Saltpeter - ito ay kung paano isinalin ang salitang Nitrogenium mula sa Latin. Ito ang pangalan ng nitrogen, isang kemikal na elemento na may atomic number 7, na nangunguna sa ika-15 pangkat sa mahabang bersyon ng periodic table. Sa anyo ng isang simpleng sangkap, ito ay ipinamamahagi sa air envelope ng Earth - ang kapaligiran. Ang iba't ibang mga nitrogen compound ay matatagpuan sa crust ng lupa at mga buhay na organismo, at malawakang ginagamit sa mga industriya, mga gawaing militar, agrikultura at gamot.
Bakit tinawag na "suffocating" at "walang buhay" ang nitrogen
Tulad ng iminumungkahi ng mga istoryador ng kimika, si Henry Cavendish (1777) ang unang nakatanggap ng simpleng sangkap na ito. Ang siyentipiko ay nagpasa ng hangin sa mga mainit na uling, gamit ang alkali upang sumipsip ng mga produkto ng reaksyon. Bilang resulta ng eksperimento, natuklasan ng mananaliksik ang isang walang kulay, walang amoy na gas na hindi tumutugon sa karbon. Tinawag ito ni Cavendish na "suffocating air" dahil sa kawalan nito ng kakayahan na mapanatili ang paghinga pati na rin ang pagkasunog.
Isang modernong chemist ang magpapaliwanag na ang oxygen ay tumutugon sa carbon upang bumuo ng carbon dioxide. Ang natitirang bahagi ng hangin na "nakasusuffocate" ay halos binubuo ng N 2 molecules. Ang Cavendish at iba pang mga siyentipiko noong panahong iyon ay hindi pa alam ang tungkol sa sangkap na ito, kahit na ang nitrogen at saltpeter compound ay malawakang ginagamit noon sa ekonomiya. Iniulat ng siyentipiko ang tungkol sa isang hindi pangkaraniwang gas sa kanyang kasamahan, na nagsagawa ng mga katulad na eksperimento, si Joseph Priestley.
Kasabay nito, iginuhit ni Karl Scheele ang pansin sa isang hindi kilalang bahagi ng hangin, ngunit nabigong ipaliwanag nang tama ang pinagmulan nito. Tanging si Daniel Rutherford noong 1772 ang nakaalam na ang "nakasusuka" na "nasira" na gas na naroroon sa mga eksperimento ay nitrogen. Sinong siyentipiko ang isasaalang-alang bilang kanyang natuklasan ay pinagtatalunan pa rin ng mga istoryador ng agham.
Labinlimang taon pagkatapos ng mga eksperimento ni Rutherford, iminungkahi ng sikat na chemist na si Antoine Lavoisier na baguhin ang terminong "sirang" hangin, na tumutukoy sa nitrogen, sa isa pa - Nitrogenium. Sa oras na iyon, napatunayan na ang sangkap na ito ay hindi nasusunog, hindi sumusuporta sa paghinga. Kasabay nito, lumitaw ang pangalang Ruso na "nitrogen", na binibigyang kahulugan sa iba't ibang paraan. Ang termino ay kadalasang sinasabing nangangahulugang "walang buhay". Pinabulaanan ng kasunod na gawain ang malawakang opinyon tungkol sa mga katangian ng bagay. Ang mga compound ng nitrogen - mga protina - ay ang pinakamahalagang macromolecule sa komposisyon ng mga buhay na organismo. Upang mabuo ang mga ito, ang mga halaman ay sumisipsip ng mga kinakailangang elemento ng nutrisyon ng mineral mula sa lupa - NO 3 2- at NH 4+ ions.
Ang nitrogen ay isang kemikal na elemento
Nakakatulong ito upang maunawaan ang istruktura ng atom at ang mga katangian nito (PS). Ayon sa posisyon sa periodic table, matutukoy ng isa ang nuclear charge, ang bilang ng mga proton at neutron (mass number). Kinakailangang bigyang-pansin ang halaga ng atomic mass - ito ay isa sa mga pangunahing katangian ng elemento. Ang numero ng panahon ay tumutugma sa bilang ng mga antas ng enerhiya. Sa maikling bersyon ng periodic table, ang numero ng pangkat ay tumutugma sa bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Ibuod natin ang lahat ng data sa pangkalahatang katangian ng nitrogen ayon sa posisyon nito sa periodic system:
- Ito ay isang non-metallic na elemento, na matatagpuan sa kanang sulok sa itaas ng PS.
- Tanda ng kemikal: N.
- Ordinal na numero: 7.
- Relatibong atomic mass: 14.0067.
- Formula ng isang pabagu-bago ng isip hydrogen compound: NH 3 (ammonia).
- Binubuo ang pinakamataas na oxide N 2 O 5, kung saan ang nitrogen valency ay V.
Ang istraktura ng nitrogen atom:
- Pangunahing bayad: +7.
- Bilang ng mga proton: 7; bilang ng mga neutron: 7.
- Bilang ng mga antas ng enerhiya: 2.
- Kabuuang bilang ng mga electron: 7; electronic formula: 1s 2 2s 2 2p 3.
Ang mga matatag na isotopes ng elemento No. 7 ay pinag-aralan nang detalyado, ang kanilang mga numero ng masa ay 14 at 15. Ang nilalaman ng mga atomo ng mas magaan sa kanila ay 99.64%. Ang nuclei ng mga short-lived radioactive isotopes ay naglalaman din ng 7 proton, at ang bilang ng mga neutron ay malaki ang pagkakaiba-iba: 4, 5, 6, 9, 10.
nitrogen sa kalikasan
Ang air shell ng Earth ay naglalaman ng mga molekula ng isang simpleng substansiya, ang formula nito ay N 2. Ang nilalaman ng gaseous nitrogen sa atmospera ay humigit-kumulang 78.1% sa dami. Ang mga di-organikong compound ng kemikal na elementong ito sa crust ng lupa ay iba't ibang ammonium salts at nitrates (nitrates). Mga pormula ng mga compound at pangalan ng ilan sa mga pinakamahalagang sangkap:
- NH3, ammonia.
- NO 2, nitrogen dioxide.
- NaNO 3, sodium nitrate.
- (NH 4) 2 SO 4, ammonium sulfate.
Ang nitrogen valency sa huling dalawang compound ay IV. Ang karbon, lupa, mga buhay na organismo ay naglalaman din ng mga nakagapos na N atomo. Ang nitrogen ay isang mahalagang bahagi ng amino acid macromolecules, DNA at RNA nucleotides, hormones at hemoglobin. Ang kabuuang nilalaman ng isang elemento ng kemikal sa katawan ng tao ay umabot sa 2.5%.
simpleng sangkap
Ang nitrogen sa anyo ng mga diatomic na molekula ay ang pinakamalaking bahagi ng hangin sa atmospera sa mga tuntunin ng dami at masa. Isang substance na ang formula ay N 2 ay walang amoy, kulay o lasa. Ang gas na ito ay bumubuo ng higit sa 2/3 ng air envelope ng Earth. Sa likidong anyo, ang nitrogen ay isang walang kulay na sangkap na kahawig ng tubig. Kumukulo sa -195.8 °C. M (N 2) \u003d 28 g / mol. Ang simpleng sangkap na nitrogen ay bahagyang mas magaan kaysa sa oxygen, ang density nito sa hangin ay malapit sa 1.
Ang mga atomo sa isang molekula ay malakas na nagbubuklod sa 3 nakabahaging pares ng elektron. Ang tambalan ay nagpapakita ng mataas na katatagan ng kemikal, na nakikilala ito mula sa oxygen at isang bilang ng iba pang mga gas na sangkap. Upang ang isang molekula ng nitrogen ay maghiwa-hiwalay sa mga bumubuo nitong mga atomo, kinakailangan na gumastos ng enerhiya na 942.9 kJ / mol. Ang bono ng tatlong pares ng mga electron ay napakalakas, nagsisimula itong masira kapag pinainit sa itaas ng 2000 ° C.
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang paghihiwalay ng mga molekula sa mga atom ay halos hindi nangyayari. Ang chemical inertness ng nitrogen ay dahil din sa kumpletong kawalan ng polarity sa mga molekula nito. Mahina silang nakikipag-ugnayan sa isa't isa, na siyang dahilan para sa gas na estado ng bagay sa normal na presyon at temperatura na malapit sa temperatura ng silid. Ang mababang reaktibiti ng molecular nitrogen ay nakakahanap ng aplikasyon sa iba't ibang mga proseso at aparato kung saan kinakailangan upang lumikha ng isang hindi gumagalaw na kapaligiran.
Ang dissociation ng N 2 molecules ay maaaring mangyari sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation sa itaas na kapaligiran. Ang atomic nitrogen ay nabuo, na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay tumutugon sa ilang mga metal at non-metal (phosphorus, sulfur, arsenic). Bilang isang resulta, mayroong isang synthesis ng mga sangkap na nakuha nang hindi direkta sa ilalim ng mga kondisyon sa lupa.
Nitrogen valence
Ang panlabas na layer ng elektron ng atom ay nabuo ng 2 s at 3 p electron. Ang mga negatibong particle ng nitrogen na ito ay maaaring sumuko kapag nakikipag-ugnayan sa iba pang mga elemento, na tumutugma sa mga nagpapababang katangian nito. Sa pamamagitan ng paglakip ng nawawalang 3 electron sa octet, ang atom ay nagpapakita ng mga kakayahan sa pag-oxidize. Ang electronegativity ng nitrogen ay mas mababa, ang mga di-metal na katangian nito ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa fluorine, oxygen at chlorine. Kapag nakikipag-ugnayan sa mga elementong kemikal na ito, ang nitrogen ay nagbibigay ng mga electron (ay na-oxidized). Ang pagbabawas sa mga negatibong ion ay sinamahan ng mga reaksyon sa iba pang mga di-metal at metal.
Ang karaniwang valence ng nitrogen ay III. Sa kasong ito, ang mga kemikal na bono ay nabuo dahil sa pagkahumaling ng mga panlabas na p-electron at ang paglikha ng mga karaniwang (bonding) na mga pares. Ang nitrogen ay may kakayahang bumuo ng isang donor-acceptor bond dahil sa nag-iisang pares ng mga electron nito, tulad ng nangyayari sa ammonium ion NH 4+ .
Pagkuha sa laboratoryo at industriya
Ang isa sa mga pamamaraan ng laboratoryo ay batay sa mga katangian ng pag-oxidizing. Ginagamit ang nitrogen-hydrogen compound - ammonia NH 3. Ang mabahong gas na ito ay tumutugon sa may pulbos na itim na tansong oksido. Bilang resulta ng reaksyon, inilabas ang nitrogen at lumilitaw ang metal na tanso (pulang pulbos). Ang mga patak ng tubig, isa pang produkto ng reaksyon, ay tumira sa mga dingding ng tubo.
Ang isa pang paraan ng laboratoryo na gumagamit ng kumbinasyon ng nitrogen sa mga metal ay isang azide, tulad ng NaN 3 . Ito ay lumalabas na isang gas na hindi kailangang linisin mula sa mga impurities.
Sa laboratoryo, ang ammonium nitrite ay nabubulok sa nitrogen at tubig. Upang magsimula ang reaksyon, kinakailangan ang pag-init, pagkatapos ang proseso ay nagpapatuloy sa pagpapalabas ng init (exothermic). Ang nitrogen ay kontaminado ng mga impurities, kaya ito ay dinadalisay at tuyo.
Pagkuha ng nitrogen sa industriya:
- fractional distillation ng likidong hangin - isang paraan na gumagamit ng mga pisikal na katangian ng nitrogen at oxygen (iba't ibang mga punto ng kumukulo);
- kemikal na reaksyon ng hangin na may mainit na karbon;
- paghihiwalay ng adsorption gas.
Pakikipag-ugnayan sa mga metal at hydrogen - mga katangian ng pag-oxidizing
Ang inertness ng malalakas na molekula ay hindi nagpapahintulot sa pagkuha ng ilang nitrogen compounds sa pamamagitan ng direktang synthesis. Upang maisaaktibo ang mga atomo, kinakailangan ang malakas na pag-init o pag-iilaw ng sangkap. Ang nitrogen ay maaaring tumugon sa lithium sa temperatura ng silid, na may magnesium, calcium at sodium ang reaksyon ay nangyayari lamang kapag pinainit. Ang kaukulang metal nitride ay nabuo.
Ang pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa hydrogen ay nangyayari sa mataas na temperatura at presyon. Ang prosesong ito ay nangangailangan din ng isang katalista. Ito ay lumalabas na ammonia - isa sa pinakamahalagang produkto ng synthesis ng kemikal. Ang nitrogen, bilang isang ahente ng oxidizing, ay nagpapakita ng tatlong negatibong estado ng oksihenasyon sa mga compound nito:
- -3 (ammonia at iba pang mga hydrogen compound ng nitrogen - nitride);
- −2 (hydrazine N 2 H 4);
- −1 (hydroxylamine NH 2 OH).
Ang pinakamahalagang nitride, ammonia, ay nakukuha sa malalaking dami sa industriya. Ang chemical inertness ng nitrogen ay nanatiling malaking problema sa mahabang panahon. Ang Saltpeter ang pinagmumulan nito ng mga hilaw na materyales, ngunit ang mga reserbang mineral ay nagsimulang mabilis na bumaba nang tumaas ang produksyon.
Ang isang mahusay na tagumpay ng agham ng kemikal at kasanayan ay ang paglikha ng paraan ng ammonia ng nitrogen fixation sa isang pang-industriyang sukat. Ang direktang synthesis ay isinasagawa sa mga espesyal na haligi - isang nababaligtad na proseso sa pagitan ng nitrogen na nakuha mula sa hangin at hydrogen. Kapag lumilikha ng pinakamainam na mga kondisyon na nagbabago ng balanse ng reaksyong ito patungo sa produkto, gamit ang isang katalista, ang ani ng ammonia ay umabot sa 97%.
Pakikipag-ugnayan sa oxygen - pagbabawas ng mga katangian
Upang simulan ang reaksyon ng nitrogen at oxygen, kinakailangan ang malakas na pag-init. Ang paglabas ng kidlat sa kapaligiran ay mayroon ding sapat na enerhiya. Ang pinakamahalagang inorganikong compound kung saan ang nitrogen ay nasa positibong estado ng oksihenasyon nito:
- +1 (nitric oxide (I) N 2 O);
- +2 (nitrogen monoxide NO);
- +3 (nitric oxide (III) N 2 O 3; nitrous acid HNO 2, ang mga asin nito ay nitrite);
- +4 (nitrogen (IV) NO 2);
- +5 (nitrogen pentoxide (V) N 2 O 5, nitric acid HNO 3, nitrates).
Halaga sa kalikasan
Ang mga halaman ay sumisipsip ng mga ammonium ions at nitrate anion mula sa lupa, ginagamit para sa mga reaksiyong kemikal ang synthesis ng mga organikong molekula, na patuloy na nangyayari sa mga selula. Ang nitrogen sa atmospera ay maaaring masipsip ng nodule bacteria - mga microscopic na nilalang na bumubuo ng mga paglaki sa mga ugat ng legumes. Bilang isang resulta, ang pangkat ng mga halaman na ito ay tumatanggap ng kinakailangang elemento ng nutrisyon, pinayaman ang lupa kasama nito.
Sa panahon ng tropikal na pag-ulan, nangyayari ang mga reaksyon ng oksihenasyon ng nitrogen sa atmospera. Ang mga oxide ay natutunaw upang bumuo ng mga acid, ang mga nitrogen compound na ito sa tubig ay pumapasok sa lupa. Dahil sa sirkulasyon ng elemento sa kalikasan, ang mga reserba nito sa crust at hangin ng lupa ay patuloy na napupunan. Ang mga kumplikadong organikong molekula na naglalaman ng nitrogen sa kanilang komposisyon ay nabubulok ng bakterya sa mga di-organikong sangkap.
Praktikal na paggamit
Ang pinakamahalagang mga compound ng nitrogen para sa agrikultura ay lubos na natutunaw na mga asing-gamot. Mga halaman assimilate urea, potassium, calcium), ammonium compounds (isang may tubig na solusyon ng ammonia, chloride, sulfate, ammonium nitrate).
Ang mga hindi gumagalaw na katangian ng nitrogen, ang kawalan ng kakayahan ng mga halaman na i-assimilate ito mula sa hangin, ay humantong sa pangangailangan na taun-taon na mag-aplay ng malalaking dosis ng nitrates. Ang mga bahagi ng organismo ng halaman ay nakapag-imbak ng mga macronutrients "para sa hinaharap", na nagpapalala sa kalidad ng mga produkto. Ang labis at prutas ay maaaring maging sanhi ng pagkalason sa mga tao, ang paglaki ng mga malignant neoplasms. Bilang karagdagan sa agrikultura, ang mga nitrogen compound ay ginagamit sa iba pang mga industriya:
- upang makatanggap ng mga gamot;
- para sa synthesis ng kemikal ng mga macromolecular compound;
- sa paggawa ng mga pampasabog mula sa trinitrotoluene (TNT);
- para sa produksyon ng mga tina.
WALANG oxide ang ginagamit sa operasyon, ang sangkap ay may analgesic effect. Ang pagkawala ng mga sensasyon kapag inhaling ang gas na ito ay napansin kahit na ng mga unang mananaliksik ng mga kemikal na katangian ng nitrogen. Ito ay kung paano lumitaw ang walang kuwentang pangalan na "laughing gas".
Ang problema ng nitrates sa mga produktong pang-agrikultura
Ang mga asing-gamot ng nitric acid - nitrates - ay naglalaman ng isang single charged anion NO 3-. Hanggang ngayon, ang lumang pangalan ng pangkat na ito ng mga sangkap ay ginagamit - saltpeter. Ang mga nitrates ay ginagamit upang lagyan ng pataba ang mga bukid, sa mga greenhouses, mga taniman. Ang mga ito ay inilapat sa unang bahagi ng tagsibol bago ang paghahasik, sa tag-araw - sa anyo ng mga likidong dressing. Ang mga sangkap mismo ay hindi nagdudulot ng malaking panganib sa mga tao, ngunit sa katawan sila ay nagiging nitrite, pagkatapos ay sa mga nitrosamines. Nitrite ions NO 2- ay mga nakakalason na particle, nagiging sanhi sila ng oksihenasyon ng ferrous iron sa mga molekula ng hemoglobin sa trivalent ions. Sa ganitong estado, ang pangunahing sangkap ng dugo ng mga tao at hayop ay hindi makapagdala ng oxygen at nag-aalis ng carbon dioxide mula sa mga tisyu.
Ano ang panganib ng nitrate contamination ng pagkain para sa kalusugan ng tao:
- malignant na mga tumor na nagmumula sa conversion ng nitrates sa nitrosamines (carcinogens);
- pag-unlad ng ulcerative colitis
- hypotension o hypertension;
- heart failure;
- karamdaman sa pamumuo ng dugo
- mga sugat sa atay, pancreas, pag-unlad ng diabetes;
- ang pag-unlad ng pagkabigo sa bato;
- anemia, may kapansanan sa memorya, atensyon, katalinuhan.
Ang sabay-sabay na paggamit ng iba't ibang mga produkto na may malalaking dosis ng nitrates ay humahantong sa matinding pagkalason. Ang mga mapagkukunan ay maaaring mga halaman, inuming tubig, inihanda na mga pagkaing karne. Ang pagbababad sa malinis na tubig at pagluluto ay maaaring mabawasan ang nilalaman ng nitrate ng mga pagkain. Natuklasan ng mga mananaliksik na ang mas mataas na dosis ng mga mapanganib na compound ay nabanggit sa mga produkto ng halaman na wala pa sa gulang at greenhouse.
Ang posporus ay isang elemento ng nitrogen subgroup
Ang mga atom ng mga elemento ng kemikal na nasa parehong patayong column ng periodic system ay nagpapakita ng mga karaniwang katangian. Ang posporus ay matatagpuan sa ikatlong panahon, kabilang sa ika-15 na grupo, tulad ng nitrogen. Ang istraktura ng mga atomo ng mga elemento ay magkatulad, ngunit may mga pagkakaiba sa mga katangian. Ang nitrogen at phosphorus ay nagpapakita ng negatibong estado ng oksihenasyon at valency III sa kanilang mga compound na may mga metal at hydrogen.
Maraming mga reaksyon ng posporus ang nagaganap sa mga ordinaryong temperatura; ito ay isang kemikal na aktibong elemento. Nakikipag-ugnayan sa oxygen upang bumuo ng mas mataas na oxide P 2 O 5 . Ang isang may tubig na solusyon ng sangkap na ito ay may mga katangian ng isang acid (metaphosphoric). Kapag ito ay pinainit, ang orthophosphoric acid ay nakuha. Ito ay bumubuo ng ilang uri ng mga asin, na marami sa mga ito ay nagsisilbing mineral fertilizers, tulad ng superphosphates. Ang mga compound ng nitrogen at phosphorus ay isang mahalagang bahagi ng ikot ng mga sangkap at enerhiya sa ating planeta, ginagamit ang mga ito sa pang-industriya, agrikultura at iba pang larangan ng aktibidad.
(ayon kay Pauling)
| N | 7 |
| 14,00674 | |
| 2s 2 2p 3 | |
| Nitrogen | |
Ang nitrogen, sa anyo ng mga molekula ng diatomic N 2, ay bumubuo sa karamihan ng atmospera, kung saan ang nilalaman nito ay 75.6% (sa masa) o 78.084% (sa dami), iyon ay, mga 3.87 10 15 tonelada.
Ang masa ng nitrogen na natunaw sa hydrosphere, na ibinigay na ang mga proseso ng dissolving atmospheric nitrogen sa tubig at ilalabas ito sa atmospera nang sabay-sabay, ay humigit-kumulang 2 10 13 tonelada, bilang karagdagan, mga 7 10 11 tonelada ng nitrogen ay nakapaloob sa hydrosphere sa ang anyo ng mga compound.
Biyolohikal na papel
Ang nitrogen ay isang elemento na kinakailangan para sa pagkakaroon ng mga hayop at halaman, ito ay bahagi ng mga protina (16-18% ayon sa timbang), amino acids, nucleic acids, nucleoproteins, chlorophyll, hemoglobin, atbp. Sa mga buhay na selula, ang bilang ng mga atomo ng nitrogen ay tungkol sa 2%, sa pamamagitan ng mass fraction - tungkol sa 2.5% (ikaapat na lugar pagkatapos ng hydrogen, carbon at oxygen). Kaugnay nito, ang malaking halaga ng nakagapos na nitrogen ay matatagpuan sa mga buhay na organismo, "patay na organikong bagay" at dispersed matter ng mga dagat at karagatan. Ang halagang ito ay tinatantya sa humigit-kumulang 1.9 10 11 tonelada. Bilang resulta ng mga proseso ng pagkabulok at agnas ng nitrogen-containing organic matter, napapailalim sa mga kanais-nais na mga kadahilanan sa kapaligiran, natural na deposito ng mga mineral na naglalaman ng nitrogen, halimbawa, "Chile nitrate" (sodium nitrate na may mga impurities ibang compounds), Norwegian, Indian saltpeter.
Ang siklo ng nitrogen sa kalikasan
Ang siklo ng nitrogen sa kalikasan
Ang atmospheric nitrogen fixation sa kalikasan ay nangyayari sa dalawang pangunahing direksyon - abiogenic at biogenic. Ang unang ruta ay pangunahing nagsasangkot ng mga reaksyon ng nitrogen sa oxygen. Dahil ang nitrogen ay chemically inert, malaking halaga ng enerhiya (mataas na temperatura) ang kailangan para sa oksihenasyon. Ang mga kundisyong ito ay nakakamit sa panahon ng paglabas ng kidlat, kapag ang temperatura ay umabot sa 25,000 °C o higit pa. Sa kasong ito, ang pagbuo ng iba't ibang mga nitrogen oxide ay nangyayari. Mayroon ding posibilidad na ang abiotic fixation ay nangyayari bilang resulta ng photocatalytic reactions sa mga ibabaw ng semiconductors o broadband dielectrics (desert sand).
Gayunpaman, ang pangunahing bahagi ng molecular nitrogen (mga 1.4·10 8 t/taon) ay naayos biotically. Sa loob ng mahabang panahon ay pinaniniwalaan na isang maliit na bilang lamang ng mga microorganism species (bagaman laganap sa ibabaw ng Earth) ang maaaring magbigkis ng molecular nitrogen: bacteria. Azotobacter at Clostridium, nodule bacteria ng leguminous plants Rhizobium, cyanobacteria Anabaena, Nostoc at iba pa.Ngayon ay alam na na marami pang ibang organismo sa tubig at lupa ang may ganitong kakayahan, halimbawa, actinomycetes sa tubers ng alder at iba pang puno (160 species sa kabuuan). Lahat sila ay nagko-convert ng molecular nitrogen sa mga ammonium compound (NH 4 +). Ang prosesong ito ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng enerhiya (upang ayusin ang 1 g ng atmospheric nitrogen, ang mga bakterya sa mga nodule ng legume ay gumastos ng mga 167.5 kJ, iyon ay, nag-oxidize sila ng mga 10 g ng glucose). Kaya, ang magkaparehong benepisyo ng symbiosis ng mga halaman at nitrogen-fixing bacteria ay nakikita - ang una ay nagbibigay sa huli ng isang "lugar na tirahan" at nagbibigay ng "gasolina" na nakuha bilang isang resulta ng photosynthesis - glucose, ang huli ay nagbibigay ng nitrogen kinakailangan para sa mga halaman sa anyo na kanilang sinisimila.
Ang nitrogen sa anyo ng mga ammonia at ammonium compound, na nakuha sa mga proseso ng biogenic nitrogen fixation, ay mabilis na na-oxidized sa nitrates at nitrite (ang prosesong ito ay tinatawag na nitrification). Ang huli, na hindi nakagapos ng mga tisyu ng halaman (at higit pa sa kahabaan ng food chain ng mga herbivore at predator), ay hindi nananatili sa lupa nang matagal. Karamihan sa mga nitrates at nitrite ay lubos na natutunaw; samakatuwid, ang mga ito ay nahuhugasan ng tubig at kalaunan ay pumapasok sa mga karagatan ng mundo (ang daloy na ito ay tinatantya sa 2.5-8·10 7 t/taon).
Ang nitrogen na kasama sa mga tisyu ng mga halaman at hayop, pagkatapos ng kanilang kamatayan, ay sumasailalim sa ammonification (pagkabulok ng mga kumplikadong compound na naglalaman ng nitrogen na may pagpapalabas ng ammonia at ammonium ions) at denitrification, iyon ay, ang pagpapalabas ng atomic nitrogen, pati na rin ang mga oxide nito . Ang mga prosesong ito ay ganap na dahil sa aktibidad ng mga microorganism sa aerobic at anaerobic na mga kondisyon.
Sa kawalan ng aktibidad ng tao, ang mga proseso ng nitrogen fixation at nitrification ay halos ganap na balanse sa pamamagitan ng kabaligtaran na mga reaksyon ng denitrification. Ang bahagi ng nitrogen ay pumapasok sa atmospera mula sa mantle na may mga pagsabog ng bulkan, ang bahagi ay matatag na naayos sa mga lupa at mga mineral na luad, bilang karagdagan, ang nitrogen ay patuloy na tumatagas mula sa itaas na mga layer ng atmospera sa interplanetary space.
Toxicology ng nitrogen at mga compound nito
Sa kanyang sarili, ang nitrogen sa atmospera ay sapat na hindi gumagalaw upang magkaroon ng direktang epekto sa katawan ng tao at mga mammal. Gayunpaman, sa mataas na presyon, ito ay nagiging sanhi ng kawalan ng pakiramdam, pagkalasing o inis (na may kakulangan ng oxygen); na may mabilis na pagbaba ng presyon, ang nitrogen ay nagdudulot ng decompression sickness.
Maraming mga nitrogen compound ay napaka-aktibo at kadalasang nakakalason.
Resibo
Sa mga laboratoryo, maaari itong makuha sa pamamagitan ng reaksyon ng agnas ng ammonium nitrite:
NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O
Ang reaksyon ay exothermic, naglalabas ng 80 kcal (335 kJ), kaya ang paglamig ng sisidlan ay kinakailangan sa panahon nito (bagaman ang ammonium nitrite ay kinakailangan upang simulan ang reaksyon).
Sa pagsasagawa, ang reaksyong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dropwise ng isang saturated solution ng sodium nitrite sa isang heated saturated solution ng ammonium sulfate, habang ang ammonium nitrite na nabuo bilang resulta ng exchange reaction ay agad na nabubulok.
Ang gas na inilabas sa kasong ito ay kontaminado ng ammonia, nitric oxide (I) at oxygen, kung saan ito ay dinadalisay sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagdaan sa mga solusyon ng sulfuric acid, iron (II) sulfate at sa ibabaw ng mainit na tanso. Ang nitrogen ay pagkatapos ay tuyo.
Ang isa pang paraan ng laboratoryo para sa pagkuha ng nitrogen ay sa pamamagitan ng pag-init ng pinaghalong potassium dichromate at ammonium sulfate (sa ratio na 2:1 sa timbang). Ang reaksyon ay napupunta ayon sa mga equation:
K 2 Cr 2 O 7 + (NH 4) 2 SO 4 = (NH 4) 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → (t) Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Ang pinakadalisay na nitrogen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng agnas ng mga metal azides:
2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2
Ang tinatawag na "hangin", o "atmospheric" na nitrogen, iyon ay, isang halo ng nitrogen na may mga marangal na gas, ay nakuha sa pamamagitan ng pagtugon sa hangin na may mainit na coke:
O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2
Sa kasong ito, ang tinatawag na "generator", o "air" na gas ay nakuha - mga hilaw na materyales para sa synthesis ng kemikal at gasolina. Kung kinakailangan, ang nitrogen ay maaaring ihiwalay mula dito sa pamamagitan ng pagsipsip ng carbon monoxide.
Ang molecular nitrogen ay ginawa sa industriya sa pamamagitan ng fractional distillation ng likidong hangin. Ang pamamaraang ito ay maaari ding gamitin upang makakuha ng "atmospheric nitrogen". Ang mga halaman ng nitrogen ay malawakang ginagamit, na gumagamit ng paraan ng adsorption at paghihiwalay ng lamad ng gas.
Ang isa sa mga pamamaraan sa laboratoryo ay ang pagpasa ng ammonia sa tanso (II) oxide sa temperatura na ~700°C:
2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu
Ang ammonia ay kinuha mula sa puspos na solusyon nito sa pamamagitan ng pag-init. Ang halaga ng CuO ay 2 beses na mas mataas kaysa sa kinakalkula. Kaagad bago gamitin, nililinis ang nitrogen mula sa mga dumi ng oxygen at ammonia sa pamamagitan ng pagpasa sa tanso at sa oxide nito (II) (din ~700°C), pagkatapos ay pinatuyo ng concentrated sulfuric acid at dry alkali. Ang proseso ay medyo mabagal, ngunit sulit ito: ang gas ay napakadalisay.
Ari-arian
Mga katangiang pisikal
Optical line emission spectrum ng nitrogen
Sa normal na kondisyon, ang nitrogen ay isang walang kulay na gas, walang amoy, bahagyang natutunaw sa tubig (2.3 ml/100g sa 0°C, 0.8 ml/100g sa 80°C).
Sa isang likidong estado (punto ng kumukulo -195.8 ° C) - isang walang kulay, mobile, tulad ng tubig, likido. Sa pakikipag-ugnay sa hangin, sinisipsip nito ang oxygen mula dito.
Sa -209.86 °C, ang nitrogen ay tumitibay bilang isang mala-snow na masa o malalaking snow-white crystal. Sa pakikipag-ugnay sa hangin, sinisipsip nito ang oxygen mula dito, habang natutunaw, na bumubuo ng isang solusyon ng oxygen sa nitrogen.
Tatlong mala-kristal na pagbabago ng solid nitrogen ay kilala. Sa hanay na 36.61 - 63.29 K, mayroong β-N 2 phase na may hexagonal close packing, space group P6 3 /mmc, mga parameter ng sala-sala a=3.93 Å at c=6.50 Å. Sa mga temperaturang mababa sa 36.61 K, ang α-N 2 phase na may cubic lattice ay stable, na mayroong space group na Pa3 o P2 1 3 at period a=5.660 Å. Sa ilalim ng isang presyon ng higit sa 3500 atmospheres at isang temperatura sa ibaba 83 K, ang hexagonal phase γ-N 2 ay nabuo.
Mga katangian ng kemikal, istraktura ng molekular
Ang nitrogen sa libreng estado ay umiiral sa anyo ng mga diatomic na molekula N 2, ang elektronikong pagsasaayos na kung saan ay inilarawan ng formula σ s ²σ s *2 π x, y 4 σ z ², na tumutugma sa isang triple bond sa pagitan ng mga molekula ng nitrogen N. ≡N (haba ng bono d N≡N = 0.1095 nm). Bilang isang resulta, ang molekula ng nitrogen ay napakalakas, para sa reaksyon ng dissociation N2 ↔ 2N ang tiyak na enthalpy ng pagbuo ΔH° 298 =945 kJ, ang rate ng reaksyon na pare-pareho K 298 =10 -120, iyon ay, ang dissociation ng mga molekula ng nitrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay halos hindi nangyayari (ang balanse ay halos ganap na inilipat sa kaliwa). Ang molekula ng nitrogen ay hindi polar at mahinang polarized, ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ay napakahina, samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang nitrogen ay puno ng gas.
Kahit na sa 3000 °C, ang antas ng thermal dissociation ng N 2 ay 0.1% lamang, at sa temperatura lamang na humigit-kumulang 5000 °C ay umabot ito ng ilang porsyento (sa normal na presyon). Sa matataas na layer ng atmospera, nangyayari ang photochemical dissociation ng N 2 molecules. Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, ang atomic nitrogen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpasa ng gaseous N 2 sa ilalim ng malakas na vacuum sa pamamagitan ng field ng high-frequency electric discharge. Ang atomic nitrogen ay mas aktibo kaysa sa molekular na nitrogen: sa partikular, sa ordinaryong temperatura, tumutugon ito sa asupre, posporus, arsenic at isang bilang ng mga metal, halimbawa, co.
Dahil sa mataas na lakas ng molekula ng nitrogen, marami sa mga compound nito ay endothermic, ang enthalpy ng kanilang pagbuo ay negatibo, at ang mga nitrogen compound ay thermally hindi matatag at sa halip ay madaling mabulok kapag pinainit. Iyon ang dahilan kung bakit ang nitrogen sa Earth ay halos nasa isang libreng estado.
Dahil sa makabuluhang inertness nito, ang nitrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay tumutugon lamang sa lithium:
6Li + N 2 → 2Li 3 N,
kapag pinainit, ito ay tumutugon sa ilang iba pang mga metal at di-metal, na bumubuo rin ng mga nitride:
3Mg + N 2 → Mg 3 N 2,
Ang hydrogen nitride (ammonia) ay ang pinakamalaking praktikal na kahalagahan:
Industrial fixation ng atmospheric nitrogen
Ang mga compound ng nitrogen ay napakalawak na ginagamit sa kimika, imposible kahit na ilista ang lahat ng mga lugar kung saan ginagamit ang mga sangkap na naglalaman ng nitrogen: ito ang industriya ng mga pataba, pampasabog, tina, gamot, at iba pa. Kahit na ang napakalaking halaga ng nitrogen ay magagamit sa literal na kahulugan ng salitang "mula sa hangin", dahil sa lakas ng nitrogen molecule N 2 na inilarawan sa itaas, ang problema sa pagkuha ng mga compound na naglalaman ng nitrogen mula sa hangin ay nanatiling hindi nalutas sa loob ng mahabang panahon; karamihan sa mga nitrogen compound ay nakuha mula sa mga mineral nito, tulad ng Chilean saltpeter. Gayunpaman, ang pagbawas sa mga reserba ng mga mineral na ito, pati na rin ang paglaki ng demand para sa mga compound ng nitrogen, ay kinakailangan upang mapabilis ang trabaho sa pang-industriyang pag-aayos ng nitrogen sa atmospera.
Ang pinakakaraniwang paraan ng ammonia ng pagbubuklod ng nitrogen sa atmospera. Reversible ammonia synthesis reaction:
3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3
exothermic (thermal effect 92 kJ) at napupunta sa isang pagbawas sa dami, samakatuwid, upang ilipat ang balanse sa kanan, alinsunod sa prinsipyo ng Le Chatelier-Brown, kinakailangan upang palamig ang pinaghalong at mataas na presyon. Gayunpaman, mula sa isang kinetic point of view, ang pagbaba ng temperatura ay hindi kanais-nais, dahil lubos nitong binabawasan ang rate ng reaksyon - kahit na sa 700 °C, ang rate ng reaksyon ay masyadong mababa para sa praktikal na paggamit nito.
Sa ganitong mga kaso, ginagamit ang catalysis, dahil pinapayagan ng angkop na katalista na tumaas ang rate ng reaksyon nang hindi binabago ang equilibrium. Sa paghahanap para sa isang angkop na katalista, halos dalawampung libong iba't ibang mga compound ang sinubukan. Sa mga tuntunin ng kumbinasyon ng mga katangian (aktibidad ng catalytic, paglaban sa pagkalason, mababang gastos), ang isang katalista batay sa metal na bakal na may mga impurities ng aluminyo at potassium oxide ay nakatanggap ng pinakamalaking paggamit. Ang proseso ay isinasagawa sa temperatura na 400-600°C at mga presyon ng 10-1000 atmospheres.
Dapat pansinin na sa mga presyon sa itaas ng 2000 na mga atmospheres, ang synthesis ng ammonia mula sa pinaghalong hydrogen at nitrogen ay nagpapatuloy sa isang mataas na rate at walang isang katalista. Halimbawa, sa 850 °C at 4500 atmospheres, ang yield ng produkto ay 97%.
Mayroong isa pa, hindi gaanong karaniwang paraan ng pang-industriyang pagbubuklod ng nitrogen sa atmospera - ang pamamaraan ng cyanamide, batay sa reaksyon ng calcium carbide na may nitrogen sa 1000 ° C. Ang reaksyon ay nangyayari ayon sa equation:
CaC 2 + N 2 → CaCN 2 + C.
Ang reaksyon ay exothermic, ang thermal effect nito ay 293 kJ.
Humigit-kumulang 1·10 6 toneladang nitrogen ang kinukuha mula sa atmospera ng Earth taun-taon sa pamamagitan ng pang-industriya na paraan. Ang proseso ng pagkuha ng nitrogen ay inilarawan nang detalyado dito GRASYS
Mga compound ng nitrogen
Nitrogen oxidation estado sa compounds −3, −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5.Ang mga compound ng nitrogen sa −3 na estado ng oksihenasyon ay kinakatawan ng mga nitride, kung saan ang ammonia ang halos pinakamahalaga;
Ang mga compound ng nitrogen sa -2 na estado ng oksihenasyon ay hindi gaanong karaniwan, na kinakatawan ng mga pernitride, kung saan ang pinakamahalagang hydrogen pernitride ay N2H4 o hydrazine (mayroon ding lubhang hindi matatag na hydrogen pernitride N2H2, diimide);
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon -1 NH2OH (hydroxylamine) - isang hindi matatag na base na ginagamit, kasama ng mga hydroxylammonium salt, sa organic synthesis;
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon +1 nitric oxide (I) N2O (nitrous oxide, laughing gas);
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon +2 nitric oxide (II) NO (nitrogen monoxide);
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon +3 nitric oxide (III) N2O3, nitrous acid, derivatives ng NO2- anion, nitrogen trifluoride NF3;
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon +4 nitric oxide (IV) NO2 (nitrogen dioxide, brown gas);
Mga compound ng nitrogen sa estado ng oksihenasyon +5 - nitric oxide (V) N2O5, nitric acid at mga asing-gamot nito - nitrates, atbp.
Paggamit at aplikasyon
Mababa ang kumukulo na likidong nitrogen sa isang metal na baso.
Ang likidong nitrogen ay ginagamit bilang nagpapalamig at para sa cryotherapy.
Ang mga pang-industriyang aplikasyon ng nitrogen gas ay dahil sa mga inert na katangian nito. Ang gaseous nitrogen ay sunog at explosion-proof, pinipigilan ang oksihenasyon, pagkabulok. Sa industriya ng petrochemical, ang nitrogen ay ginagamit upang linisin ang mga tangke at pipeline, subukan ang operasyon ng mga pipeline sa ilalim ng presyon, at dagdagan ang produksyon ng mga deposito. Sa pagmimina, ang nitrogen ay maaaring gamitin upang lumikha ng isang explosion-proof na kapaligiran sa mga minahan, upang sumabog ang mga layer ng bato. Sa paggawa ng electronics, ang nitrogen ay ginagamit upang linisin ang mga lugar kung saan hindi naroroon ang oxidizing oxygen. Kung ang oksihenasyon o pagkabulok ay mga negatibong salik sa isang prosesong tradisyonal na gumagamit ng hangin, matagumpay na mapapalitan ng nitrogen ang hangin.
Ang isang mahalagang larangan ng paggamit ng nitrogen ay ang paggamit nito para sa karagdagang synthesis ng iba't ibang uri ng mga compound na naglalaman ng nitrogen, tulad ng ammonia, nitrogen fertilizers, explosives, dyes, atbp. Malaking halaga ng nitrogen ang ginagamit sa paggawa ng coke ("dry coke quenching ”) sa panahon ng pagbabawas ng coke mula sa mga baterya ng coke oven, pati na rin para sa "pagipit" ng gasolina sa mga rocket mula sa mga tangke hanggang sa mga bomba o makina.
Sa industriya ng pagkain, ang nitrogen ay nakarehistro bilang isang additive ng pagkain. E941, bilang isang daluyan ng gas para sa pag-iimbak at pag-iimbak, ang isang nagpapalamig, at likidong nitrogen ay ginagamit kapag nagbobote ng mga langis at hindi carbonated na inumin upang lumikha ng sobrang presyon at isang hindi gumagalaw na kapaligiran sa malambot na mga lalagyan.
Ang likidong nitrogen ay madalas na ipinapakita sa mga pelikula bilang isang sangkap na may kakayahang agad na mag-freeze ng malalaking bagay. Isa itong malawakang pagkakamali. Kahit na ang pagyeyelo ng isang bulaklak ay tumatagal ng mahabang panahon. Ito ay bahagyang dahil sa napakababang kapasidad ng init ng nitrogen. Para sa parehong dahilan, napakahirap palamig, sabihin, i-lock sa -196 ° C at i-crack ang mga ito sa isang suntok.
Ang isang litro ng likidong nitrogen, na umuuga at nagpainit hanggang sa 20 ° C, ay bumubuo ng humigit-kumulang 700 litro ng gas. Para sa kadahilanang ito, ang likidong nitrogen ay iniimbak sa mga espesyal na open-type na vacuum insulated Dewar o cryogenic pressure vessel. Ang prinsipyo ng pagpatay ng apoy na may likidong nitrogen ay batay sa parehong katotohanan. Ang pagsingaw, pinapalitan ng nitrogen ang oxygen na kailangan para sa pagkasunog, at huminto ang apoy. Dahil ang nitrogen, hindi tulad ng tubig, bula o pulbos, ay sumingaw at nawawala, ang nitrogen fire extinguishing ay ang pinaka-epektibong mekanismo sa pag-aalis ng apoy sa mga tuntunin ng pangangalaga ng mga mahahalagang bagay.
Ang pagyeyelo ng likidong nitrogen ng mga nabubuhay na nilalang na may posibilidad ng kanilang kasunod na pag-defrost ay may problema. Ang problema ay nakasalalay sa kawalan ng kakayahang i-freeze (at i-unfreeze) ang nilalang nang mabilis na sapat na ang heterogeneity ng pagyeyelo ay hindi makakaapekto sa mahahalagang function nito. Si Stanislav Lem, na nagpapantasya tungkol sa paksang ito sa aklat na "Fiasco", ay nakabuo ng isang emergency na sistema ng pagyeyelo ng nitrogen, kung saan ang isang nitrogen hose, na kumatok sa mga ngipin, ay dumikit sa bibig ng astronaut at isang masaganang stream ng nitrogen ay ibinibigay dito.
Pagmamarka ng silindro
Ang mga nitrogen cylinder ay pininturahan ng itim, dapat na may dilaw na inskripsiyon at isang brown na guhit (mga pamantayan
Ang niyebe ay hindi pa ganap na natutunaw, at ang hindi mapakali na mga may-ari ng mga suburban na lugar ay nagmamadali na upang masuri ang saklaw ng trabaho sa hardin. At marami talagang dapat gawin dito. At, marahil, ang pinakamahalagang bagay na dapat isipin sa unang bahagi ng tagsibol ay kung paano protektahan ang iyong hardin mula sa mga sakit at peste. Alam ng mga nakaranasang hardinero na ang mga prosesong ito ay hindi maaaring iwanan sa pagkakataon, at ang pagkaantala at pagpapaliban sa oras ng pagproseso para sa ibang pagkakataon ay maaaring makabuluhang bawasan ang ani at kalidad ng prutas.
Ang de-latang isda at cheese pie ay isang simpleng ideya sa tanghalian o hapunan para sa pang-araw-araw o Linggo na menu. Ang pie ay dinisenyo para sa isang maliit na pamilya ng 4-5 tao na may katamtamang gana. Ang pastry na ito ay may lahat nang sabay-sabay - isda, patatas, keso, at isang malutong na crust ng kuwarta, sa pangkalahatan, halos parang saradong calzone pizza, mas masarap at mas simple lang. Ang mga de-latang isda ay maaaring maging anuman - mackerel, saury, pink salmon o sardinas, pumili ayon sa iyong panlasa. Ang pie na ito ay inihanda din sa pinakuluang isda.
Igos, igos, puno ng igos - lahat ito ay mga pangalan ng parehong halaman, na mahigpit naming iniuugnay sa buhay sa Mediterranean. Alam ng sinumang nakatikim ng prutas ng igos kung gaano ito kasarap. Ngunit, bilang karagdagan sa isang pinong matamis na lasa, ang mga ito ay malusog din. At narito ang isang kawili-wiling detalye: lumalabas na ang mga igos ay isang ganap na hindi mapagpanggap na halaman. Bilang karagdagan, maaari itong matagumpay na lumaki sa isang balangkas sa gitnang daanan o sa isang bahay - sa isang lalagyan.
Ang masarap na cream na sopas na may pagkaing-dagat ay inihanda sa loob lamang ng isang oras, ito ay lumalabas na malambot at mag-atas. Pumili ng seafood ayon sa iyong panlasa at pitaka, maaari itong maging sea cocktail, at king prawns, at pusit. Nagluto ako ng sopas na may malalaking hipon at tahong sa mga shell. Una, ito ay napakasarap, at pangalawa, ito ay maganda. Kung ikaw ay nagluluto para sa isang maligaya na hapunan o tanghalian, kung gayon ang mga mussel sa mga shell at malalaking hipon na hindi binalatan ay mukhang katakam-takam at maganda sa isang plato.
Kadalasan, kahit na ang mga nakaranas ng mga residente ng tag-init ay nahaharap sa mga paghihirap sa paglaki ng mga punla ng kamatis. Para sa ilan, ang lahat ng mga punla ay lumalabas na pinahaba at mahina, para sa iba, bigla silang nagsisimulang mahulog at mamatay. Ang bagay ay mahirap mapanatili ang mga perpektong kondisyon para sa lumalagong mga punla sa isang apartment. Ang mga punla ng anumang halaman ay kailangang magbigay ng maraming liwanag, sapat na kahalumigmigan at pinakamainam na temperatura. Ano pa ang kailangan mong malaman at obserbahan kapag lumalaki ang mga punla ng kamatis sa isang apartment?
Ang mga uri ng kamatis ng serye ng Altai ay napakapopular sa mga hardinero dahil sa kanilang matamis, pinong lasa, mas nakapagpapaalaala sa lasa ng prutas kaysa sa isang gulay. Ang mga ito ay malalaking kamatis, ang bigat ng bawat prutas ay isang average na 300 gramo. Ngunit hindi ito ang limitasyon, mayroong mas malalaking kamatis. Ang pulp ng mga kamatis na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng juiciness at fleshiness na may bahagyang kaaya-ayang oiness. Maaari kang magtanim ng mahusay na mga kamatis ng serye ng Altai mula sa mga buto ng Agrosuccess.
Sa loob ng maraming taon, ang aloe ay ang pinaka-underrated houseplant. At ito ay hindi nakakagulat, dahil ang malawak na pamamahagi ng aloe vera sa huling siglo ay humantong sa ang katunayan na ang lahat ay nakalimutan ang tungkol sa iba pang mga uri ng kamangha-manghang makatas na ito. Ang Aloe ay pangunahing isang halamang ornamental. At sa tamang pagpili ng uri at iba't-ibang, maaari itong madaig ang sinumang kakumpitensya. Sa mga naka-istilong florarium at sa mga ordinaryong kaldero, ang aloe ay isang matibay, maganda at nakakagulat na mahabang buhay na halaman.
Masarap na vinaigrette na may mansanas at sauerkraut - isang vegetarian salad ng pinakuluang at pinalamig, hilaw, adobo, inasnan, adobo na mga gulay at prutas. Ang pangalan ay nagmula sa isang French sauce na gawa sa suka, langis ng oliba at mustasa (vinaigrette). Ang Vinaigrette ay lumitaw sa lutuing Ruso hindi pa katagal, sa simula ng ika-19 na siglo, marahil ang recipe ay hiniram mula sa lutuing Austrian o Aleman, dahil ang mga sangkap para sa Austrian herring salad ay halos magkapareho.
Kapag nananaginip tayong hinawakan ang mga maliliwanag na seed bag sa ating mga kamay, minsan hindi natin namamalayan na sigurado na tayo ay may prototype ng hinaharap na halaman. Itak namin ang paglalaan ng isang lugar para sa kanya sa hardin ng bulaklak at inaasahan ang itinatangi na araw ng paglitaw ng unang usbong. Gayunpaman, ang pagbili ng mga buto ay hindi palaging ginagarantiyahan na sa kalaunan ay makukuha mo ang ninanais na bulaklak. Nais kong bigyang pansin ang mga dahilan kung bakit ang mga buto ay maaaring hindi umusbong o mamatay sa pinakadulo simula ng pagtubo.
Paparating na ang tagsibol at ang mga hardinero ay nag-aalala tungkol sa kung paano palaguin ang magagandang punla. Marami ang nagtatanim ng mga punla ng kamatis, paminta, pipino. Ano ang kailangang gawin upang ang mga punla ay may mataas na kalidad na may nabuong root system at aerial part? Una sa lahat, piliin ang tamang uri o hybrid para sa paglaki sa open field o greenhouse. Maingat na basahin ang impormasyon sa pakete na may mga buto, bigyang-pansin ang petsa ng pag-expire, kung ang mga buto ay ginagamot ng disinfectant o hindi.
Paparating na ang tagsibol, at ang mga hardinero ay may mas maraming trabaho na dapat gawin, at sa pagsisimula ng init, ang mga pagbabago sa hardin ay nangyayari nang mabilis. Nagsisimula na ang mga buds sa mga halaman na natutulog pa kahapon, lahat ay literal na nabubuhay sa harap ng ating mga mata. Pagkatapos ng mahabang taglamig, hindi ito maaaring magsaya. Ngunit kasama ang hardin, ang mga problema nito ay nabubuhay - mga peste at pathogen. Weevils, flower beetles, aphids, clasterosporiasis, maniliasis, scab, powdery mildew - maaari kang maglista ng napakatagal na panahon.
Ang breakfast toast na may avocado at egg salad ay isang magandang simula ng araw. Ang egg salad sa recipe na ito ay nagsisilbing makapal na sarsa na tinimplahan ng sariwang gulay at hipon. Ang aking egg salad ay medyo hindi pangkaraniwan, ito ay isang dietary na bersyon ng paboritong meryenda ng lahat - na may Feta cheese, Greek yogurt at pulang caviar. Kung mayroon kang oras sa umaga, huwag ipagkait sa iyong sarili ang kasiyahan sa pagluluto ng masarap at malusog. Dapat magsimula ang araw na may positibong emosyon!
Marahil ang bawat babae kahit isang beses ay nakatanggap ng isang namumulaklak na orchid bilang isang regalo. Hindi nakakagulat, dahil ang gayong masiglang palumpon ay mukhang kamangha-manghang at namumulaklak sa mahabang panahon. Ang mga orchid ay hindi matatawag na napakahirap na panloob na pananim na lumago, ngunit ang hindi pagtupad sa mga pangunahing kondisyon para sa kanilang pagpapanatili ay kadalasang humahantong sa pagkawala ng isang bulaklak. Kung nagsisimula ka pa lamang makilala ang mga panloob na orchid, dapat mong malaman ang mga tamang sagot sa mga pangunahing katanungan tungkol sa paglaki ng mga magagandang halaman sa bahay.
Ang mga malago na cheesecake na may mga buto ng poppy at mga pasas, na inihanda ayon sa recipe na ito, ay kinakain sa aking pamilya sa isang kisap-mata. Katamtamang matamis, matambok, malambot, na may isang pampagana na crust, walang labis na mantika, sa isang salita, tulad ng ina o lola na pinirito sa pagkabata. Kung ang mga pasas ay napakatamis, kung gayon ang butil na asukal ay hindi maaaring idagdag sa lahat, nang walang asukal, ang mga cheesecake ay magiging mas mahusay na pinirito at hindi kailanman masusunog. Lutuin ang mga ito sa isang mahusay na pinainit na kawali, pinahiran ng mantika, sa mahinang apoy at walang takip!
Ang nitrogen (N 2) ay natuklasan ni J. Priestley noong 1774. Ang pangalang "nitrogen" sa Greek ay nangangahulugang "walang buhay". Ito ay dahil sa ang katunayan na ang nitrogen ay hindi sumusuporta sa mga proseso ng pagkasunog at paghinga. Ngunit para sa lahat ng mga pangunahing proseso ng buhay ng halaman at mga buhay na organismo, ang nitrogen ay napakahalaga.
Katangian ng elemento
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
Isotopes: 14 N (99.635%); 15 N (0.365%)
Clark sa crust ng lupa 0.01% sa timbang. Sa atmospera, 78.09% sa dami (75.6% sa masa). Ang nitrogen ay bahagi ng buhay na bagay (protina, nucleic acid, at iba pang organikong bagay). Sa hydrosphere, ang nitrogen ay naroroon sa anyo ng mga nitrates (NO 3). Ang mga atomo ng nitrogen ay ang ika-5 na pinaka-sagana sa uniberso.
Ang pinakamahalagang N-containing inorganic substance.
Libreng (molekular) nitrogen
Ang mga atomo ng nitrogen ay magkakaugnay ng tatlong covalent non-polar bond: isa sa mga ito ay isang sigma bond, 2 ay pi bond. Napakataas ng breaking energy.
Mga katangiang pisikal
Sa normal na temperatura at presyur sa atmospera, ang N 2 ay isang walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa, bahagyang mas magaan kaysa sa hangin, napakahinang natutunaw sa tubig. Ito ay inililipat sa isang likidong estado na may matinding kahirapan (Tbp -196 "C). Ang likidong nitrogen ay may mataas na init ng singaw at ginagamit upang lumikha ng mababang temperatura (nagpapalamig).
Paano makukuha
Ang nitrogen ay naroroon sa hangin sa isang libreng estado, kaya ang pang-industriya na paraan ng pagkuha ay upang paghiwalayin ang pinaghalong hangin (pagwawasto ng likidong hangin).
Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, ang maliit na halaga ng nitrogen ay maaaring makuha sa mga sumusunod na paraan:
1. Pagpasa ng hangin sa mainit na tanso, na sumisipsip ng oxygen dahil sa reaksyon: 2Cu + O 2 \u003d 2CiO. Ang natitira ay nitrogen na may mga impurities ng inert gas.
2. Redox decomposition ng ilang ammonium salts:
NH 4 NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O
3. Oxidation ng ammonia at ammonium salts:
4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O
8NH 3 + ZBr 2 = N 2 + 6NH 4 Br
NH 4 Cl + NaNO 2 \u003d N 2 + NaCl + 2H 2 O
Mga katangian ng kemikal
Ang molecular nitrogen ay isang chemically inert substance dahil sa napakataas na stability ng N 2 molecules. Ang mga reaksyon lamang ng kumbinasyon sa mga metal ay nagpapatuloy nang mas madali. Sa lahat ng iba pang mga kaso, upang simulan at mapabilis ang mga reaksyon, kinakailangan na gumamit ng mataas na temperatura, spark electric discharges, ionizing radiation, catalysts (Fe, Cr, V, Ti at kanilang mga compound).
Mga reaksyon sa mga ahente ng pagbabawas (N 2 - ahente ng oxidizing)
1. Pakikipag-ugnayan sa mga metal:
Ang mga reaksyon ng pagbuo ng alkali at alkaline earth nitride Me ay nagpapatuloy kapwa sa purong nitrogen at sa panahon ng pagkasunog ng mga metal sa hangin
N 2 + 6Li = 2Li 3 N
N 2 + 6Cs = 2Cs 3 N
N 2 + 3Mg \u003d Mg 3 N 2
2. Pakikipag-ugnayan sa hydrogen (ang reaksyon ay may malaking praktikal na kahalagahan):
N 2 + ZN 2 \u003d 2NH 3 ammonia
3. Pakikipag-ugnayan sa silikon at carbon
2N 2 + 3Si \u003d Si 3 N 4 silicon (IV) nitride
N 2 + 2C \u003d (CN) 2 dicyano
2N 2 + 5C + 2Na 2 CO 3 \u003d 4NaCN + 3CO 2 sodium cyanide
Mga reaksyon sa oxidizing agent (N 2 - reducing agent)
Ang mga reaksyong ito ay hindi nagpapatuloy sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang nitrogen ay hindi direktang nakikipag-ugnayan sa fluorine at iba pang mga halogens, ngunit ang reaksyon sa oxygen ay nangyayari sa temperatura ng mga electric spark discharges:
N 2 + O 2 \u003d 2NO
Ang reaksyon ay lubos na nababaligtad; ang tuwid na linya ay dumadaloy sa pagsipsip ng init (endothermic).
Ang Nitrogen (English Nitrogen, French Azote, German Stickstoff) ay halos sabay-sabay na natuklasan ng ilang mananaliksik. Nakuha ni Cavendish ang nitrogen mula sa hangin (1772), na ipinapasa ang huli sa mainit na karbon, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng isang alkali solution upang sumipsip ng carbon dioxide. Ang Cavendish ay hindi nagbigay ng isang espesyal na pangalan sa bagong gas, na tinutukoy ito bilang mephitic air (lat. - mephitis - suffocating o nakakapinsalang pagsingaw ng lupa). Opisyal, ang pagtuklas ng nitrogen ay karaniwang iniuugnay kay Rutherford, na naglathala noong 1772 ng kanyang disertasyon na "On fixed air, kung hindi man ay tinatawag na suffocating", kung saan unang inilarawan ang ilan sa mga kemikal na katangian ng nitrogen. Sa parehong mga taon, nakatanggap si Scheele ng nitrogen mula sa hangin sa atmospera sa parehong paraan tulad ng Cavendish. Tinawag niya ang bagong gas spoiled air (Verdorbene Luft). Tinawag ni Priestley (1775) ang nitrogen phlogisticated air (Air phlogisticated). Lavoisier noong 1776-1777 pinag-aralan nang detalyado ang komposisyon ng hangin sa atmospera at nalaman na ang 4/5 ng dami nito ay binubuo ng asphyxiating gas (Air mofette).
Iminungkahi ni Lavoisier na pangalanan ang elementong "nitrogen" mula sa negatibong prefix na Greek na "a" at ang salita para sa buhay na "zoe", na binibigyang-diin ang kawalan ng kakayahan nitong mapanatili ang paghinga. Noong 1790, ang pangalang "nitrogen" (nitrogen - "nabubuo ng saltpeter") ay iminungkahi para sa nitrogen, na kalaunan ay naging batayan para sa internasyonal na pangalan ng elemento (Nitrogenium) at ang simbolo para sa nitrogen - N.
Ang pagiging likas, nakakakuha ng:
Ang nitrogen ay nangyayari sa kalikasan pangunahin sa malayang estado. Sa hangin, ang volume fraction nito ay 78.09%, at ang mass fraction nito ay 75.6%. Ang mga compound ng nitrogen ay matatagpuan sa maliit na halaga sa mga lupa. Ang nitrogen ay isang constituent ng mga protina at maraming natural na organic compound. Ang kabuuang nilalaman ng nitrogen sa crust ng lupa ay 0.01%.
Ang atmospera ay naglalaman ng humigit-kumulang 4 na quadrillion (4 10 15) tonelada ng nitrogen, at humigit-kumulang 20 trilyon (20 10 12) tonelada sa mga karagatan. Ang isang maliit na bahagi ng halagang ito - mga 100 bilyong tonelada - ay taun-taon na nakatali at kasama sa komposisyon ng mga buhay na organismo. Sa 100 bilyong toneladang ito ng nakagapos na nitrogen, 4 bilyong tonelada lamang ang matatagpuan sa mga tisyu ng mga halaman at hayop - ang natitira ay naiipon sa mga nabubulok na mikroorganismo at kalaunan ay babalik sa atmospera.
Sa teknolohiya, ang nitrogen ay nakukuha mula sa hangin. Upang makakuha ng nitrogen, ang hangin ay inililipat sa isang likidong estado, at pagkatapos ay ang nitrogen ay pinaghihiwalay mula sa hindi gaanong pabagu-bago ng oxygen sa pamamagitan ng pagsingaw (t bale N 2 \u003d -195.8 ° С, t bale O 2 \u003d -183 ° С)
Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, ang purong nitrogen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng nabubulok na ammonium nitrite o sa pamamagitan ng paghahalo ng mga solusyon ng ammonium chloride at sodium nitrite kapag pinainit:
NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O; NH 4 Cl + NaNO 2 NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Mga katangiang pisikal:
Ang natural na nitrogen ay binubuo ng dalawang isotopes: 14 N at 15 N. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang nitrogen ay isang walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas, bahagyang mas magaan kaysa sa hangin, hindi gaanong natutunaw sa tubig (15.4 ml ng nitrogen ay natutunaw sa 1 litro ng tubig, oxygen - 31 ml). Sa -195.8°C, ang nitrogen ay nagiging walang kulay na likido, at sa -210.0°C, nagiging puting solid. Sa solid state, umiiral ito sa anyo ng dalawang polymorphic modification: sa ibaba -237.54 ° C, isang matatag na anyo na may cubic lattice, sa itaas - na may isang hexagonal.
Ang nagbubuklod na enerhiya ng mga atomo sa isang molekulang nitrogen ay napakataas at umaabot sa 941.6 kJ/mol. Ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng mga atomo sa isang molekula ay 0.110 nm. Ang N 2 molecule ay diamagnetic. Ito ay nagpapahiwatig na ang bono sa pagitan ng mga atomo ng nitrogen ay triple.
Densidad ng gaseous nitrogen sa 0°C 1.25046 g/dm 3
Mga katangian ng kemikal:
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang nitrogen ay isang chemically inactive substance dahil sa isang malakas na covalent bond. Sa normal na kondisyon, ito ay tumutugon lamang sa lithium, na bumubuo ng isang nitride: 6Li + N 2 = 2Li 3 N
Sa pagtaas ng temperatura, ang aktibidad ng molekular na nitrogen ay tumataas, habang maaari itong maging parehong ahente ng oxidizing (na may hydrogen, mga metal) at isang ahente ng pagbabawas (na may oxygen, fluorine). Kapag pinainit, sa mataas na presyon at sa pagkakaroon ng isang katalista, ang nitrogen ay tumutugon sa hydrogen upang bumuo ng ammonia: N 2 + 3H 2 = 2NH 3
Ang nitrogen ay pinagsama sa oxygen lamang sa isang electric arc upang bumuo ng nitric oxide (II): N 2 + O 2 \u003d 2NO
Sa isang electric discharge, posible rin ang isang reaksyon na may fluorine: N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3
Ang pinakamahalagang koneksyon:
Nagagawa ng nitrogen na bumuo ng mga kemikal na compound, na nasa lahat ng estado ng oksihenasyon mula +5 hanggang -3. Ang nitrogen ay bumubuo ng mga compound sa positibong estado ng oksihenasyon na may fluorine at oxygen, at sa mga estado ng oksihenasyon na higit sa +3, ang nitrogen ay matatagpuan lamang sa mga compound na may oxygen.
Ammonia, NH 3 - isang walang kulay na gas na may masangsang na amoy, madaling natutunaw sa tubig ("ammonia"). Ang ammonia ay may mga pangunahing katangian, nakikipag-ugnayan sa tubig, hydrogen halides, mga acid:
NH 3 + H 2 O NH 3 * H 2 O NH 4 + + OH - ; NH 3 + HCl = NH 4 Cl
Isa sa mga tipikal na ligand sa mga kumplikadong compound: Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2 (violet, p-rim)
Reductant: 2NH 3 + 3CuO 3Cu + N 2 + 3H 2 O.
Hydrazine- N 2 H 4 (hydrogen pernitride), ...
Hydroxylamine- NH2OH, ...
Nitric oxide(I), N 2 O (nitrous oxide, laughing gas). ...
Nitric oxide(II), NO ay isang walang kulay na gas, walang amoy, bahagyang natutunaw sa tubig, hindi nakakabuo ng asin. Sa laboratoryo, nakuha ang mga ito sa pamamagitan ng pagtugon sa tanso at pagtunaw ng nitric acid:
3Cu + 8HNO 3 \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Sa industriya, ito ay nakuha sa pamamagitan ng catalytic oxidation ng ammonia sa paggawa ng nitric acid:
4NH 3 + 5O 2 4NO + 6 H 2 O
Madaling na-oxidize sa nitric oxide (IV): 2NO + O 2 = 2NO 2
Nitric oxide(III), ??? ...
...
Nitrous acid, ??? ...
...
Nitrite, ??? ...
...
Nitric oxide(IV), NO 2 - isang nakakalason na kayumanggi na gas, ay may katangian na amoy, natutunaw nang maayos sa tubig, habang nagbibigay ng dalawang acid, nitrous at nitric: H 2 O + NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3
Sa paglamig, ito ay nagiging walang kulay na dimer: 2NO 2 N 2 O 4
Nitric oxide(V), ??? ...
...
Nitric acid, HNO 3 - walang kulay na likido na may masangsang na amoy, t bp = 83°C. Malakas na acid, mga asing-gamot - nitrates. Isa sa pinakamalakas na oxidizing agent, na dahil sa pagkakaroon ng nitrogen atom sa komposisyon ng acid residue sa pinakamataas na oxidation state N +5. Kapag ang nitric acid ay nakikipag-ugnayan sa mga metal, hindi hydrogen ang pinakawalan bilang pangunahing produkto, ngunit iba't ibang mga produkto ng pagbabawas ng nitrate ion:
Cu + 4HNO 3 (conc) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4Mg + 10HNO 3 (matalino) = 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 5H 2 O.
Nitrates, ??? ...
...
Application:
Ito ay malawakang ginagamit upang lumikha ng isang hindi gumagalaw na kapaligiran - pagpuno ng mga electric incandescent lamp at libreng espasyo sa mga mercury thermometer, kapag nagbobomba ng mga likido, sa industriya ng pagkain bilang isang packaging gas. Nitride nila ang ibabaw ng mga produktong bakal, ang mga iron nitride ay nabuo sa ibabaw na layer, na nagbibigay sa bakal ng higit na tigas. Ang likidong nitrogen ay kadalasang ginagamit para sa malalim na paglamig ng iba't ibang mga sangkap.
Ang nitrogen ay mahalaga para sa buhay ng mga halaman at hayop, dahil ito ay bahagi ng mga sangkap ng protina. Ang nitrogen ay ginagamit sa maraming dami upang makagawa ng ammonia. Ang mga nitrogen compound ay ginagamit sa paggawa ng mga mineral fertilizers, pampasabog at sa maraming industriya.
L.V. Cherkashin
KhF Tyumen State University, gr. 542(I)
Mga pinagmumulan:
- G.P. Khomchenko. Isang manwal sa kimika para sa mga mag-aaral sa unibersidad. M., Bagong alon, 2002.
- A.S. Egorov, Kimika. Allowance-tutor para sa pagpasok sa mga unibersidad. Rostov-on-Don, Phoenix, 2003.
- Pagtuklas ng mga elemento at ang pinagmulan ng kanilang mga pangalan /
