含氮化合物。 氮的性质

生下硝酸盐 - 来自拉丁词Nitrogenium翻译。 此标题氮 - 化学元素原子序数的7，头15个组中的周期表的长版本。 在地球的构成的简单物质的形式分布气囊 - 气氛。 各种含氮化合物在地壳中发现，和活的有机体被广泛应用于工业，军事，农业和医药。

为什么叫氮“窒息”和“死气沉沉”

作为化学的历史学家认为第一次拿到这个简单的物质亨利·卡文迪许（1777）。 科学通过空气流过用于使用碱的反应产物的吸收热煤。 随着经验的研究员的结果发现，无色无味的气体，未反应的煤。 卡文迪什把它称为“令人窒息的空气”为不能维持呼吸和燃烧。

现代化工说明的是氧气与煤反应，形成二氧化碳。 的空气的剩余的“窒息”是为分子N ₂的大部分_。 卡文迪什和其他科学家在这件事情的时候还没有已知的，尽管氮和硝酸盐化合物然后在经济被广泛使用。 科学家讲述了不同寻常的气给同事进行类似的实验 - 约瑟夫·普利斯特里。

与此同时卡尔·谢勒提请注意空气的未知成分，但未能正确地解释它的起源。 只有丹尼尔·拉瑟福德于1772年认识到，本实验“窒息”，“破坏了”气 - 氮气。 一些科学家认为，它的发现者 - 它仍然是一个有争议的科学史家。

15年之后卢瑟福的实验著名化学家Antuan Lavuaze建议更换空气一词“撒娇”是指氮，另一方面 - Nitrogenium。 通过试验证明，这种物质不燃烧的时候，不支持呼吸。 然后有俄国名字“氮”，这是用不同的方式解释。 常说的术语意指“死气沉沉”。 随后的研究驳斥了关于物质的性质的普遍看法。 氮化合物 - 蛋白 - 在活生物体的组合物中的主要的大分子。 为了构建植物从土壤矿质营养必需的元件吸收- ^2-离子NO ₃和NH ^{4 +。}

氮 - 一种化学元素

要了解原子结构和性质有助于 周期性系统 （PS）。 的位置 的化学元素 在周期表中可以定义核电荷数，质子和中子（质数）的数量。 这是要注意的原子质量的价值 - 这是该元素的主要特点之一。 期间，数目对应于能量水平的数目。 周期表组号码的短版本对应于外部energaticheskom级的电子的数量。 总结在通过其在周期性系统位氮的一般特性的数据：

• 这是一种非金属元素是在SS的右上角。
• 化学符号：N.
• 物业编号：7。
• 相对原子质量：14.0067。
• 式挥发性氢化合物：NH _3（氨）。
• 形成更高氧化物N ₂ O _5，其等于氮V的化合价

结构的氮原子：

• 核电荷+7。
• 质子数：7; 中子数：7。
• 能源楼层号：2。
• 电子的总数目：7; Ë式：1秒2秒^{2 2 3 2P。}

详细研究了稳定同位素№元件7，它们的质量数 - 其中14和15的轻原子的含量为99.64％。 短命放射性同位素的核也7个质子和中子的数量变化很大：4，5，6，9，10。

氮的性质

由于空气分子的一部分是本大地鞘单质，其化学式- N _2。 氮气气氛中的含量为约78.1体积％。 在地壳的化学元素的无机化合物 - 各种铵盐和硝酸盐（硝石）。 公式和一些最重要的物质的名称的化合物：

• NH _3，氨。
• NO _2，二氧化氮。
• _硝酸钠硝酸钠。
• （NH _4）2 SO _4，硫酸铵。

后两种化合物中的氮的化合价 - 四。 煤，土壤，生物体还含有结合形式N原子。 氮是氨基酸的大分子，DNA和RNA核苷酸，激素和血红蛋白的组分。 在人体内的化学元素的总含量达到2.5％。

单质

氮双原子分子的形式 - 最大体积和重量大气空气。 物质，其式为N _2，没有气味，颜色和味道。 这种气体是2/3以上空气地球鞘。 液氮为无色物质，类似水。 沸点为-195,8℃的温度 M（N _2）= 28克/摩尔。 单质容易一点氧气，氮气，空气，它的密度接近1。

在该分子结合的原子牢牢3共享电子对。 的化合物表现出高的耐化学性，它从氧和其它气态物质的区别。 到大的氮分子被分裂成其必要组成原子耗费能量942.9千焦/摩尔。 所述三对电子的接触是非常强的，开始时高于2000℃下加热，以分解

实际上不正常条件下发生，分子离解成原子。 化学惰性还由氮气完全不存在在其分子中的极性造成的。 它们相互作用极弱对方，从而工作物质的气体状态在常压，在接近室温的温度。 分子氮的低化学活性在不同的工艺和设备，其中有必要创造一个惰性环境中使用。

太阳辐射的在高层大气的影响下，可能会发生分子N ₂的离解。 原子氮形成，这与正常条件下（磷，硫，砷）在一定的金属和非金属反应。 结果是间接获得的物质被研磨条件合成。

氮价

原子的外层电子外壳形成2 S 3和对电子。 与对应于它的还原性的其他元件相互作用时，这些负氮可以给颗粒。 邻接缺八比特组3电子原子表现出氧化能力。 低于其金属性质的电负性氮是比氟，氧和氯的较不显着。 当与这些化学元素交互氮给出电子（氧化）。 减少到负离子，接着用其它金属和非金属反应。

典型氮价 - 三。 在这种情况下，化学键通过电子的外P-吸引力和共同（结合）对创建形成。 氮能形成供体-受体键的，由于其孤电子对，由于是铵离子NH ^{4 +。}

获得在实验室和行业

基于氧化性质的一种实验室方法氧化铜。 使用与氢氮化合物-氨NH _3。 这种不愉快气味的气体vzaimoddeystvuet与粉末状氧化铜黑色。 将所得的反应生成氮气和出现金属铜（红色粉末）。 沉积在管壁上的水滴 - 另一个反应产物。

使用与金属的氮化合物的另一种方法的实验室-叠氮化物，例如NaN ₃的_。 通过这并不需要从污染物净化气体获得。

实验室进行亚硝酸铵的分解为氮和水。 为了开始反应，需要加热，则该过程用的热量（放热的）演进进行。 氮杂质污染，因此它是清洁和干燥。

在同行业中氮的制备：

• 液态空气的分馏 - 一个方法，它使用氮和氧（沸点不同）的物理性质;
• 用热煤的空气的化学反应;
• 吸附气体分离。

氧化特性 - 与金属和氢相互作用

惯性耐用分子不允许氮化合物的一些直接合成。 以激活需要强加热或照射物质的原子。 氮可在室温下用锂反应，用镁，钙和钠，反应仅通过加热进行。 形成相应的金属氮化物。

用氢的氮的相互作用在高温度和压力下发生。 另外这个过程需要催化剂。 氨获得 - 最重要的化学合成的一个。 氮气，作为氧化剂，示出了在其三负氧化态：

• 3（氨和其它含氮化合物，氢 - 氮化物）;
• -2（肼N ₂ H _4）;
• -1（NH羟胺₂ OH）。

最重要的氮化物 - 合成氨 - 大批量产业准备。 很长一段时间，最大的问题仍然是氮的化学惰性。 其原料来源是硝酸盐，但矿产资源储量开始与生产增长迅速下降。

化学科学和实践的伟大成就是氨固氮技术的创建工业规模。 在特殊的列是通过直接合成 - 从空气和氢气获得氮之间的可逆过程。 当创建最佳条件下，转移该反应产物侧的平衡，使用该催化剂的氨产率97％。

与氧的相互作用 - 还原性质

为了开始氮气和氧气的反应中，必须是强加热。 具有足够的能量 电弧 和雷电放电到大气中。 最重要的无机化合物，其中氮是在其正氧化态：

• 1（氮氧化物（I）N ₂ O）;
• 2（NO的一氧化氮）;
• 3（氮氧化物（III）N ₂ O _{3，HNO 2}亚硝酸，亚硝酸盐的盐）;
• 4（二氧化氮（IV）NO _2）;
• 5（五氧化二氮（V）N ₂ O _{5，HNO 3}硝酸，硝酸盐）。

的天然存在的值

植物吸收的铵离子和硝酸根阴离子与用于有机分子的化学反应的细胞中的合成持续运行的土壤。 大气中的氮根瘤菌可以同化 - 微观实体上形成的豆科植物根部结节。 其结果是，该组植物的接收所要求的电池，它丰富的土壤。

在热带风暴发生大气中的氮的氧化反应。 氧化物溶解形成氨基酸，氮的这些化合物在水中进入土壤中。 由于自然元素的循环中不断补充其储备在地球的地壳，空气。 含在其组成中氮复杂的有机分子，通过在无机成分的细菌降解。

实际使用

最重要的氮化合物用于农业 - 一个高度可溶盐。 通过植物吸收尿素 硝酸（钠， 钾，钙），铵化合物（氨水，氯化物，硫酸盐，硝酸铵）。
惰性特性氮的植物不能从外部引出吸收它需要作出大剂量每年硝酸盐。 植物有机体的部分是能够存储宏力“为未来”，这降低了产品的质量。 过量 的硝酸盐的蔬菜 和水果也可能引起人类中毒，恶性肿瘤的生长。 除了农业，在其他行业中使用的氮化合物：

• 用于药物的制备;
• 对于高分子化合物的化学合成;
• 在制造炸药从三硝基甲苯（TNT）;
• 用于生产染料。

NO氧化发现在手术中使用，该物质具有镇痛作用。 失去感觉时，吸入气体注意到，即使是第一次研究人员氮气的化学性质。 因此就出现了一个共同的名字“笑气”。

农产品硝酸盐的问题

的硝酸盐-硝酸盐-包含一个单电荷阴离子NO ^3-。 仍用类物质的旧名 - 硝酸铵。 硝酸盐是用来施肥场，温室，花园。 把他们在早春播种前，在夏天 - 液体喂养的形式。 就其本身而言，该物质不会对人有很大的危险，但在人体内，它们被转化成亚硝酸盐，然后转化成亚硝胺。 亚硝酸盐NO ^2-离子-有毒的颗粒，它们会导致在三价离子的血红蛋白分子亚铁的氧化。 在这种状态下，人类和动物的血液中的主要物质是不能运输氧和从组织中除去二氧化碳。

食品对人类健康的危害更大硝酸盐污染：

• 在硝酸盐的转化而产生亚硝胺（致癌）恶性肿瘤;
• 溃疡性结肠炎的发展，
• 低血压或高血压;
• 心脏衰竭;
• 出血性疾病
• 肝脏，胰腺和糖尿病的发展的病变;
• 肾功能衰竭的发展;
• 贫血，记忆力，注意力和智力。

不同的产品的同时使用大剂量的硝酸盐会导致急性中毒。 来源可以是植物，饮用水，现成的肉类菜肴。 浸泡在洁净的水和做饭可以减少硝酸盐的营养成分。 研究人员发现，较高剂量的危险的化合物的在未成熟和温室植物生产观察。

磷 - 氮族元素元素

是在周期系的同一垂直列中的化学元素的原子，表现出共同的属性。 磷位于第3期，它是指基团15，以及氮。 结构元件类似原子，但也有在性质上的差异。 氮和磷表现出在其与金属和氢的化合物负化合价和氧化态III。

许多磷反应进行在常温下，化学活性元件。 与氧反应以形成P ₂ O ₅高次氧化物。 该材料的水溶液具有酸（偏）的性质。 同时加热正磷酸得到。 它定义了多个类型的盐，其中有许多是在矿物肥料，例如过磷酸盐。 氮和磷化合物形成我们这个星球上的物质和能量的循环，在工业，农业等领域的重要组成部分。