Fundamentali tal-kimika: proprjetajiet, applikazzjoni u produzzjoni ta 'nitroġenu

In-nitroġenu huwa wieħed mill-aktar elementi komuni fid-Dinja - fl-atmosfera l-kontenut tagħha jaqbeż it-78%. L-eżistenza ta 'tali ammont kbir ta' nitroġenu fl-istat ħieles tindika l-inertezza u l-interazzjoni diffiċli tagħha ma 'elementi oħra f'kondizzjonijiet normali.

Fi stat marbut, din is-sustanza tista 'tinstab f'materja organika u inorganika. Marbuta mal-karbonju u l-ossiġnu, in-nitroġenu jinsab fil-proteini tal-annimali u tal-pjanti.

Fiha nnifisha, l-isem "nitroġenu" ġie inventat minn Lavoisier, li f'bosta esperimenti stabbilixxa l-preżenza fl-atmosfera ta 'xi sustanza inerta. Ix-xjentist ikkunsidra din is-sustanza bla ħajja - bil-Grieg "azote".

Iċ-ċiklu tan-nitroġenu

Minkejja l-inertità tan-nitroġenu, fin-natura hemm proċessi kostanti ta 'fissar jew vinkolanti. Pereżempju, fl-għeruq tal-pjanti tal-legumi jakkumulaw batterji speċifiċi li jiffissaw in-nitroġenu u jipproċessawh fin-nitrati.

Fl-atmosfera, dan il-gass jiġi ossidizzat waqt it-tnixxija tas-sajjetti. Imbagħad, l -ossidi tan-nitroġenu jdubu fis-sedimenti, jiffurmaw nitroġenu aċidu u nitroġeniku. Bil-borra, ix-xita, iċ-ċpar, in-nitroġenu jidħol fil-ħamrija, fejn dan isir f'nitriti jew nitrati. Imbagħad, pjanti differenti jużawhom biex jibnu l-proteina. L-annimali jieklu l-pjanti, u l -proteina veġetali tiġi pproċessata f'annimali. Meta l-pjanti u l-annimali jiġu ddikjarati wara l-mewt, il-komposti tan-nitroġenu kollha fl-organiżmi tagħhom jiġu kkonvertiti f'ammonja. Il-batterji jeqridhom sa l-elementi sempliċi, u b'hekk jerħu għal darb'oħra n-nitroġenu pur u l-idroġenu. Dan huwa kif iseħħ iċ-ċiklu tan-nitroġenu jew iċ-ċiklu tan-nitroġenu fin-natura.

Proprjetajiet kimiċi tan-nitroġenu

Il-proprjetà prinċipali tagħha f'kundizzjonijiet normali hija l-inerzja, i.e. Attività kimika minima. Atomu tan-nitroġenu jista 'jifforma rabta ma' atomu ieħor tan-nitroġenu, li huwa pjuttost mhux tas-soltu għal elementi kimiċi (ħlief silikon u karbonju biss).

Meta msaħħan, dan l-element jirreaġixxi mal-parti l-kbira tal-metalli. F'dan il-każ, nitrati joniċi, kovalenti jew intermedji b'dijo nitroġenu miżmum b'mod negattiv huma ffurmati.

B'reazzjoni ma 'l-idroġenu, in-nitroġenu jifforma komposti stabbli biżżejjed - idrokarboni nitroġeniċi, li huma reminixxenti ta' idrokarburi. Dawn is-sustanzi jinkludu ammonja, idrażina u aċidu nitriku.

Preparazzjoni u applikazzjoni ta 'nitroġenu

Il-komposti ta 'din is-sustanza għandhom rwol importanti fl-industrija u l-agrikoltura. Il-metodu biex jinkiseb in-nitroġenu fil-forma ta 'element kimiku jiddependi fuq il-grad meħtieġ tal-purità tiegħu. Il-biċċa l-kbira tan-nitroġenu hija meħtieġa għall- produzzjoni tal-ammonja, iżda tippermetti ammont żgħir ta 'gassijiet nobbli fiha.

Ksib ta 'nitroġenu mill-atmosfera

Dan huwa wieħed mill-modi l-aktar ekonomiċi fejn l-arja ppurifikata sussegwentement hija likwifikata permezz ta 'tkessiħ u espansjoni. L-arja likwida li tirriżulta hija distillata mill-frazzjonijiet, bil-mod tgħolli t-temperatura. F'dan il-proċess, il-gassijiet nobbli jiġu rilaxxati għall-ewwel darba, segwiti minn nitroġenu. Jibqa 'l-ossiġenu likwidu biss .

Din il-produzzjoni tan-nitroġenu tippermetti li ħafna miljuni ta 'tunnellati ta' din is-sustanza jiġu prodotti kull sena. In-nitroġenu jintuża prinċipalment għall-produzzjoni sussegwenti tal-ammonja, li, min-naħa tagħha, taġixxi bħala materja prima biex tikseb komposti li fihom in-nitroġenu industrijali u agrikolu.

Atmosfera nadifa tan-nitroġenu tista 'tintuża wkoll meta tkun meħtieġa assenza totali ta' ossiġenu.

Produzzjoni ta 'nitroġenu fil-laboratorju

Fi kwantitajiet żgħar, dan il-gass jinkiseb billi jonizza l-joni tal-ammonju jew l-ammonja. B'mod partikolari, il-joni ta 'l-ammonju tista' tiġi ossidata b'one nitrite.

Il-produzzjoni tan-nitroġenu fil-proċess tad-dekompożizzjoni

Meta msaħħna, ażidi jiddekomponu, l-ammonja tiddikomponi bl-ossidu tar-ram, in- nitriti jiddikomponu minn reazzjoni bl-urea jew aċidu sulfamiku - bħala riżultat ta 'dawn ir-reazzjonijiet kollha, in-nitroġenu jiġi ffurmat.