Carl Scheele, onye Sweden chemist, na Daniel Rutherford, onye Scotland na-ahụ maka ihe ọkụkụ, chọtara nitrogen iche na 1772. Reverend Cavendish na Lavoisier nwetakwara nitrogen n'onwe ha n'ihe dị ka otu oge. Nitrogen bụ nke mbụ ghọtara dị ka mmewere site Lavoisier, onye kpọrọ ya "azo", nke pụtara "adịghị ndụ". Chaptal kpọrọ nitrogen elementrị na 1790. Aha a sitere na okwu Grik "nitre" (nitrate nwere nitrogen na nitrate)
Ndị na-emepụta Nitrogen Mmepụta - Ụlọ ọrụ mmepụta Nitrogen China & Ndị na-ebubata (xinfatools.com)
Isi mmalite nke Nitrogen
Nitrogen bụ ihe nke iri atọ kachasị n'ụwa. N'iburu n'uche na nitrogen bụ 4/5 nke oke ikuku, ma ọ bụ karịa 78%, anyị nwere ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ na anyị nwere nitrogen na-akparaghị ókè. Nitrogen dịkwa n'ụdị nitrates n'ụdị mineral dị iche iche, dị ka saltpeter Chile (sodium nitrate), saltpeter ma ọ bụ nitre (potassium nitrate), na mineral nwere ammonium salts. Nitrogen dị n'ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe dị mgbagwoju anya, gụnyere protein na amino acid dị na ihe niile dị ndụ.
Njirimara anụ ahụ
Nitrogen N2 bụ gas na-enweghị agba, enweghị ụtọ, na enweghị isi n'ime ụlọ okpomọkụ, ọ na-abụkarịkwa adịghị egbu egbu. Njupụta gas n'okpuru ọnọdụ ọkọlọtọ bụ 1.25g / L. Nitrogen na-akpata 78.12% nke mkpokọta ikuku (ọnụọgụ ụda) ma bụrụ isi akụkụ nke ikuku. Enwere ihe dị ka trillion 400 nke gas na ikuku.
N'okpuru ọkọlọtọ ikuku ikuku, mgbe mma ka -195.8 ℃, ọ na-aghọ mmiri mmiri na-enweghị agba. Mgbe ọ dị mma ruo -209.86 ℃, nitrogen mmiri mmiri na-aghọ ihe siri ike nke snow.
Nitrogen anaghị ere ọkụ, a na-ewere ya dị ka gas na-eku ume (ya bụ, iku ume nitrogen dị ọcha na-anapụ ahụ mmadụ oxygen). Nitrogen nwere solubility dị ala na mmiri. Na 283K, otu olu mmiri nwere ike igbari ihe dịka 0.02 mpịakọta nke N2.
Njirimara kemịkalụ
Nitrogen nwere mmetụta kemịkalụ kwụsiri ike. O siri ike imeghachi omume na ihe ndị ọzọ na okpomọkụ ụlọ, ma ọ nwere ike ịme mgbanwe kemịkalụ na ụfọdụ ihe dị n'okpuru okpomọkụ dị elu na ọnọdụ ike dị elu, a pụkwara iji ya mepụta ihe ọhụrụ bara uru nye ụmụ mmadụ.
Usoro molekụla orbital nke molekul nitrogen bụ KK σs2 σs * 2 σp2 σp * 2 πp2. Abụọ ụzọ atọ nke eletrọn na-enye aka na njikọta, ya bụ, njikọ π abụọ na otu njikọ σ na-etolite. Ọ dịghị onyinye na bonding, na bonding na mgbochi-bonding ume bụ ihe nkwụghachi ụgwọ, na ha na naanị eletrọn ụzọ abụọ. Ebe ọ bụ na enwere njikọ N≡N atọ na molecule N2, molecule N2 nwere nkwụsi ike dị ukwuu, ọ na-ewe 941.69 kJ/mol nke ume iji mebie ya ka ọ bụrụ atọm. Mkpụrụ ndụ N2 bụ ihe kachasị kwụsie ike nke mkpụrụ ndụ diatomic a maara, na ihe jikọrọ ọnụ ọgụgụ nke nitrogen bụ 28. Ọzọkwa, nitrogen adịghị mfe ọkụ na ọ dịghị akwado combustion.
Usoro ule
Tinye Mg mmanya na-ere ọkụ n'ime karama na-anakọta gas jupụtara na nitrogen, na Mg mmanya ga-anọgide na-ere ọkụ. Wepụ ntụ nke fọdụrụ (obere ntụ ntụ ntụ Mg3N2), tinye ntakịrị mmiri, wee mepụta gas (amonia) nke na-atụgharị akwụkwọ na-acha uhie uhie na-acha anụnụ anụnụ. Nkwekọrịta mmeghachi omume: 3Mg + N2 = mgbanye = Mg3N2 (magnesium nitride); Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2NH3↑
Njirimara njikọ na valence bond Ọdịdị nke nitrogen
N'ihi na otu ihe N2 kwụsiri ike n'ọnọdụ nkịtị, ndị mmadụ na-ekwenyekarị na nitrogen bụ ihe anaghị arụ ọrụ nke kemịkal. N'ezie, n'ụzọ megidere nke ahụ, nitrogen elemental nwere ọrụ kemịkal dị elu. Eletrọnegativity nke N (3.04) bụ nke abụọ na F na O, na-egosi na ọ nwere ike ịmepụta njikọ siri ike na ihe ndị ọzọ. Na mgbakwunye, nkwụsi ike nke otu ihe N2 molecule na-egosi naanị ọrụ nke atọm N. Nsogbu a bụ na ndị mmadụ achọtabeghị ọnọdụ kachasị mma maka ịgbalite mkpụrụ ndụ N2 n'ime ụlọ okpomọkụ na nrụgide. Ma na okike, ụfọdụ nje bacteria na nodules osisi nwere ike ịtụgharị N2 na ikuku n'ime ogige nitrogen n'okpuru ọnọdụ ike dị ala na ọnọdụ okpomọkụ na nrụgide nkịtị, ma jiri ha dị ka fatịlaịza maka uto ihe ọkụkụ.
Ya mere, ọmụmụ banyere nitrogen fixation bụ mgbe niile isiokwu nchọpụta sayensị dị mkpa. Ya mere, ọ dị mkpa ka anyị ghọta njirimara njikọ na valence bond Ọdịdị nke nitrogen n'ụzọ zuru ezu.
Ụdị nkekọ
Ọdịdị valence eletrọnịkị N atom bụ 2s2p3, ya bụ, e nwere 3 otu eletrọn na otu ụzọ abụọ eletrọn naanị. Dabere na nke a, mgbe ị na-eme ogige, enwere ike ịmepụta ụdị njikọ atọ ndị a:
1. Ịme njikọ ion 2. Ịmepụta njikọ nke covalent 3. Ịme njikọ nhazi.
1. Akpụ agbụ ion
N atọm nwere nnukwu electronegativity (3.04). Mgbe ha na-etolite ọnụọgụ abụọ nitrides na ọla nwere obere electronegativity, dị ka Li (electronegativity 0.98), Ca (electronegativity 1.00), na Mg (electronegativity 1.31), ha nwere ike nweta 3 electrons na-etolite N3- ions. N2+ 6 Li == 2 Li3N N2+ 3 Ca == Ca3N2 N2+ 3 mg =ignite=Mg3N2 N3-ion nwere ụgwọ ọjọọ dị elu yana nnukwu radius (171pm). A ga-eme ka mmiri sie ike mgbe ha zutere ụmụ irighiri mmiri. Ya mere, ogige ionic nwere ike ịdị naanị na ala akọrọ, ọ gaghị enwekwa ion hydrated nke N3-.
2. Nhazi nke covalent agbụ
Mgbe N atọm na-etolite ogige ndị na-abụghị ọla nwere electronegativity dị elu, a na-emepụta njikọ ndị na-esonụ:
⑴N atọm were sp3 hybridization steeti, na-etolite atọ covalent agbụ, na-ejigide a ụzọ naanị eletrọn ụzọ abụọ, na molekul nhazi bụ trigonal pyramidal, dị ka NH3, NF3, NCl3, wdg Ọ bụrụ na anọ covalent otu agbụ na-guzobere, na molekul nhazi bụ. tetrahedron mgbe niile, dị ka ion NH4+.
⑵N atọm na-ewere ọnọdụ sp2 hybridization, mepụta njikọ abụọ covalent na otu njikọ, ma jigide otu ụzọ abụọ eletrọnị naanị, na nhazi molecular bụ akụkụ, dị ka Cl-N=O. (N atom na-emepụta njikọ σ na njikọ π na Cl atom, yana otu ụzọ abụọ eletrọn dị na N atom na-eme ka triangular molecule ahụ.) Ọ bụrụ na enweghị otu ụzọ eletrọn naanị, nhazi molecular bụ triangular, dị ka HNO3 molecule ma ọ bụ NO3-ion. N'ime molekul nitric acid, N atom na-etolite njikọ atọ σ atọ nwere atọ O atọ n'otu n'otu, yana otu ụzọ elektrọn na π orbital ya na otu π elektrọn nke atọ atọ O abụọ na-etolite njikọ elektrọn dị n'etiti anọ delocalized π. Na nitrate ion, a na-etolite nnukwu π bond nke dị n'etiti etiti isii nke etiti isii n'etiti atọ O atọ na etiti N atọm. Nhazi a na-eme ka ọnụọgụ oxidation pụtara ìhè N atom na nitric acid +5. N'ihi ọnụnọ nke nnukwu π bonds, nitrate kwụsiri ike n'okpuru ọnọdụ nkịtị. ⑶N atọm nakweere sp hybridization iji mepụta njikọ atọ covalent ma na-ejigide otu ụzọ abụọ eletrọn naanị. Nhazi molekul bụ ahịrị, dị ka nhazi nke N atom na N2 molecule na CN-.
3. Nhazi nke njikọ nchikota
Mgbe nitrogen atom na-etolite ihe dị mfe ma ọ bụ ogige, ha na-ejikarị ụzọ abụọ eletrọn anya, ya mere ihe ndị dị otú ahụ dị mfe ma ọ bụ ogige nwere ike ime dị ka ndị na-enye onyinye electron iji jikọta na ion metal. Dịka ọmụmaatụ, [Cu(NH3)4]2+ ma ọ bụ [Tu(NH2)5]7, wdg.
Oxidation steeti-Gibbs eserese ike efu
A pụkwara ịhụ ya site na oxidation state-Gibbs free energy diagram nke nitrogen na, ma e wezụga maka NH4 ions, N2 molecule with a oxidation number of 0 is at the low point of the curve in the diagram, nke na-egosi na N2 bụ thermodynamically. kwụsiri ike na ogige nitrogen yana ọnụọgụ oxidation ndị ọzọ.
Ụkpụrụ nke ogige nitrogen dị iche iche na ọnụọgụ oxidation n'etiti 0 na +5 dị n'elu akara na-ejikọta isi ihe abụọ HNO3 na N2 (akara akara dị na eserese ahụ), ya mere ogige ndị a adịghị eguzosi ike n'ezi ihe ma na-enwekarị mmeghachi omume na-adịghị mma. Naanị otu dị na eserese ahụ nwere uru dị ala karịa molekul N2 bụ ion NH4+. [1] Site na oxidation steeti-Gibbs eserese ume efu nke nitrogen na nhazi nke molekul N2, enwere ike ịhụ na elemental N2 adịghị arụ ọrụ. Naanị n'okpuru okpomọkụ dị elu, nrụgide dị elu na ọnụnọ nke onye na-emepụta ihe nwere ike nitrogen na-emeghachi omume na hydrogen iji mepụta amonia: N'okpuru ọnọdụ nkwụsị, nitrogen nwere ike ikpokọta na oxygen na-emepụta nitric oxide: N2 + O2 = ichapu = 2NO Nitric oxide na-ejikọta ngwa ngwa na oxygen ka. ụdị nitrogen dioxide 2NO+O2=2NO2 Nitrogen dioxide na-agbaze n'ime mmiri iji mepụta nitric acid, nitric oxide 3NO2+H2O=2HNO3+NO N'obodo ndị nwere ike hydropower mepere emepe, e jiriwo mmeghachi omume a mepụta nitric acid. N2 na-emeghachi omume na hydrogen iji mepụta amonia: N2+3H2=== (akara ngbanwe) 2NH3 N2 na-emeghachi omume na ọla ndị nwere ikike ionization dị ala na nke nitrides nwere ike lattice dị elu iji mepụta ionic nitrides. Dịka ọmụmaatụ: N2 nwere ike meghachi omume ozugbo na lithium dara na ụlọ okpomọkụ: 6 Li + N2 === 2 Li3N N2 na-emeghachi omume na alkaline earth metals Mg, Ca, Sr, Ba na okpomọkụ ọkụ: 3 Ca + N2 === Ca3N2 N2 nwere ike naanị boron na aluminom na-emeghachi omume na okpomoku incandescent: 2 B + N2=== 2 BN (macromolecule compound) N2 na-emeghachi omume na silicon na ihe otu ndị ọzọ na okpomọkụ dị elu karịa 1473K.
Ngwakọta nitrogen na-atụnye ụzọ abụọ nke eletrọn na njikọta, ya bụ, na-eme njikọ π abụọ na otu σ bond. Ọ naghị etinye aka na njikọta, yana ike njikọ na mgbochi njikọ bụ ihe nkwụghachi ụgwọ, na ha dabara na ụzọ abụọ eletrọn naanị. N'ihi na enwere njikọ N≡N atọ na molecule N2, molecule N2 nwere nkwụsi ike dị ukwuu, ọ na-ewekwa 941.69kJ/mol nke ume iji mebie ya ka ọ bụrụ atọm. Mkpụrụ ndụ N2 bụ ihe kachasị kwụsie ike nke mkpụrụ ndụ diatomic a maara, na ihe jikọrọ ọnụ ọgụgụ nke nitrogen bụ 28. Ọzọkwa, nitrogen adịghị mfe ọkụ na ọ dịghị akwado combustion.
Oge nzipu: Jul-23-2024
