منو
 کاربر Online
685 کاربر online
تاریخچه ی: نیتروژن

نگارش: 2




Carbon - Nitrogen - Oxygen
 
N
P  
 
 
img/daneshnameh_up/2/27//N_TableImage.png
عمومی
نام, علامت اختصاری, شمارهNitrogen, N, 7
گروه شیمیایی نافلز
گروه, تناوب, بلوک15 «VA), 2 , p
جرم حجمی, سختی 1.2506 kg/m3(273K), NA
رنگ بی رنگ
img/daneshnameh_up/f/f0//125pxN2C7.jpg
خواص اتمی
وزن اتمی 14.0067 amu
شعاع اتمی (calc.) 65 (56) pm
شعاع کووالانسی 75 pm
شعاع وندروالس 155 pm
ساختار الکترونی He]2s22p3]
-e بازای هر سطح انرژی2, 5
درجه اکسیداسیون «اکسید) ±3,5,4,2 «اسید قوی)
ساختار کریستالی شش گوش
خواص فیزیکی
حالت ماده gas __)
نقطه ذوب 63.14 K (-345.75 ?F)
نقطه جوش 77.35 K (-320.17 ?F)
حجم مولی 13.54 ש»10-3 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 2.7928 kJ/mol
گرمای هم جوشی 0.3604 kJ/mol
فشار بخار Pa at K
سرعت صوت 334 m/s at 298.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته 3.04 «درجه پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 1040 J/«kg*K)
رسانائی الکتریکی __ 106/m اهم
رسانائی گرمایی 0.02598 W/«m*K)
1st پتانسیل یونیزاسیون 1402.3 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 2856 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 4578.1 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون 7475.0 kJ/mol
5th پتانسیل یونیزاسیون 9444.9 kJ/mol
6th پتانسیل یونیزاسیون 53266.6 kJ/mol
7th پتانسیل یونیزاسیون 64360 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
ایزووفور طبیعینیمه عمر DMDE MeVDP
13N{syn.}9.965 me capture2.22013C
14N99.634%N با 7 نوترون پایدار است
15N0.366%N با 8 نوترون پایدار است
واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

نیتروژن یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن N و عدد اتمی آن 7 است. نیتروژن معمولا به صورت یک گاز،غیر فلز، دو اتمی بی اثر، بی رنگ، بی مزه و بی بو است که 78% جو زمین را در بر گرفته و عنصر اصلی در بافتهای زنده است. نیتروژن ترکیبات مهمی مانند آمونیاک اسید نیتریک و سیانیدها را شکل میدهد.

خصوصیات قابل توجه


نیتروژن از گروه غیر فلزات بوده و دارا بار الکترون منفی 3.0 می باشد. نیتروژن پنج الکترون در پوسته خود داشته و در نتیجه در اکثر ترکیبات سه ظرفیتی میباشد. نیتروژن خالص یک گاز بی اثر و بی رنگ میباشد و 78% جو زمین را به خود اختصاص داده است. در 77K منجمد شده و در 63k به صورت مایع تبدیل به ماده برودتی معروف Cryogen میشود.

کاربردها


مهمترین کاربرد اقتصادی نیتروژن برای ساخت آمونیاک از طریق فرایند هابر (Haber) میباشد. آمونیاک معمولا برای تولید کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده میشود. نیتروژن همچنین بعنوان پر کننده بی اثر، در مخزنهای بزرگ برای نگهداری مایعات قابل انفجار، در هنگام ساخت قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور، دیود و مدار یکپارچه و همچنین برای ساخت فلزات ضد زنگ استفاده میشود. نیتروژن همچنین به صورت ماده خنک کننده، برای هم منجمد کردن غذا و هم حمل و نقل آن، نگهداری اجساد و سلولهای تناسلی (اسپرم و تخم مرغ)، و در بیولوژی برای نگهداری پایدار از نمونه های زیستی کاربرد دارد.

نمک اسید نیتریک شامل ترکیبات مهمی مانند نیترات پتاسیوم و سدیوم و نیترات آمونیوم میباشد. که اولی برای تولید باروت و دومی برای تولید کود به کار میرود. ترکیبات نیترات شده مانند نیتروگلیسرین و تری نیترو تولوئن «TNT) معمولا منفجر شونده هستند.

اسید نیتریک به عنوان ماده اکسید کننده در مایع سوخت راکتها استفاده میشود. هیدرازین و مشتقات آن نیز در سوخت راکتها بکار میروند.
نیتروژن اغلب در مبردها (Cryogenic)، به صورت مایع (معمولا LN2) استفاده میشود. نیتروژن مایع با عمل تقطیر هوا به دست می آید. در فشار جو، نیتروژن در دمای -195.8 درجه سانتیگراد (-320.4 درجه فارنهایت) مایع میشود.

تاریخچه


نیتروژن (که لاتین آن nitrum و یونانی آن Nitron به معنی "جوش شیرین محلی"، "شکل دادن" و "ژن یا عامل" میباشد) توسط شخصی به نام Daniel Rutherford که آن را هوای مهلک نامید، در سال 1772 کشف شد. دو اواخر قرن 18 شیمیدانان بخشی از هوا را یافتند، که عمل احتراق را همراهی نمیکرد. در همان زمان نیتروژن توسط Carl Wilhelm Scheele، Henry Cavendish و Joseph Priestley که آن را هوای سوخته نامیدند مطالعه و برسی شد. گاز نیتروژن به قدری بی اثر بود که Antoine Lavoisier آن را ازت که به معنی بدون زندگی است، نام نهاد.

ترکیبات نیتروژن در قرون وسطی شناخته شده بود. کیمیا گران اسید نیتریک را به عنوان بازدم آب میشناختند. ترکیب نیتریک و اسید هیدروکلریک به عنوان تیزاب سلطانی شناخته شده بود، برای آب کردن طلا مشهور بود.

پیدایش


نیتروژن بیشترین عنصر جو کره زمین از نظر حجم میباشد. (78.1 % حجمی) و برای اهداف صنعتی با عمل تقطیر هوای مایع بدست می آید. ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند در فضای بیرونی نیز مشاهده شده اند . نیتروژن -14 در اثر عمل هم جوشی هستهای در ستارگان، تولید میگردد. نیتروژن از ترکیبات عمده ضایعات حیوانی(مانند چلغوز یا کود) بوده و معمولا به صورت اوره، H3)، البته هیدرازین (N2H4) نیز مشهور است. ترکیب آمونیاک ساده تر از آب بوده و در محلول یونهای آمونیاک (NH4+) را تشکیل میدهد. آمونیاک مایع در حقیقت کمی آمفیروتیک بوده و آمونیاک و یونهای آمینه (NH2-) را بوجود می آورد؛ که البته هر دو نمک آمیدها و نیترید شناخته شدهاند، ولی در آب تجزیه می شوند. ترکیبات جانشین آمونیاک به تنهایی یا باهم، آمینها نامیده میشوند. زنجیره ها، حلقه ها و ساختارهای بزرگتر هیدریدهای نیتروژنی نیز شناخته شده اند، ولی در واقع ناپایدار هستند.

گروههای دیگر آنیونهای نیتروژن، آزیدین ها (N3-) هستند، که خطی بوده و نسبت به دی اکسید کربن ایزو الکتریک میباشند. مولوکول دیگر با ساختار مشابه، مونوکسید دی نیتروژن N2O یا گاز خنده میباشد، و یکی از اکسیدهای گوناگون بوده و برجسته تر از مونوکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) است، که هر دوی آنها الکترون غیر زوج دارند. که دومی تمایلی را به dimerize نشان داده و از اجزای تشکیل دهنده هوای آلوده است.

اکسیدهای استاندارد بیشتری مانند تری اکسید دی نیتروژن (N2O3) و پنتاکسید دی نیتروژن (N2O5) معمولا تا حدی نا پایدار و قابل انفجار هستند. اسیدهای متناظر آنها نیتروس (HNO2) و اسید نیتریک (HNO3) بوده با نمکهای متناظر که نیتریتها و نیتراتها نامیده میشوند. اسید نیتریک یکی از چند اسیدی است که از هیدرونیوم قوی تر میباشد.

نقش بیولوژیکی


نیتروژن عنصر اصلی اسیدهای آمینه و اسیدهای هسته ای که نیتروژن را ماده ای حیاتی برای ادامه زندگی میکنند، میباشد. لوبیا مانند اکثر گیاهانی که دانه های سبوسی دارند میتواند عمل بازیافت نیتروژن را به طور مستقیم از هوا انجام دهد، چراکه ریشه های آنها دارای برآمدگی هایی، برای نگهداری میکروبهایی است که عمل تبدیل به آمونیاک را فرایندی به نام تثبیت نیتروژن انجام میدهد، می باشد. این گیاهان آمونیاک را به اکسیدهای نیتروژن و آمینو اسید تبدیل کرده و چچپروتئینجج میسازند.

ایزوتوپها


نیتروژن دو ایزوتوپ پایدار دارد: (N-14 , N-15). که مهمترین آن دو N-14 (99.634%) میباشد که در چچچرخه CNOجج در ستارگان تولید میشود. مابقی، ایزوتوپ N-15 میباشد. یکی از ده ایزوتوپی که به صورت مصنوعی تولید میشوند دارای چچنیمه عمرجج نه دقیقه ای داشته و ایزوتوپهای دیگر نیمه عمر چند ثانیه یا کمتر دارند.

واکنشهای بیولوژیکی-واسطهای (مانند همانند سازی، جذب و ترکیب نیترات سازی) و ... پویایی نیتروژن در خاک را به شدت کنترل میکنند. این ترکیبات معمولا باعث عمل غنی سازی N-15 لایه زیرین و تخلیه محصول میشود. البته این فرایند سریع اغلب مقادیری از آمونیام و نیترات نیز در بر دارد، زیرا آمونیوم بصورت ترجیحی بوسیله سایبان جو نیترات، نکهداری می شود. خاک نیتراتی نسبت به خاک آمونیومی، توسط ریشه درختان بهتر جذب و ترکیب میشود.

هشدارها


کودهای نیتراتی شسته شده منبع اصلی آلودگی رودها و آبهای زیر زمینی است. سیانو (-CN) حاوی ترکیباتی است که بی نهایت سمی بوده و برای حیوانات و همه چچپستاندارانجج کشنده است.

مراجعه شود به


چرخه نیتراتی

ارتاطات خارجی





تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 شنبه 20 خرداد 1385 [10:20 ]   4   فیروزه نجفی      جاری 
 دوشنبه 12 بهمن 1383 [05:43 ]   3   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 سه شنبه 19 آبان 1383 [09:40 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 یکشنبه 12 مهر 1383 [14:03 ]   1   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..