द्रावण थेट जमिनीत किंवा सिंचनाच्या पाण्यामध्ये प्रवेश करण्यासाठी वापरले जाते. युरिया NH 2 CONH 2, अमोनिया आणि कार्बन डाय ऑक्साईड यांच्या संश्लेषणाद्वारे प्राप्त होते, हे देखील एक खत आहे. अमोनिया वायू Na आणि K सारख्या धातूंवर प्रतिक्रिया देऊन अमाइड्स तयार करतात:

अमोनिया देखील हायड्राइड्स आणि नायट्राइड्सवर प्रतिक्रिया देऊन अमाइड्स तयार करतात:

अल्कली मेटल एमाइड्स (उदाहरणार्थ, NaNH 2) गरम झाल्यावर N 2 O शी प्रतिक्रिया देतात, अॅझाइड तयार करतात:

वायू NH 3 उच्च तापमानात धातूंचे जड धातूंचे ऑक्साईड कमी करते, हे स्पष्टपणे N 2 आणि H 2 मध्ये अमोनियाच्या विघटनाने तयार झालेल्या हायड्रोजनमुळे:

NH 3 रेणूमधील हायड्रोजन अणू हॅलोजनने बदलले जाऊ शकतात. आयोडीन NH 3 च्या एकाग्र द्रावणासह प्रतिक्रिया देते, NI 3 असलेल्या पदार्थांचे मिश्रण तयार करते. हा पदार्थ अतिशय अस्थिर आहे आणि अगदी कमी यांत्रिक प्रभावाने त्याचा स्फोट होतो. जेव्हा NH 3 ची Cl 2 शी प्रतिक्रिया होते तेव्हा NCl 3, NHCl 2 आणि NH 2 Cl ही क्लोरामाईन्स तयार होतात. जेव्हा अमोनिया सोडियम हायपोक्लोराइट NaOCl (NaOH आणि Cl 2 पासून तयार होतो) च्या संपर्कात येतो तेव्हा अंतिम उत्पादन हायड्रॅझिन असते:

हायड्राझिन.

वरील प्रतिक्रिया ही N 2 H 4 P H 2 O या रचनेसह हायड्रॅझिन मोनोहायड्रेट तयार करण्याची एक पद्धत आहे. मोनोहायड्रेटचे BaO किंवा इतर पाणी काढून टाकणाऱ्या पदार्थांसह विशेष ऊर्धपातन करून निर्जल हायड्रॅझिन तयार होते. हायड्रॅझिनचे गुणधर्म हायड्रोजन पेरोक्साइड H 2 O 2 सारखे थोडेसे आहेत. शुद्ध निर्जल हायड्रॅझिन हे रंगहीन, हायग्रोस्कोपिक द्रव आहे, जे 113.5 डिग्री सेल्सियसवर उकळते; पाण्यात चांगले विरघळते, एक कमकुवत आधार तयार करते

अम्लीय वातावरणात (H +), हायड्रॅझिन + X - प्रकाराचे विरघळणारे हायड्रॅझोनियम लवण बनवते. हायड्रॅझिन आणि त्याचे काही डेरिव्हेटिव्ह्ज (जसे की मेथिलहायड्राझिन) ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देतात त्या सहजतेने ते द्रव रॉकेट इंधनाचा घटक म्हणून वापरण्याची परवानगी देते. Hydrazine आणि त्याचे सर्व डेरिव्हेटिव्ह अत्यंत विषारी आहेत.

नायट्रोजन ऑक्साईड.

ऑक्सिजनसह संयुगेमध्ये, नायट्रोजन सर्व ऑक्सिडेशन अवस्था प्रदर्शित करते, ऑक्साइड तयार करतात: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5. नायट्रोजन पेरोक्साईड्स (NO 3, NO 4) च्या निर्मितीबद्दल कमी माहिती आहे. 2HNO2. शुद्ध N 2 O 3 कमी तापमानात (-20.) निळा द्रव म्हणून मिळू शकतो

खोलीच्या तपमानावर, NO 2 हा एक गडद तपकिरी वायू आहे ज्यामध्ये जोड नसलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या उपस्थितीमुळे चुंबकीय गुणधर्म आहेत. 0°C पेक्षा कमी तापमानात, NO 2 रेणू डायनायट्रोजन टेट्रोक्साइडमध्ये dimerizes आणि –9.3° C वर, dimerization पूर्णपणे होते: 2NO 2 N 2 O 4. द्रव अवस्थेत, फक्त 1% NO 2 अडाइमराइज्ड आहे आणि 100° C वर 10% N 2 O 4 डायमरच्या स्वरूपात राहते.

NO 2 (किंवा N 2 O 4) कोमट पाण्यात प्रतिक्रिया देऊन नायट्रिक ऍसिड तयार होते: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. म्हणून NO 2 तंत्रज्ञान हे औद्योगिकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण उत्पादन - नायट्रिक ऍसिडच्या उत्पादनातील मध्यवर्ती टप्पा म्हणून खूप महत्वाचे आहे.

नायट्रिक ऑक्साईड (V)

N2O5( कालबाह्य. नायट्रिक एनहाइड्राइड) फॉस्फरस ऑक्साईड P 4 O 10 च्या उपस्थितीत नायट्रिक ऍसिडचे निर्जलीकरण करून प्राप्त केलेला पांढरा स्फटिकासारखे पदार्थ आहे:

2MX + H 2 N 2 O 2 . जेव्हा द्रावणाचे बाष्पीभवन होते, तेव्हा अपेक्षित रचना H–O–N=N–O–H सह पांढरा स्फोटक तयार होतो.

नायट्रस ऍसिड

HNO 2 शुद्ध स्वरूपात अस्तित्वात नाही, तथापि, बेरियम नायट्रेटमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड जोडून त्याच्या कमी एकाग्रतेचे जलीय द्रावण तयार होतात:

NO आणि NO 2 (किंवा N 2 O 3) चे समसमान मिश्रण पाण्यात विरघळल्यावर नायट्रस ऍसिड देखील तयार होते. नायट्रस ऍसिड एसिटिक ऍसिडपेक्षा किंचित मजबूत आहे. त्यातील नायट्रोजनची ऑक्सिडेशन स्थिती +3 आहे (त्याची रचना H–O–N=O आहे), म्हणजे. हे ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट दोन्ही असू शकते. कमी करणार्‍या एजंट्सच्या प्रभावाखाली ते सहसा NO पर्यंत कमी केले जाते आणि ऑक्सिडायझिंग एजंट्सशी संवाद साधताना ते नायट्रिक ऍसिडमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जाते.

नायट्रिक ऍसिडमध्ये धातू किंवा आयोडाइड आयनसारख्या काही पदार्थांच्या विरघळण्याचा दर अशुद्धता म्हणून उपस्थित असलेल्या नायट्रस ऍसिडच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असतो. नायट्रस ऍसिडचे क्षार - नायट्रेट्स - चांदीच्या नायट्रेटशिवाय पाण्यात चांगले विरघळतात. NaNO 2 रंगांच्या उत्पादनासाठी वापरला जातो.

नायट्रिक आम्ल

HNO 3 हे मुख्य रासायनिक उद्योगातील सर्वात महत्वाचे अजैविक उत्पादनांपैकी एक आहे. हे इतर अनेक अजैविक आणि सेंद्रिय पदार्थांच्या तंत्रज्ञानामध्ये वापरले जाते, जसे की स्फोटके, खते, पॉलिमर आणि तंतू, रंग, फार्मास्युटिकल्स इ.

साहित्य:

नायट्रोजेनिस्टची निर्देशिका. एम., 1969
नेक्रासोव्ह बी.व्ही. सामान्य रसायनशास्त्राची मूलतत्त्वे. एम., 1973
नायट्रोजन फिक्सेशन समस्या. अजैविक आणि भौतिक रसायनशास्त्र. एम., 1982