ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่ไม่มีชีวิตซึ่งมีความจำเป็นต่อชีวิตมาก ไนโตรเจนคืออะไร? มวลของไนโตรเจน โมเลกุลไนโตรเจน

ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 7 เป็นก๊าซไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่มีสี


ดัง​นั้น คน​เรา​ไม่​รู้สึก​ว่า​มี​ไนโตรเจน​อยู่​ใน​ชั้น​บรรยากาศ​โลก ขณะ​ที่​บรรยากาศ​โลก​ประกอบด้วย​สาร​นี้​ถึง 78 เปอร์เซ็นต์. ไนโตรเจนเป็นหนึ่งในสารที่พบมากที่สุดในโลกของเรา คุณมักจะได้ยินว่าหากไม่มีไนโตรเจนก็จะไม่มีอาหาร และนี่คือเรื่องจริง ท้ายที่สุดแล้ว สารประกอบโปรตีนที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจำเป็นต้องมีไนโตรเจน

ไนโตรเจนในธรรมชาติ

ไนโตรเจนพบได้ในบรรยากาศในรูปของโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมสองอะตอม นอกจากชั้นบรรยากาศแล้ว ยังพบไนโตรเจนในเนื้อโลกและในชั้นฮิวมัสของดินด้วย แหล่งที่มาหลักของไนโตรเจนสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมคือแร่ธาตุ

อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษที่ผ่านมา เมื่อปริมาณสำรองแร่เริ่มหมดลง จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องแยกไนโตรเจนออกจากอากาศในระดับอุตสาหกรรม ขณะนี้ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้ว และไนโตรเจนปริมาณมหาศาลสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมถูกสกัดจากชั้นบรรยากาศ

บทบาทของไนโตรเจนในชีววิทยา วัฏจักรไนโตรเจน

บนโลก ไนโตรเจนผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างซึ่งมีทั้งปัจจัยทางชีวภาพ (ที่เกี่ยวข้องกับชีวิต) และปัจจัยที่ไม่มีชีวิตเข้ามาเกี่ยวข้อง ไนโตรเจนเข้าสู่พืชจากชั้นบรรยากาศและดิน ไม่ใช่โดยตรง แต่ผ่านทางจุลินทรีย์ แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนจะกักเก็บและแปรรูปไนโตรเจน โดยแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่พืชสามารถดูดซึมได้ง่าย ในร่างกายพืช ไนโตรเจนจะถูกแปลงเป็นสารประกอบเชิงซ้อน โดยเฉพาะโปรตีน

ผ่านห่วงโซ่อาหาร สารเหล่านี้เข้าสู่ร่างกายของสัตว์กินพืชและสัตว์นักล่า หลังจากการตายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ไนโตรเจนจะกลับคืนสู่ดินและเกิดการย่อยสลาย (แอมโมนิฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชั่น) ไนโตรเจนถูกตรึงอยู่ในดิน แร่ธาตุ น้ำ เข้าสู่บรรยากาศและเป็นวงกลมซ้ำ

การใช้ไนโตรเจน

หลังจากการค้นพบไนโตรเจน (สิ่งนี้เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 18) ได้มีการศึกษาคุณสมบัติของสาร สารประกอบ และความเป็นไปได้ของการใช้มันในฟาร์มเป็นอย่างดี เนื่องจากปริมาณสำรองไนโตรเจนบนโลกของเรามีขนาดใหญ่มาก องค์ประกอบนี้จึงถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันอย่างมาก


ไนโตรเจนบริสุทธิ์ถูกใช้ในรูปของเหลวหรือก๊าซ ไนโตรเจนเหลวมีอุณหภูมิลบ 196 องศาเซลเซียส และใช้ในพื้นที่ดังต่อไปนี้

— ในทางการแพทย์ไนโตรเจนเหลวเป็นสารทำความเย็นในขั้นตอนการบำบัดด้วยความเย็น นั่นคือ การบำบัดด้วยความเย็น การแช่แข็งแบบแฟลชใช้เพื่อกำจัดเนื้องอกต่างๆ ตัวอย่างเนื้อเยื่อและเซลล์ที่มีชีวิต (โดยเฉพาะอสุจิและไข่) จะถูกเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลว อุณหภูมิต่ำช่วยให้วัสดุชีวภาพสามารถเก็บรักษาไว้ได้เป็นเวลานาน จากนั้นจึงละลายและนำไปใช้

นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์แสดงความเป็นไปได้ในการจัดเก็บสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในไนโตรเจนเหลว และหากจำเป็น การละลายน้ำแข็งโดยไม่เป็นอันตรายใดๆ อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงยังไม่สามารถเชี่ยวชาญเทคโนโลยีนี้ได้

— วี อุตสาหกรรมอาหาร ไนโตรเจนเหลวใช้ในการบรรจุของเหลวเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมเฉื่อยในภาชนะ

โดยทั่วไป ไนโตรเจนจะถูกใช้ในพื้นที่ที่ต้องการสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน เช่น

— ในการดับเพลิง- ไนโตรเจนจะแทนที่ออกซิเจน โดยที่กระบวนการเผาไหม้ไม่ได้รับการรองรับและไฟก็จะดับลง

ก๊าซไนโตรเจนพบการใช้งานในอุตสาหกรรมต่อไปนี้:

— การผลิตอาหาร- ไนโตรเจนถูกใช้เป็นสื่อก๊าซเฉื่อยเพื่อรักษาความสดของผลิตภัณฑ์ที่บรรจุหีบห่อ

— ในอุตสาหกรรมน้ำมันและเหมืองแร่- ท่อและถังถูกกำจัดด้วยไนโตรเจน และถูกฉีดเข้าไปในเหมืองเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมของก๊าซที่ป้องกันการระเบิด

— ในการผลิตเครื่องบินยางแชสซีส์ถูกเติมลมด้วยไนโตรเจน

ทั้งหมดข้างต้นใช้กับการใช้ไนโตรเจนบริสุทธิ์ แต่อย่าลืมว่าองค์ประกอบนี้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตมวลของสารประกอบต่างๆ:

- แอมโมเนีย สารที่มีไนโตรเจนเป็นที่ต้องการอย่างมาก แอมโมเนียใช้ในการผลิตปุ๋ย โพลีเมอร์ โซดา และกรดไนตริก ตัวมันเองใช้ในการแพทย์ ในการผลิตอุปกรณ์ทำความเย็น

— ปุ๋ยไนโตรเจน

— วัตถุระเบิด;

- สีย้อม ฯลฯ


ไนโตรเจนไม่ได้เป็นเพียงองค์ประกอบทางเคมีที่พบบ่อยที่สุดเท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นมากที่ใช้ในกิจกรรมของมนุษย์หลายสาขาอีกด้วย

ชาวสวนที่มีประสบการณ์มักจะมีเหล็กซัลเฟตที่เป็นผลึกหรือเหล็กซัลเฟตอยู่ในตู้ยาในสวน เช่นเดียวกับคนอื่นๆ อีกหลายคน สารเคมีมีคุณสมบัติที่ปกป้องพืชสวนและผลเบอร์รี่จากโรคและแมลงศัตรูพืชหลายชนิด ในบทความนี้เราจะพูดถึงคุณสมบัติของการใช้เหล็กซัลเฟตในการรักษาพืชสวนจากโรคและแมลงศัตรูพืชและเกี่ยวกับตัวเลือกอื่น ๆ สำหรับการใช้งานบนเว็บไซต์

มีหลายครั้งที่แนวคิดเรื่อง "ต้นไม้สวน" "ต้นไม้ครอบครัว" "ต้นไม้สะสม" "ต้นไม้หลายต้น" ไม่มีอยู่จริง และเป็นไปได้ที่จะเห็นปาฏิหาริย์เช่นนี้เฉพาะในฟาร์มของ "Michurintsy" - ผู้คนที่เพื่อนบ้านประหลาดใจเมื่อมองดูสวนของพวกเขา ที่นั่น ไม่เพียงแต่พันธุ์ที่สุกบนต้นแอปเปิ้ล ลูกแพร์ หรือต้นพลัมเพียงต้นเดียว เงื่อนไขที่แตกต่างกันกำลังสุก แต่ก็มีหลายสีและขนาดด้วย มีคนไม่มากที่สิ้นหวังกับการทดลองเช่นนี้ แต่มีเพียงคนที่ไม่กลัวการทดลองและข้อผิดพลาดมากมายเท่านั้น

น่าเสียดายที่สภาพภูมิอากาศในประเทศของเราไม่เหมาะสำหรับการปลูกพืชหลายชนิดโดยไม่มีต้นกล้า ต้นกล้าที่แข็งแรงและแข็งแรงเป็นกุญแจสำคัญในการเก็บเกี่ยวคุณภาพสูง ในทางกลับกัน คุณภาพของต้นกล้าก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: แม้แต่เมล็ดที่ดูมีสุขภาพดีก็ยังสามารถติดเชื้อเชื้อโรคที่ เวลานานยังคงอยู่บนพื้นผิวของเมล็ดและหลังจากการหยอดเมล็ดเมื่อสัมผัสกับสภาพที่เอื้ออำนวยพวกมันจะถูกกระตุ้นและแพร่เชื้อไปยังต้นอ่อนและเปราะบาง

ครอบครัวของเราชอบมะเขือเทศมากดังนั้นเตียงสวนส่วนใหญ่ที่เดชาจึงทุ่มเทให้กับพืชผลชนิดนี้ ทุกปีเราพยายามลองพันธุ์ใหม่ๆ ที่น่าสนใจ และบางพันธุ์ก็หยั่งรากและกลายเป็นพันธุ์โปรด ในเวลาเดียวกัน ตลอดระยะเวลาหลายปีในการทำสวน เราได้พัฒนาชุดพันธุ์ที่ชื่นชอบซึ่งจำเป็นต้องปลูกทุกฤดูกาล เราเรียกมะเขือเทศชนิดนี้ว่า "วัตถุประสงค์พิเศษ" แบบติดตลก - สำหรับสลัดสด น้ำผลไม้ การดองและการเก็บรักษา

หิมะยังไม่ละลายหมดและเจ้าของพื้นที่ชานเมืองที่กระสับกระส่ายก็รีบเร่งเพื่อประเมินงานข้างหน้าในสวน และมีบางอย่างให้ทำที่นี่จริงๆ และบางทีสิ่งที่สำคัญที่สุดที่คุณต้องคำนึงถึงในต้นฤดูใบไม้ผลิคือจะปกป้องสวนของคุณจากโรคและแมลงศัตรูพืชได้อย่างไร ชาวสวนที่มีประสบการณ์รู้ดีว่ากระบวนการเหล่านี้ไม่สามารถปล่อยให้เป็นไปตามโอกาสได้ และการผัดวันประกันพรุ่งและการเลื่อนการประมวลผลสามารถลดผลผลิตและคุณภาพของผลไม้ได้อย่างมาก

หากคุณเตรียมส่วนผสมดินสำหรับการปลูกพืชในร่มด้วยตัวเองคุณควรพิจารณาองค์ประกอบที่ค่อนข้างใหม่น่าสนใจและในความคิดของฉันอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น องค์ประกอบที่จำเป็น - สารตั้งต้นมะพร้าว ทุกคนคงเคยเห็นมะพร้าวและเปลือก "ปุย" ที่ปกคลุมไปด้วยเส้นใยยาวอย่างน้อยหนึ่งครั้งในชีวิต ผลิตภัณฑ์อร่อยๆ มากมายทำจากมะพร้าว (จริงๆ แล้วเป็นผลไม้แห้ง) แต่เปลือกและเส้นใยเคยเป็นเพียงขยะอุตสาหกรรมเท่านั้น

พายปลาและชีสเป็นไอเดียสำหรับมื้อกลางวันหรือมื้อเย็นง่ายๆ สำหรับเมนูประจำวันหรือวันอาทิตย์ของคุณ พายได้รับการออกแบบสำหรับครอบครัวขนาดเล็ก 4-5 คนที่มีความอยากอาหารปานกลาง ขนมนี้มีทุกอย่างในคราวเดียว - โดยทั่วไปแล้วปลา, มันฝรั่ง, ชีสและเปลือกแป้งกรอบเกือบจะเหมือนกับพิซซ่าคัลโซเนแบบปิด แต่มีรสชาติดีกว่าและง่ายกว่าเท่านั้น ปลากระป๋องสามารถเป็นอะไรก็ได้ - ปลาแมคเคอเรล, ปลาซาร์รี่, แซลมอนสีชมพู หรือ ปลาซาร์ดีน เลือกตามรสนิยมของคุณ พายนี้เตรียมด้วยปลาต้มด้วย

มะเดื่อ มะเดื่อ ต้นมะเดื่อ - ทั้งหมดนี้เป็นชื่อของพืชชนิดเดียวกันซึ่งเราเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับชีวิตในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ใครเคยชิมผลมะเดื่อจะรู้ดีว่ามันอร่อยแค่ไหน แต่นอกจากจะมีรสหวานอันละเอียดอ่อนแล้วยังมีประโยชน์ต่อสุขภาพอีกด้วย และนี่คือรายละเอียดที่น่าสนใจ: ปรากฎว่ามะเดื่อเป็นพืชที่ไม่โอ้อวดเลย นอกจากนี้ยังสามารถปลูกได้สำเร็จบนพื้นที่โซนกลางหรือในบ้าน - ในภาชนะ

ซุปครีมทะเลแสนอร่อยนี้ใช้เวลาเตรียมไม่ถึงหนึ่งชั่วโมงจึงจะได้เนื้อครีมที่นุ่มละมุน เลือกอาหารทะเลตามรสนิยมและงบประมาณของคุณ อาจเป็นค็อกเทลทะเล กุ้งหลวง หรือปลาหมึก ฉันทำซุปโดยใช้กุ้งและหอยแมลงภู่ตัวใหญ่ในเปลือก อย่างแรกมันอร่อยมาก และอย่างที่สองมันสวยงาม หากคุณกำลังเตรียมเป็นมื้อเย็นหรือมื้อเที่ยงวันหยุด หอยแมลงภู่ในเปลือกหอยและกุ้งไม่ปอกเปลือกขนาดใหญ่จะดูน่ารับประทานและสวยงามบนจาน

บ่อยครั้งที่ความยากลำบากในการปลูกต้นกล้ามะเขือเทศเกิดขึ้นแม้ในหมู่ผู้พักอาศัยในฤดูร้อนที่มีประสบการณ์ สำหรับบางคนต้นกล้าทั้งหมดจะยาวและอ่อนแอสำหรับบางคนก็เริ่มร่วงหล่นและตายไปทันที ประเด็นก็คือการดูแลรักษาในอพาร์ตเมนต์เป็นเรื่องยาก เงื่อนไขในอุดมคติสำหรับการปลูกต้นกล้า ต้นกล้าของพืชใด ๆ จะต้องมีแสงสว่างเพียงพอ ความชื้นเพียงพอ และ อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด- คุณต้องรู้และสังเกตอะไรอีกบ้างเมื่อปลูกต้นกล้ามะเขือเทศในอพาร์ตเมนต์?

มะเขือเทศพันธุ์อัลไตได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่ชาวสวนเนื่องจากมีรสหวาน รสชาติที่ละเอียดอ่อนชวนให้นึกถึงรสชาติของผลไม้มากกว่าผัก เหล่านี้เป็นมะเขือเทศลูกใหญ่น้ำหนักของผลแต่ละผลเฉลี่ย 300 กรัม แต่นี่ไม่ใช่ขีดจำกัด มีมะเขือเทศลูกใหญ่กว่านี้ เนื้อของมะเขือเทศเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยความชุ่มฉ่ำและเนื้อมีความมันเล็กน้อย คุณสามารถปลูกมะเขือเทศที่ยอดเยี่ยมได้จากซีรีส์ "อัลไต" จากเมล็ดพันธุ์ "Agrosuccess"

เป็นเวลาหลายปีที่ว่านหางจระเข้ยังคงเป็นพืชในบ้านที่ได้รับการประเมินต่ำที่สุด และนี่ก็ไม่น่าแปลกใจเพราะว่านหางจระเข้มีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในศตวรรษที่ผ่านมาทำให้ทุกคนลืมเกี่ยวกับพืชอวบน้ำที่น่าทึ่งชนิดอื่นไป ว่านหางจระเข้เป็นพืชที่ส่วนใหญ่เป็นไม้ประดับ และเมื่อไร การตัดสินใจเลือกที่ถูกต้องประเภทและความหลากหลายสามารถเอาชนะคู่แข่งได้ ว่านหางจระเข้เป็นพืชที่แข็งแรง สวยงาม และทนทานอย่างน่าประหลาดใจในพืชสวนดอกไม้ที่ทันสมัยและในกระถางธรรมดา

vinaigrette อร่อยกับแอปเปิ้ลและ กะหล่ำปลีดอง- สลัดมังสวิรัติจากผักและผลไม้ปรุงสุกและแช่เย็น, ดิบ, ดอง, เค็ม, ดอง ชื่อนี้มาจากซอสน้ำส้มสายชูแบบฝรั่งเศส น้ำมันมะกอกและมัสตาร์ด (vinaigrette) Vinaigrette ปรากฏในอาหารรัสเซียเมื่อไม่นานมานี้ประมาณต้นศตวรรษที่ 19 บางทีสูตรอาหารอาจยืมมาจากอาหารออสเตรียหรือเยอรมันเนื่องจากส่วนผสมสำหรับสลัดแฮร์ริ่งออสเตรียมีความคล้ายคลึงกันมาก

เมื่อเราคัดแยกเมล็ดพืชสีสดใสในมืออย่างฝัน บางครั้งเราก็เชื่อโดยไม่รู้ตัวว่าเรามีต้นแบบของพืชแห่งอนาคต เราจัดสรรสถานที่สำหรับสวนดอกไม้ในใจและหวังว่าจะถึงวันที่ดอกตูมแรกปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตาม การซื้อเมล็ดพันธุ์ไม่ได้รับประกันว่าคุณจะได้ดอกไม้ที่ต้องการเสมอไป ฉันอยากจะดึงความสนใจไปที่สาเหตุที่เมล็ดอาจไม่งอกหรือตายตั้งแต่เริ่มงอก

NITROGEN, N (lat. Nitrogenium * a. ไนโตรเจน; n. Stickstoff; f. azote, ไนโตรเจน; i. ไนโตรเจน) เป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม V ของระบบธาตุ Mendeleev เลขอะตอม 7 มวลอะตอม 14.0067 ค้นพบในปี พ.ศ. 2315 โดยนักสำรวจชาวอังกฤษ ดี. รัทเธอร์ฟอร์ด

คุณสมบัติของไนโตรเจน

ที่ สภาวะปกติไนโตรเจนเป็นก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ไนโตรเจนธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียร 2 ไอโซโทป: 14 N (99.635%) และ 15 N (0.365%) โมเลกุลไนโตรเจนเป็นแบบไดอะตอมมิก อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะสามโควาเลนต์ NN เส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุลไนโตรเจน กำหนดไว้ ในรูปแบบที่แตกต่างกัน, 3.15-3.53 A. โมเลกุลไนโตรเจนมีความเสถียรมาก - พลังงานในการแยกตัวคือ 942.9 kJ/mol

โมเลกุลไนโตรเจน

ค่าคงที่โมเลกุลไนโตรเจน: f การหลอม - 209.86°C, f เดือด - 195.8°C; ความหนาแน่นของก๊าซไนโตรเจนคือ 1.25 กก./ลบ.ม. ไนโตรเจนเหลว - 808 กก./ลบ.ม.

ลักษณะของไนโตรเจน

ในสถานะของแข็ง ไนโตรเจนมีอยู่สองรูปแบบ: ลูกบาศก์รูปแบบ a ที่มีความหนาแน่น 1,026.5 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และรูปแบบ b หกเหลี่ยมที่มีความหนาแน่น 879.2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความร้อนของการระเหย 25.5 กิโลจูล/กก. ความร้อนของการระเหย 200 กิโลจูล/กก. แรงตึงผิว ไนโตรเจนเหลวเมื่อสัมผัสกับอากาศ 8.5.10 -3 N/m; ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก 1.000538 ความสามารถในการละลายของไนโตรเจนในน้ำ (ซม. 3 ต่อ H 2 O 100 มล.): 2.33 (0°C), 1.42 (25°C) และ 1.32 (60°C) เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมไนโตรเจนประกอบด้วยอิเล็กตรอน 5 ตัว สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 5 (ใน N 2 O 5) ถึง -3 (ใน NH 3)

สารประกอบไนโตรเจน

ไนโตรเจนที่ สภาวะปกติสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบโลหะทรานซิชัน (Ti, V, Mo ฯลฯ) ก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนหรือถูกรีดิวซ์ให้กลายเป็นแอมโมเนียและไฮดราซีน ดังกล่าวด้วย โลหะที่ใช้งานอยู่เช่น ไนโตรเจนทำปฏิกิริยาเมื่อได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ ไนโตรเจนทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นส่วนใหญ่ที่ อุณหภูมิสูงและเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ด้วย สารประกอบไนโตรเจนที่มี: N 2 O, NO, N 2 O 5 ได้รับการศึกษาอย่างดี ไนโตรเจนจะรวมตัวกับ C ที่อุณหภูมิสูงเท่านั้นและมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ด้วย สิ่งนี้จะผลิตแอมโมเนีย NH 3 ไนโตรเจนไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับฮาโลเจน ดังนั้นไนโตรเจนเฮไลด์ทั้งหมดจึงได้รับทางอ้อมเท่านั้นเช่นไนโตรเจนฟลูออไรด์ NF 3 - โดยการโต้ตอบกับแอมโมเนีย ไนโตรเจนไม่ได้รวมตัวกับซัลเฟอร์โดยตรงเช่นกัน เมื่อน้ำร้อนทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน จะเกิดไซยาโนเจน (CN) 2 เมื่อไนโตรเจนธรรมดาสัมผัสกับการปล่อยกระแสไฟฟ้ารวมถึงในระหว่างการปล่อยกระแสไฟฟ้าในอากาศ ไนโตรเจนแบบแอคทีฟสามารถเกิดขึ้นได้ซึ่งเป็นส่วนผสมของโมเลกุลไนโตรเจนและอะตอมที่มีพลังงานสำรองเพิ่มขึ้น ไนโตรเจนแบบแอคทีฟทำปฏิกิริยาอย่างมีพลังกับออกซิเจน ไฮโดรเจน ไอระเหย และโลหะบางชนิด

ไนโตรเจนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในโลกและส่วนใหญ่ (ประมาณ 4.10 15 ตัน) กระจุกตัวอยู่ในสถานะอิสระ ทุกปีจะเกิดการระเบิดของภูเขาไฟปล่อยไนโตรเจน 2.10 6 ตันออกสู่ชั้นบรรยากาศ ไนโตรเจนส่วนเล็กๆ มีความเข้มข้น (ปริมาณเฉลี่ยในเปลือกโลก 1.9.10 -3%) สารประกอบไนโตรเจนตามธรรมชาติ ได้แก่ แอมโมเนียมคลอไรด์และไนเตรตต่างๆ (ดินประสิว) ไนโตรเจนไนไตรด์สามารถก่อตัวที่อุณหภูมิและความดันสูงเท่านั้น ซึ่งดูเหมือนจะเกิดขึ้นมากที่สุดเท่านั้น ระยะแรกการพัฒนาของโลก การสะสมดินประสิวจำนวนมากพบได้เฉพาะในภูมิอากาศทะเลทรายแห้ง ( ฯลฯ ) ไนโตรเจนคงที่จำนวนเล็กน้อยพบได้ใน (1-2.5%) และ (0.02-1.5%) เช่นเดียวกับในแม่น้ำ ทะเล และมหาสมุทร ไนโตรเจนสะสมในดิน (0.1%) และสิ่งมีชีวิต (0.3%) ไนโตรเจนเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลโปรตีนและสารประกอบอินทรีย์ตามธรรมชาติหลายชนิด

วัฏจักรไนโตรเจนในธรรมชาติ

ในธรรมชาติมีวัฏจักรไนโตรเจนซึ่งรวมถึงวัฏจักรของไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศระดับโมเลกุลในชีวมณฑล วัฏจักรในบรรยากาศของไนโตรเจนที่จับกับสารเคมี วัฏจักรของไนโตรเจนบนพื้นผิวที่ฝังอยู่กับสารอินทรีย์ในเปลือกโลกและกลับสู่ชั้นบรรยากาศ . ก่อนหน้านี้ ไนโตรเจนสำหรับอุตสาหกรรมถูกสกัดมาจากแหล่งสะสมของดินประสิวธรรมชาติทั้งหมด ซึ่งมีจำนวนจำกัดมากในโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสะสมของไนโตรเจนในรูปของโซเดียมไนเตรตจำนวนมากพบได้ในชิลี การผลิตดินประสิวในบางปีมีจำนวนมากกว่า 3 ล้านตัน

ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่ห้าของคาบที่สองของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี โดยมีเลขอะตอม 7 แสดงด้วยสัญลักษณ์ N (lat. Nitrogenium) สารไนโตรเจนอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7727-37-9) เป็นก๊าซไดอะตอมมิกที่ค่อนข้างเฉื่อยโดยไม่มีสี รส และกลิ่นภายใต้สภาวะปกติ (สูตร N 2) ซึ่งประกอบด้วยสามในสี่ของชั้นบรรยากาศของโลก

ประวัติศาสตร์การค้นพบ

ในปี ค.ศ. 1772 เฮนรี คาเวนดิชได้ทำการทดลองต่อไปนี้: เขาส่งอากาศผ่านถ่านหินร้อนซ้ำแล้วซ้ำอีก จากนั้นบำบัดด้วยด่าง ส่งผลให้เกิดสารตกค้างที่คาเวนดิชเรียกว่าอากาศหายใจไม่ออก (หรือมีไฟติก) จากมุมมองของเคมีสมัยใหม่ เป็นที่ชัดเจนว่าในการทำปฏิกิริยากับถ่านหินร้อน ออกซิเจนในชั้นบรรยากาศจะถูกจับตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งจากนั้นจะถูกดูดซับด้วยอัลคาไล ก๊าซที่เหลือส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน ดังนั้นคาเวนดิชจึงแยกไนโตรเจนออกมาแต่ไม่เข้าใจว่าเป็นสสารเชิงเดี่ยวชนิดใหม่ (องค์ประกอบทางเคมี) ในปีเดียวกันนั้นเอง คาเวนดิชรายงานประสบการณ์นี้ให้โจเซฟ พรีสต์ลีย์ฟัง
ในเวลานี้พรีสต์ลีย์ได้ทำการทดลองหลายชุดซึ่งเขาจับออกซิเจนในชั้นบรรยากาศและกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นนั่นคือเขายังได้รับไนโตรเจนด้วยอย่างไรก็ตามในฐานะผู้สนับสนุนทฤษฎีโฟลจิสตันที่แพร่หลายในเวลานั้นเขาตีความผลลัพธ์ผิดไปโดยสิ้นเชิง ได้รับ (ในความเห็นของเขากระบวนการนั้นตรงกันข้าม - ไม่ได้ถูกกำจัดออกซิเจนออกจากส่วนผสมของก๊าซ แต่ในทางกลับกันอันเป็นผลมาจากการยิงอากาศก็อิ่มตัวด้วยโฟลจิสตันเขาเรียกว่าอากาศที่เหลือ (ไนโตรเจน) โฟจิสตันอิ่มตัว นั่นคือ phlogisticated) เห็นได้ชัดว่าพรีสต์ลีย์แม้ว่าเขาสามารถแยกไนโตรเจนได้ แต่ก็ล้มเหลวในการเข้าใจแก่นแท้ของการค้นพบของเขา ดังนั้นจึงไม่ถือว่าเป็นผู้ค้นพบไนโตรเจน
ในเวลาเดียวกัน Karl Scheele ได้ทำการทดลองที่คล้ายกันซึ่งให้ผลลัพธ์เดียวกัน
ในปี ค.ศ. 1772 แดเนียล รัทเธอร์ฟอร์ด อธิบายว่าไนโตรเจน (ภายใต้ชื่อ "อากาศเสีย") เป็นสารธรรมดา เขาตีพิมพ์วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขา โดยระบุคุณสมบัติพื้นฐานของไนโตรเจน (ไม่ทำปฏิกิริยากับด่าง ไม่สนับสนุนการเผาไหม้) ไม่เหมาะกับการหายใจ) แดเนียล รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นผู้ค้นพบไนโตรเจน อย่างไรก็ตาม รัทเทอร์ฟอร์ดยังเป็นผู้สนับสนุนทฤษฎีโฟลจิสตัน ดังนั้นเขาจึงไม่เข้าใจว่าเขาแยกอะไรออกมา ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุผู้ค้นพบไนโตรเจนได้อย่างชัดเจน
เฮนรี คาเวนดิช ได้ศึกษาไนโตรเจนในเวลาต่อมา (ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือเขาสามารถรวมไนโตรเจนกับออกซิเจนโดยใช้การปล่อยก๊าซออกได้ กระแสไฟฟ้าและหลังจากการดูดซับไนโตรเจนออกไซด์ สารตกค้างจะทิ้งก๊าซจำนวนเล็กน้อยไว้ ซึ่งเฉื่อยอย่างแน่นอน แม้ว่าในกรณีของไนโตรเจน ฉันไม่สามารถเข้าใจได้ว่าองค์ประกอบทางเคมีใหม่ได้รับการปล่อยตัวออกมา - อาร์กอนของก๊าซเฉื่อย)

ที่มาของชื่อ

ไนโตรเจน (จากภาษากรีกโบราณ ἄζωτος - ไม่มีชีวิตชีวา, lat. ไนโตรเจน) แทนที่จะเป็นชื่อก่อนหน้า ("phlogisticated", "mephic" และ "อากาศที่เน่าเสีย") ถูกเสนอในปี พ.ศ. 2330 โดย Antoine Lavoisier ซึ่งในเวลานั้นเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม ของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนอื่นๆ ได้พัฒนาหลักการของการตั้งชื่อทางเคมี ดังที่แสดงไว้ข้างต้น เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าไนโตรเจนไม่รองรับทั้งการเผาไหม้และการหายใจ ทรัพย์สินนี้ถือว่ามีความสำคัญที่สุด แม้ว่าในภายหลังปรากฎว่าไนโตรเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ชื่อนี้ยังคงอยู่ในภาษาฝรั่งเศสและรัสเซีย
มีอีกเวอร์ชั่นหนึ่ง คำว่า "ไนโตรเจน" ไม่ได้ถูกคิดค้นโดย Lavoisier หรือเพื่อนร่วมงานของเขาในคณะกรรมาธิการการตั้งชื่อ มันเข้าสู่วรรณกรรมการเล่นแร่แปรธาตุแล้วในยุคกลางตอนต้น และใช้เพื่อกำหนด "สสารหลักของโลหะ" ซึ่งถือเป็น "อัลฟ่าและโอเมก้า" ของทุกสิ่ง สำนวนนี้ยืมมาจากคัมภีร์ของศาสนาคริสต์: “เราเป็นอัลฟ่าและโอเมกา เป็นปฐมและเป็นเบื้องปลาย” (วว. 1:8-10) คำนี้ประกอบด้วยตัวอักษรตัวแรกและตัวสุดท้ายของตัวอักษรสามภาษา - ละติน, กรีกและฮีบรู - ถือว่า "ศักดิ์สิทธิ์" เนื่องจากตามพระกิตติคุณจารึกบนไม้กางเขนที่การตรึงกางเขนของพระคริสต์ถูกสร้างขึ้นใน ภาษาเหล่านี้ (a, alpha, aleph และ z, omega, tav - AAAZOTH) ผู้รวบรวมระบบการตั้งชื่อทางเคมีใหม่ตระหนักดีถึงการมีอยู่ของคำนี้ ผู้ริเริ่มการสร้างสรรค์ Giton de Morveau ได้กล่าวถึงความหมายในการเล่นแร่แปรธาตุของคำนี้ใน "สารานุกรมระเบียบวิธี" (1786)
บางทีคำว่า "ไนโตรเจน" อาจมาจากหนึ่งในสองคำ คำภาษาอาหรับ- จากคำว่า "az-zat" ("สาระสำคัญ" หรือ "ความเป็นจริงภายใน") หรือจากคำว่า "zibak" ("ปรอท")
ในภาษาละติน ไนโตรเจนเรียกว่า "ไนโตรเจน" ซึ่งก็คือ "ให้กำเนิดดินประสิว"; ชื่อภาษาอังกฤษมาจากภาษาลาติน ใน เยอรมันชื่อที่ใช้คือ Stickstoff ซึ่งแปลว่า "ขาดอากาศหายใจ"

ใบเสร็จ

ในห้องปฏิบัติการสามารถรับได้จากปฏิกิริยาการสลายตัวของแอมโมเนียมไนไตรท์:
NH 4 NO 2 → N2 + 2H 2 O

ปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน โดยปล่อยพลังงาน 80 กิโลแคลอรี (335 กิโลจูล) ดังนั้นภาชนะจะต้องถูกทำให้เย็นลงในขณะที่เกิดขึ้น (แม้ว่าแอมโมเนียมไนไตรท์จะต้องได้รับความร้อนเพื่อเริ่มปฏิกิริยา)
ในทางปฏิบัติปฏิกิริยานี้ทำได้โดยการเติมสารละลายโซเดียมไนไตรต์อิ่มตัวลงในสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟตที่ให้ความร้อนแบบหยดและแอมโมเนียมไนไตรท์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนจะสลายตัวทันที
ก๊าซที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้ถูกปนเปื้อนด้วยแอมโมเนีย ไนโตรเจนออกไซด์ (I) และออกซิเจน ซึ่งจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการผ่านสารละลายของกรดซัลฟิวริก เหล็ก (II) ซัลเฟต และทองแดงที่ร้อนอย่างต่อเนื่อง จากนั้นไนโตรเจนก็จะถูกทำให้แห้ง
อีกวิธีหนึ่งในการผลิตไนโตรเจนในห้องปฏิบัติการคือการให้ความร้อนแก่ส่วนผสมของโพแทสเซียมไดโครเมตและแอมโมเนียมซัลเฟต (ในอัตราส่วน 2:1 โดยน้ำหนัก) ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามสมการ:
K 2 Cr 2 O 7 + (NH 4) 2 SO 4 = (NH 4) 2 Cr 2 O 4 + K 2 SO 4 (NH 4) 2 Cr 2 O 7 →(t) Cr 2 O 3 + N 2 + 4H2O

ไนโตรเจนที่บริสุทธิ์ที่สุดสามารถหาได้จากการสลายตัวของอะไซด์ของโลหะ:
2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2

ไนโตรเจนที่เรียกว่า "อากาศ" หรือ "บรรยากาศ" นั่นคือส่วนผสมของไนโตรเจนกับก๊าซมีตระกูลได้มาจากการทำปฏิกิริยาอากาศกับโค้กร้อน:
O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2

สิ่งนี้จะผลิตก๊าซที่เรียกว่า "เครื่องกำเนิดไฟฟ้า" หรือ "อากาศ" ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีและเชื้อเพลิง หากจำเป็นสามารถแยกไนโตรเจนออกได้โดยการดูดซับคาร์บอนมอนอกไซด์
ไนโตรเจนโมเลกุลผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมโดยการกลั่นอากาศของเหลวแบบเศษส่วน วิธีนี้ยังสามารถใช้เพื่อรับ "ไนโตรเจนในบรรยากาศ" ได้อีกด้วย การติดตั้งและสถานีไนโตรเจนที่ใช้วิธีการดูดซับและแยกก๊าซเมมเบรนก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน
วิธีการหนึ่งในห้องปฏิบัติการคือการส่งแอมโมเนียไปเหนือคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ที่อุณหภูมิ ~700 °C:
2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu

แอมโมเนียถูกนำมาจากสารละลายอิ่มตัวโดยการให้ความร้อน ปริมาณ CuO มากกว่าที่คำนวณได้ 2 เท่า ก่อนใช้งานทันที ไนโตรเจนจะถูกทำให้บริสุทธิ์จากออกซิเจนและแอมโมเนียโดยการส่งผ่านทองแดงและออกไซด์ (II) (เช่น ~700 °C) จากนั้นทำให้แห้งด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและอัลคาไลแห้ง กระบวนการค่อนข้างช้า แต่ก็คุ้มค่า: ก๊าซที่ได้นั้นสะอาดมาก

คุณสมบัติทางกายภาพ

ภายใต้สภาวะปกติ ไนโตรเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ (2.3 มล./100 กรัม ที่ 0 °C, 0.8 มล./100 กรัม ที่ 80 °C) ความหนาแน่น 1.2506 กก./ลบ.ม. (ที่หลุม)
ในสถานะของเหลว (จุดเดือด -195.8 °C) มันเป็นของเหลวไม่มีสีและเคลื่อนที่ได้เหมือนน้ำ ความหนาแน่นของไนโตรเจนเหลวคือ 808 กิโลกรัม/ลบ.ม. เมื่อสัมผัสกับอากาศจะดูดซับออกซิเจนจากอากาศ
ที่อุณหภูมิ -209.86 °C ไนโตรเจนจะกลายเป็นสถานะของแข็งในรูปของมวลคล้ายหิมะหรือผลึกสีขาวนวลขนาดใหญ่ เมื่อสัมผัสกับอากาศจะดูดซับออกซิเจนจากนั้นจึงละลายกลายเป็นสารละลายออกซิเจนในไนโตรเจน

เนื้อหาของบทความ

ไนโตรเจน N (ไนโตรเจน) องค์ประกอบทางเคมี (ที่หมายเลข 7) กลุ่มย่อย VA ของตารางธาตุ ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยไนโตรเจน 78% (โดยปริมาตร) เพื่อแสดงให้เห็นว่าปริมาณสำรองไนโตรเจนเหล่านี้มีขนาดใหญ่เพียงใด เราสังเกตว่าในชั้นบรรยากาศเหนือทุกตารางกิโลเมตร พื้นผิวโลกมีไนโตรเจนมากมายจนสามารถรับโซเดียมไนเตรตได้มากถึง 50 ล้านตันหรือแอมโมเนีย 10 ล้านตัน (สารประกอบไนโตรเจนกับไฮโดรเจน) จากมัน แต่สิ่งนี้ยังถือเป็นส่วนเล็กน้อยของไนโตรเจนที่มีอยู่ใน เปลือกโลก- การมีอยู่ของไนโตรเจนอิสระบ่งบอกถึงความเฉื่อยและความยากลำบากในการโต้ตอบกับองค์ประกอบอื่น ๆ ที่อุณหภูมิปกติ ไนโตรเจนคงที่เป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์และอนินทรีย์ ผักและ สัตว์ประจำถิ่นประกอบด้วยไนโตรเจนจับกับคาร์บอนและออกซิเจนในโปรตีน นอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักและสามารถหาได้ใน ปริมาณมากสารประกอบอนินทรีย์ที่มีไนโตรเจน เช่น ไนเตรต (NO 3 –), ไนไตรต์ (NO 2 –), ไซยาไนด์ (CN –), ไนไตรด์ (N 3 –) และเอไซด์ (N 3 –)

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์

การทดลองของ A. Lavoisier ซึ่งอุทิศให้กับการศึกษาบทบาทของบรรยากาศในการรักษาชีวิตและกระบวนการเผาไหม้ได้ยืนยันการมีอยู่ของสารที่ค่อนข้างเฉื่อยในชั้นบรรยากาศ Lavoisier เรียกมันว่า Azote ซึ่งแปลว่า "ไร้ชีวิต" ในภาษากรีกโบราณ โดยไม่ได้กำหนดลักษณะองค์ประกอบของก๊าซที่เหลืออยู่หลังการเผาไหม้ ในปี 1772 D. Rutherford จากเอดินบะระยอมรับว่าก๊าซนี้เป็นองค์ประกอบและเรียกมันว่า "อากาศที่เป็นอันตราย" ชื่อละตินไนโตรเจน มาจากคำภาษากรีกว่า nitron และ gen ซึ่งแปลว่า "การขึ้นรูปดินประสิว"

การตรึงไนโตรเจนและวัฏจักรไนโตรเจน

คำว่า "การตรึงไนโตรเจน" หมายถึงกระบวนการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ N 2 ในธรรมชาติสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี: อย่างใดอย่างหนึ่ง พืชตระกูลถั่วตัวอย่างเช่น ถั่วลันเตา โคลเวอร์ และถั่วเหลือง สะสมปมบนรากของมัน ซึ่งแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนจะเปลี่ยนเป็นไนเตรต หรือออกซิเดชันของไนโตรเจนในบรรยากาศด้วยออกซิเจนเกิดขึ้นภายใต้สภาวะการปล่อยฟ้าผ่า S. Arrhenius พบว่าไนโตรเจนมากถึง 400 ล้านตันต่อปีได้รับการแก้ไขด้วยวิธีนี้ ในชั้นบรรยากาศ ไนโตรเจนออกไซด์จะรวมกับน้ำฝนเพื่อสร้างกรดไนตริกและไนตรัส นอกจากนี้ ยังได้กำหนดไว้ว่าด้วยฝนและหิมะ ไนโตรเจน 6,700 กรัม เมื่อถึงดินพวกมันจะกลายเป็นไนไตรต์และไนเตรต พืชใช้ไนเตรตเพื่อสร้างโปรตีนจากพืช สัตว์ที่กินพืชเหล่านี้จะดูดซึมสารโปรตีนของพืชและแปลงเป็นโปรตีนจากสัตว์ หลังจากการตายของสัตว์และพืช พวกมันจะสลายตัวและสารประกอบไนโตรเจนจะกลายเป็นแอมโมเนีย แอมโมเนียถูกใช้ในสองวิธี: แบคทีเรียที่ไม่ก่อให้เกิดไนเตรตจะสลายแอมโมเนียเป็นองค์ประกอบต่างๆ โดยปล่อยไนโตรเจนและไฮโดรเจน และแบคทีเรียอื่นๆ จะเกิดไนไตรต์จากแอมโมเนีย ซึ่งแบคทีเรียอื่นๆ จะถูกออกซิไดซ์เป็นไนเตรต นี่คือวิธีที่วัฏจักรไนโตรเจนเกิดขึ้นในธรรมชาติหรือวัฏจักรไนโตรเจน

โครงสร้างของเปลือกนิวเคลียสและอิเล็กตรอน

ไนโตรเจนในธรรมชาติมีไอโซโทปเสถียรอยู่ 2 ไอโซโทป: มีจำนวนมวล 14 (ประกอบด้วย 7 โปรตอนและ 7 นิวตรอน) และมีจำนวนมวล 15 (ประกอบด้วย 7 โปรตอนและ 8 นิวตรอน) อัตราส่วนคือ 99.635:0.365 ดังนั้นมวลอะตอมของไนโตรเจนคือ 14.008 ไอโซโทปไนโตรเจนที่ไม่เสถียร 12 N, 13 N, 16 N, 17 N ได้มาจากการทำเทียม แผนผังโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมไนโตรเจนมีดังนี้: 1 ส 2 2ส 2 2พีเอ็กซ์ 1 2พี วาย 1 2หน้าz 1. ดังนั้นเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอก (ที่สอง) จึงประกอบด้วยอิเล็กตรอน 5 ตัวที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี ออร์บิทัลของไนโตรเจนก็สามารถรับอิเล็กตรอนได้เช่นกัน เช่น การก่อตัวของสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันตั้งแต่ (–III) ถึง (V) เป็นไปได้ และเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว

โมเลกุลไนโตรเจน

จากการพิจารณาความหนาแน่นของก๊าซ พบว่าโมเลกุลไนโตรเจนเป็นแบบไดอะตอมมิก เช่น สูตรโมเลกุลของไนโตรเจนคือ Nє N (หรือ N 2) อะตอมไนโตรเจน 2 อะตอมมี 2 ภายนอก 3 ตัว พี-อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมก่อให้เกิดพันธะสาม:N:::N: ทำให้เกิดคู่อิเล็กตรอน ระยะห่างระหว่างอะตอม N–N ที่วัดได้คือ 1.095 Å เช่นเดียวกับในกรณีของไฮโดรเจน ( ซม- ไฮโดรเจน) มีโมเลกุลไนโตรเจนที่มีการหมุนของนิวเคลียสต่างกัน - สมมาตรและแอนติสมมาตร ที่อุณหภูมิปกติ อัตราส่วนของรูปแบบสมมาตรและแอนติสมมาตรคือ 2:1 ในสถานะของแข็ง มีการดัดแปลงไนโตรเจนสองแบบ: ก– ลูกบาศก์และ ข– หกเหลี่ยมที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน ก ® ข–237.39° C. การปรับเปลี่ยน ขละลายที่อุณหภูมิ –209.96° C และเดือดที่ –195.78° C ที่ 1 atm ( ซม- โต๊ะ 1).

พลังงานการแยกตัวของโมล (28.016 กรัมหรือ 6.023 H 10 23 โมเลกุล) ของโมเลกุลไนโตรเจนเป็นอะตอม (N 2 2N) อยู่ที่ประมาณ –225 กิโลแคลอรี ดังนั้นอะตอมไนโตรเจนจึงสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการปล่อยกระแสไฟฟ้าอย่างเงียบ ๆ และมีปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าโมเลกุลไนโตรเจน

ใบเสร็จรับเงินและการสมัคร

วิธีการรับธาตุไนโตรเจนขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ที่ต้องการ ใน ปริมาณมหาศาลได้รับไนโตรเจนสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียในขณะที่ยอมรับส่วนผสมเล็กน้อยของก๊าซมีตระกูลได้

ไนโตรเจนจากบรรยากาศ

ในเชิงเศรษฐกิจ การปล่อยไนโตรเจนออกจากบรรยากาศเกิดจากการใช้ต้นทุนที่ต่ำในการทำให้อากาศบริสุทธิ์กลายเป็นของเหลว (ไอน้ำ, CO 2, ฝุ่นและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จะถูกกำจัดออกไป) วงจรการอัด การทำความเย็น และการขยายตัวของอากาศที่ต่อเนื่องกันส่งผลให้อากาศกลายเป็นของเหลว อากาศเหลวจะถูกกลั่นแบบเศษส่วนโดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ก๊าซมีตระกูลจะถูกปล่อยออกมาก่อน จากนั้นไนโตรเจนและออกซิเจนเหลวจะยังคงอยู่ การทำให้บริสุทธิ์ทำได้โดยกระบวนการแยกส่วนซ้ำๆ วิธีนี้ผลิตไนโตรเจนได้หลายล้านตันต่อปี โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียซึ่งเป็นวัตถุดิบตั้งต้นในเทคโนโลยีการผลิตสารประกอบที่มีไนโตรเจนต่างๆ สำหรับอุตสาหกรรมและการเกษตร นอกจากนี้ มักใช้บรรยากาศไนโตรเจนบริสุทธิ์เมื่อไม่สามารถยอมรับการมีออกซิเจนได้

วิธีการทางห้องปฏิบัติการ

ไนโตรเจนสามารถได้รับในปริมาณเล็กน้อยในห้องปฏิบัติการได้หลายวิธีโดยการออกซิไดซ์แอมโมเนียหรือแอมโมเนียมไอออน ตัวอย่างเช่น

กระบวนการออกซิเดชันของแอมโมเนียมไอออนกับไนไตรต์ไอออนนั้นสะดวกมาก:

วิธีการอื่นยังเป็นที่รู้จัก - การสลายตัวของเอไซด์เมื่อถูกความร้อน, การสลายตัวของแอมโมเนียกับคอปเปอร์ (II) ออกไซด์, ปฏิกิริยาของไนไตรต์กับกรดซัลฟามิกหรือยูเรีย:

การสลายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาของแอมโมเนียที่อุณหภูมิสูงยังสามารถผลิตไนโตรเจนได้เช่นกัน:

คุณสมบัติทางกายภาพ

บาง คุณสมบัติทางกายภาพและไนโตรเจนแสดงไว้ในตาราง 1.

ตารางที่ 1. คุณสมบัติทางกายภาพบางประการของไนโตรเจน
ความหนาแน่น กรัม/ซม.3	0.808 (ของเหลว)
จุดหลอมเหลว, °C	–209,96
จุดเดือด, °C	–195,8
อุณหภูมิวิกฤติ°C	–147,1
ความดันวิกฤต, atm a	33,5
ความหนาแน่นวิกฤต g/cm 3 a	0,311
ความร้อนจำเพาะ, เจ/(โมลCH)	14.56 (15°ซ)
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิง	3
รัศมีโควาเลนต์	0,74
รัศมีคริสตัล	1.4 (ม 3–)
ศักย์ไฟฟ้าไอออไนเซชัน, V b
อันดับแรก	14,54
ที่สอง	29,60
ก อุณหภูมิและความดันซึ่งมีความหนาแน่นของไนโตรเจนเหลวและก๊าซเท่ากัน b ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เพื่อกำจัดอิเล็กตรอนชั้นนอกตัวแรกและอิเล็กตรอนตัวต่อ ๆ ไป ต่ออะตอมไนโตรเจน 1 โมล

คุณสมบัติทางเคมี

ตามที่ระบุไว้แล้ว คุณสมบัติเด่นของไนโตรเจนภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันปกติคือความเฉื่อยหรือมีฤทธิ์ทางเคมีต่ำ โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของไนโตรเจนประกอบด้วยคู่อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 ส-level และสามครึ่งเต็ม 2 ร-ออร์บิทัล ดังนั้น ไนโตรเจน 1 อะตอมสามารถจับกับอะตอมอื่นได้ไม่เกิน 4 อะตอม กล่าวคือ หมายเลขประสานงานของมันคือสี่ ขนาดเล็กอะตอมยังจำกัดจำนวนอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่สามารถเชื่อมโยงกับอะตอมนั้นได้ ดังนั้นสารประกอบจำนวนมากของสมาชิกอื่นในกลุ่มย่อย VA จึงไม่มีความคล้ายคลึงกันระหว่างสารประกอบไนโตรเจนเลยหรือสารประกอบไนโตรเจนที่คล้ายกันกลับไม่เสถียร ดังนั้น PCl 5 จึงเป็นสารประกอบที่เสถียร แต่ไม่มี NCl 5 อยู่ อะตอมไนโตรเจนสามารถสร้างพันธะกับอะตอมไนโตรเจนอีกอะตอมหนึ่งได้ ทำให้เกิดสารประกอบที่ค่อนข้างเสถียรหลายชนิด เช่น ไฮดราซีน N 2 H 4 และอะไซด์ของโลหะ MN 3 พันธะประเภทนี้ถือเป็นเรื่องปกติสำหรับองค์ประกอบทางเคมี (ยกเว้นคาร์บอนและซิลิคอน) ที่ อุณหภูมิที่สูงขึ้นไนโตรเจนทำปฏิกิริยากับโลหะหลายชนิดจนกลายเป็นไนไตรด์ไอออนิกบางส่วน M xเอ็น ย- ในสารประกอบเหล่านี้ ไนโตรเจนมีประจุลบ ในตาราง ตารางที่ 2 แสดงสถานะออกซิเดชันและตัวอย่างของสารประกอบที่เกี่ยวข้อง

ไนไตรด์

สารประกอบไนโตรเจนที่มีองค์ประกอบอิเล็กโทรบวกมากกว่าโลหะและอโลหะ - ไนไตรด์ - คล้ายกับคาร์ไบด์และไฮไดรด์ พวกเขาสามารถแบ่งออกได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของพันธะ M-N ออกเป็นไอออนิก โควาเลนต์ และพันธะชนิดขั้นกลาง ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คือสารที่เป็นผลึก

อิออนไนไตรด์

พันธะในสารประกอบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโลหะไปเป็นไนโตรเจนเพื่อสร้างไอออน N3– ไนไตรด์ดังกล่าว ได้แก่ Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 และ Cu 3 N 2 นอกเหนือจากลิเธียมแล้ว โลหะอัลคาไลอื่นๆ จะไม่ก่อตัวเป็นกลุ่มย่อยของไนไตรด์ IA ไอออนิกไนไตรด์มีจุดหลอมเหลวสูงและทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้าง NH 3 และไฮดรอกไซด์ของโลหะ

โควาเลนต์ไนไตรด์

เมื่ออิเล็กตรอนของไนโตรเจนมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะร่วมกับอิเล็กตรอนขององค์ประกอบอื่นโดยไม่ต้องถ่ายโอนจากไนโตรเจนไปยังอะตอมอื่น ไนไตรด์ที่มีพันธะโควาเลนต์จะเกิดขึ้น ไฮโดรเจนไนไตรด์ (เช่น แอมโมเนียและไฮดราซีน) นั้นเป็นโควาเลนต์โดยสมบูรณ์ เช่นเดียวกับไนโตรเจนเฮไลด์ (NF 3 และ NCl 3) โควาเลนต์ไนไตรด์ ได้แก่ Si 3 N 4, P 3 N 5 และ BN ซึ่งเป็นสารสีขาวที่มีความเสถียรสูงและ BN มีการดัดแปลงแบบ allotropic สองแบบ: หกเหลี่ยมและคล้ายเพชร อย่างหลังเกิดขึ้นที่ความดันและอุณหภูมิสูง และมีความแข็งใกล้เคียงกับเพชร

ไนไตรด์ที่มีพันธะระดับกลาง

ธาตุทรานสิชันจะทำปฏิกิริยากับ NH 3 ที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างกลุ่มสารประกอบที่ไม่ปกติ โดยที่อะตอมของไนโตรเจนจะกระจายไปตามอะตอมของโลหะที่มีระยะห่างสม่ำเสมอ ไม่มีการกระจัดของอิเล็กตรอนที่ชัดเจนในสารประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างของไนไตรด์ดังกล่าว ได้แก่ Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2 สารประกอบเหล่านี้มักจะเฉื่อยโดยสมบูรณ์และมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี

สารประกอบไฮโดรเจนของไนโตรเจน

ไนโตรเจนและไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากันจนเกิดสารประกอบที่มีลักษณะคล้ายกับไฮโดรคาร์บอนอย่างคลุมเครือ ความเสถียรของไฮโดรเจนไนเตรตจะลดลงตามจำนวนอะตอมไนโตรเจนในโซ่ที่เพิ่มขึ้น ตรงกันข้ามกับไฮโดรคาร์บอนซึ่งมีความเสถียรในสายโซ่ยาว ไฮโดรเจนไนไตรด์ที่สำคัญที่สุดคือแอมโมเนีย NH 3 และไฮดราซีน N 2 H 4 ซึ่งรวมถึงกรดไฮโดรไนตริก HNNN (HN 3)

แอมโมเนีย NH3

แอมโมเนียเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดของเศรษฐกิจยุคใหม่ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 อเมริกาผลิตได้ประมาณ. แอมโมเนีย 13 ล้านตันต่อปี (ในรูปของแอมโมเนียปราศจากน้ำ)

โครงสร้างโมเลกุล

โมเลกุลของ NH 3 มีโครงสร้างเกือบเสี้ยม มุมพันธะ H–N–H คือ 107° ซึ่งใกล้เคียงกับมุมจัตุรมุขที่ 109° คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวนั้นเทียบเท่ากับหมู่ที่เกาะติดกัน ส่งผลให้หมายเลขโคออร์ดิเนตของไนโตรเจนอยู่ที่ 4 และไนโตรเจนอยู่ที่ศูนย์กลางของจัตุรมุข

คุณสมบัติของแอมโมเนีย

คุณสมบัติทางกายภาพบางประการของแอมโมเนียเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำแสดงไว้ในตาราง 1 3.

จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของแอมโมเนียต่ำกว่าน้ำมาก แม้จะมีน้ำหนักโมเลกุลที่คล้ายคลึงกันและโครงสร้างโมเลกุลที่คล้ายคลึงกันก็ตาม สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยความแข็งแรงของพันธะระหว่างโมเลกุลในน้ำที่ค่อนข้างมากกว่าในแอมโมเนีย (พันธะระหว่างโมเลกุลดังกล่าวเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน)

แอมโมเนียเป็นตัวทำละลาย

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและโมเมนต์ไดโพลที่สูงของแอมโมเนียเหลวทำให้สามารถใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับสารอนินทรีย์ที่มีขั้วหรือไอออนิกได้ ตัวทำละลายแอมโมเนียมีตำแหน่งตรงกลางระหว่างน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทิลแอลกอฮอล์ โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทละลายในแอมโมเนีย เกิดเป็นสารละลายสีน้ำเงินเข้ม สามารถสันนิษฐานได้ว่าการละลายและการแตกตัวเป็นไอออนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนเกิดขึ้นในสารละลายตามแบบแผน

สีฟ้ามีความเกี่ยวข้องกับการละลายและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือการเคลื่อนที่ของ "รู" ในของเหลว ที่ความเข้มข้นสูงของโซเดียมในแอมโมเนียเหลว สารละลายจะมีสีบรอนซ์และเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง โลหะอัลคาไลที่ไม่ถูกผูกมัดสามารถแยกออกจากสารละลายดังกล่าวได้โดยการระเหยแอมโมเนียหรือการเติมโซเดียมคลอไรด์ สารละลายของโลหะในแอมโมเนียเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดี การทำให้เป็นไอออนอัตโนมัติเกิดขึ้นในแอมโมเนียเหลว

คล้ายกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในน้ำ:

บาง คุณสมบัติทางเคมีเปรียบเทียบทั้งสองระบบในตาราง 4.

แอมโมเนียเหลวในฐานะตัวทำละลายมีข้อได้เปรียบในบางกรณีที่ไม่สามารถทำปฏิกิริยาในน้ำได้เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างส่วนประกอบกับน้ำอย่างรวดเร็ว (เช่น ออกซิเดชันและการรีดักชัน) ตัวอย่างเช่น ในแอมโมเนียเหลว แคลเซียมจะทำปฏิกิริยากับ KCl เพื่อสร้าง CaCl 2 และ K เนื่องจาก CaCl 2 ไม่ละลายในแอมโมเนียเหลว และ K ละลายได้ และปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ในน้ำปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นไปไม่ได้เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่าง Ca กับน้ำอย่างรวดเร็ว

การผลิตแอมโมเนีย

ก๊าซ NH 3 ถูกปล่อยออกมาจากเกลือแอมโมเนียมภายใต้การกระทำของเบสแก่เช่น NaOH:

วิธีการนี้สามารถใช้ได้กับสภาพห้องปฏิบัติการ การผลิตขนาดเล็กแอมโมเนียยังขึ้นอยู่กับการไฮโดรไลซิสของไนไตรด์เช่น Mg 3 N 2 ด้วยน้ำ แคลเซียมไซยานาไมด์ CaCN 2 เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำก็ก่อให้เกิดแอมโมเนียเช่นกัน วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการผลิตแอมโมเนียคือการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาจากไนโตรเจนในบรรยากาศและไฮโดรเจนที่อุณหภูมิและความดันสูง:

ไฮโดรเจนสำหรับการสังเคราะห์นี้ได้มาจากการแตกร้าวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอน การกระทำของไอน้ำบนถ่านหินหรือเหล็ก การสลายตัวของแอลกอฮอล์ด้วยไอน้ำ หรืออิเล็กโทรไลซิสของน้ำ ได้รับสิทธิบัตรจำนวนมากสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนีย ซึ่งมีเงื่อนไขของกระบวนการที่แตกต่างกัน (อุณหภูมิ ความดัน ตัวเร่งปฏิกิริยา) มีวิธีการผลิตทางอุตสาหกรรมโดยการกลั่นด้วยความร้อนจากถ่านหิน ชื่อของ F. Haber และ K. Bosch มีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทคโนโลยีของการสังเคราะห์แอมโมเนีย

ตารางที่ 4. การเปรียบเทียบปฏิกิริยาในน้ำและสภาพแวดล้อมแอมโมเนีย
สภาพแวดล้อมทางน้ำ	สภาพแวดล้อมของแอมโมเนีย
การวางตัวเป็นกลาง
OH – + H 3 O + ® 2H 2 O	NH 2 – + NH 4 + ® 2NH 3
ไฮโดรไลซิส (โปรโตไลซิส)
PCl 5 + 3H 2 O POCl 3 + 2H 3 O + + 2Cl –	PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl –
การทดแทน
สังกะสี + 2H 3 O + ® สังกะสี 2+ + 2H 2 O + H 2	สังกะสี + 2NH 4 + ® สังกะสี 2+ + 2NH 3 + H 2
การแก้ปัญหา (คอมเพล็กซ์)
อัล 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl –	อัล 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl –
ความเป็นแอมโฟเทอริซิตี้
สังกะสี 2+ + 2OH – สังกะสี(OH) 2	สังกะสี 2+ + 2NH 2 – สังกะสี(NH 2) 2
สังกะสี(OH) 2 + 2H 3 O + สังกะสี 2+ + 4H 2 O	สังกะสี(NH 2) 2 + 2NH 4 + สังกะสี 2+ + 4NH 3
สังกะสี(OH) 2 + 2OH – สังกะสี(OH) 4 2–	สังกะสี(NH 2) 2 + 2NH 2 – สังกะสี(NH 2) 4 2–

คุณสมบัติทางเคมีของแอมโมเนีย

นอกจากปฏิกิริยาที่กล่าวถึงในตารางแล้ว 4 แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างสารประกอบ NH 3 N H 2 O ซึ่งมักเข้าใจผิดคิดว่าแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ NH 4 OH; ในความเป็นจริง การมีอยู่ของ NH 4 OH ในสารละลายยังไม่ได้รับการพิสูจน์ สารละลายแอมโมเนียที่เป็นน้ำ (" แอมโมเนีย") ประกอบด้วย NH 3, H 2 O เป็นส่วนใหญ่และความเข้มข้นต่ำของ NH 4 + และ OH – ไอออนที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัว

ลักษณะพื้นฐานของแอมโมเนียอธิบายได้จากการมีไนโตรเจนคู่อิเล็กตรอนตัวเดียว:NH 3 ดังนั้น NH 3 จึงเป็นฐานของลูอิสซึ่งมีกิจกรรมนิวคลีโอฟิลิกสูงสุดซึ่งแสดงออกมาในรูปแบบของการเชื่อมโยงกับโปรตอนหรือนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน:

ไอออนหรือโมเลกุลใดๆ ที่สามารถรับคู่อิเล็กตรอนได้ (สารประกอบอิเล็กโทรฟิลิก) จะทำปฏิกิริยากับ NH 3 เพื่อสร้างสารประกอบโคออร์ดิเนชัน ตัวอย่างเช่น:

สัญลักษณ์ ม n+ หมายถึงไอออนของโลหะทรานซิชัน (กลุ่มย่อย B ของตารางธาตุ เช่น Cu 2+, Mn 2+ เป็นต้น) กรดโปรติก (เช่น ที่ประกอบด้วย H) ใดๆ จะทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียในสารละลายที่เป็นน้ำเพื่อสร้างเกลือแอมโมเนียม เช่น แอมโมเนียมไนเตรต NH 4 NO 3, แอมโมเนียมคลอไรด์ NH 4 Cl, แอมโมเนียมซัลเฟต (NH 4) 2 SO 4, ฟอสเฟตแอมโมเนียม (NH 4) 3 ป.4. เกลือเหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน เกษตรกรรมเป็นปุ๋ยเพื่อนำไนโตรเจนเข้าสู่ดิน แอมโมเนียมไนเตรตยังใช้เป็นวัตถุระเบิดราคาถูก ใช้กับเชื้อเพลิงปิโตรเลียม (น้ำมันดีเซล) เป็นครั้งแรก สารละลายแอมโมเนียที่เป็นน้ำจะใช้โดยตรงสำหรับการแนะนำลงในดินหรือกับน้ำชลประทาน ยูเรีย NH 2 CONH 2 ที่ได้จากการสังเคราะห์จากแอมโมเนียและคาร์บอนไดออกไซด์ก็เป็นปุ๋ยเช่นกัน ก๊าซแอมโมเนียทำปฏิกิริยากับโลหะ เช่น Na และ K เพื่อสร้างเอไมด์:

แอมโมเนียยังทำปฏิกิริยากับไฮไดรด์และไนไตรด์เพื่อสร้างเอไมด์:

เอไมด์โลหะอัลคาไล (เช่น NaNH 2) ทำปฏิกิริยากับ N 2 O เมื่อถูกความร้อนทำให้เกิดอะไซด์:

ก๊าซ NH 3 ลดออกไซด์ของโลหะหนักให้เป็นโลหะที่อุณหภูมิสูงซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกิดจากไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการสลายตัวของแอมโมเนียเป็น N 2 และ H 2:

อะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุล NH 3 สามารถถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจนได้ ไอโอดีนทำปฏิกิริยากับ สารละลายเข้มข้น NH 3 ก่อให้เกิดส่วนผสมของสารที่มี NI 3 สารนี้ไม่เสถียรมากและระเบิดเมื่อได้รับแรงกระแทกทางกลเพียงเล็กน้อย เมื่อ NH 3 ทำปฏิกิริยากับ Cl 2 จะเกิดคลอรามีน NCl 3, NHCl 2 และ NH 2 Cl เมื่อแอมโมเนียสัมผัสกับโซเดียมไฮโปคลอไรต์ NaOCl (เกิดจาก NaOH และ Cl 2) ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือไฮดราซีน:

ไฮดราซีน.

ปฏิกิริยาข้างต้นเป็นวิธีการผลิตไฮดราซีนโมโนไฮเดรตที่มีองค์ประกอบ N 2 H 4 P H 2 O ไฮดราซีนแบบแอนไฮดรัสเกิดขึ้นจากการกลั่นโมโนไฮเดรตแบบพิเศษด้วย BaO หรือสารกำจัดน้ำอื่น ๆ คุณสมบัติของไฮดราซีนมีความคล้ายคลึงกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 เล็กน้อย ไฮดราซีนปราศจากน้ำบริสุทธิ์เป็นของเหลวไม่มีสี ดูดความชื้น มีจุดเดือดที่ 113.5° C; ละลายได้ดีในน้ำทำให้เกิดเป็นฐานที่อ่อนแอ

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (H +) ไฮดราซีนจะสร้างเกลือไฮดราโซเนียมที่ละลายน้ำได้ประเภท + X ความง่ายในการที่ไฮดราซีนและอนุพันธ์บางชนิด (เช่น เมทิลไฮดราซีน) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ทำให้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวดเหลวได้ ไฮดราซีนและอนุพันธ์ทั้งหมดมีความเป็นพิษสูง

ไนโตรเจนออกไซด์

ในสารประกอบที่มีออกซิเจน ไนโตรเจนจะแสดงสถานะออกซิเดชันทั้งหมด ก่อตัวเป็นออกไซด์: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5 มีข้อมูลไม่เพียงพอเกี่ยวกับการก่อตัวของไนโตรเจนเปอร์ออกไซด์ (NO 3, NO 4) 2HNO2. สามารถรับ N 2 O 3 บริสุทธิ์เป็นของเหลวสีน้ำเงินได้โดย (–20

อุณหภูมิต่ำ ที่อุณหภูมิห้อง NO 2 จะเป็นก๊าซสีน้ำตาลเข้มที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

เนื่องจากมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0° C โมเลกุล NO 2 จะลดขนาดลงเป็นไดไนโตรเจนเตตรอกไซด์ และที่อุณหภูมิ –9.3° C การลดขนาดจะเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์: 2NO 2 N 2 O 4 ในสถานะของเหลว มีเพียง 1% NO 2 เท่านั้นที่ไม่ไดเมอร์ และที่อุณหภูมิ 100° C 10% N 2 O 4 จะยังคงอยู่ในรูปของไดเมอร์ NO 2 (หรือ N 2 O 4) ทำปฏิกิริยาในน้ำอุ่นเพื่อสร้างกรดไนตริก: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO เทคโนโลยี NO 2 จึงมีความสำคัญมากในฐานะที่เป็นขั้นกลางในการผลิตภาคอุตสาหกรรมสินค้าสำคัญ

– กรดไนตริก.

ไนตริกออกไซด์(V) N2O5(ล้าสมัย

2MX + H 2 N 2 O 2 . เมื่อสารละลายถูกระเหย จะเกิดระเบิดสีขาวโดยมีโครงสร้างตามที่คาดไว้ H–O–N=N–O–H

กรดไนตรัส

HNO 2 ไม่มีอยู่ใน รูปแบบบริสุทธิ์, อย่างไรก็ตาม สารละลายที่เป็นน้ำความเข้มข้นต่ำเกิดจากการเติมกรดซัลฟิวริกลงในแบเรียมไนไตรท์:

กรดไนตรัสยังเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมที่สมดุลของ NO และ NO 2 (หรือ N 2 O 3) ละลายในน้ำ กรดไนตรัสนั้นแรงกว่ากรดอะซิติกเล็กน้อย สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนในนั้นคือ +3 (โครงสร้างของมันคือ H–O–N=O) เช่น มันสามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ภายใต้อิทธิพลของตัวรีดิวซ์มักจะลดลงเป็น NO และเมื่อทำปฏิกิริยากับตัวออกซิไดซ์ก็จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดไนตริก

อัตราการละลายของสารบางชนิด เช่น โลหะหรือไอออนไอโอไดด์ ในกรดไนตริกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดไนตรัสที่เป็นสารเจือปน เกลือของกรดไนตรัส - ไนไตรต์ - ละลายได้ดีในน้ำ ยกเว้นซิลเวอร์ไนไตรท์ NaNO 2 ใช้ในการผลิตสีย้อม

กรดไนตริก

HNO 3 เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์อนินทรีย์ที่สำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมเคมีหลัก มันถูกใช้ในเทคโนโลยีของสารอนินทรีย์และอินทรีย์อื่นๆ มากมาย เช่น วัตถุระเบิด, ปุ๋ย, โพลีเมอร์และเส้นใย, สีย้อม, ยารักษาโรค ฯลฯ

วรรณกรรม:

ไดเรกทอรีของนักไนโตรเจน- ม., 1969
เนคราซอฟ บี.วี. พื้นฐาน เคมีทั่วไป - ม., 1973
ปัญหาการตรึงไนโตรเจน เคมีอนินทรีย์และฟิสิกส์- ม., 1982