Grunnleggende kjemi: egenskaper, applikasjons og mottak av nitrogen

Nitrogen er en av de mest vanlige elementene i verden - i en atmosfære av innholdet overskrider 78%. Eksistensen av en slik stor mengde av nitrogen i den frie tilstand av dets inerthet og vanskelig interaksjon med andre elementer under normale forhold.

I den bundne tilstand, kan dette stoff som befinner seg i organisk og uorganisk materiale. Forbundet med karbon og oksygen, nitrogen som er lagret i plante- og animalske proteiner.

I seg selv, navnet "nitrogen" laget av Lavoisier, som i løpet av tallrike forsøk fastslo nærværet i atmosfæren i en viss inert substans. Forsker fant at stoffet livløs - Gresk «azote».

Nitrogenkretsløpet

Selv om nitrogen inerthet, naturlig forekommende prosesser sin permanente fiksering eller liming. For eksempel, i røttene av belgplanter akkumuleres spesielle bakterier som fikserer nitrogen, med at gjøre nitrater.

I denne gassatmosfære oksyderes i løpet av lynnedslag. Deretter nitrogenoksyder oppløses i utfelling, og danner syre er salpetersyre og salpetersyrling. Med snø, regn, tåke, nitrogen i jorden, hvor transformasjonen til nitrater eller nitritter. De ulike planter bruker dem til å bygge protein. Dyr spiser plantene, og vegetabilsk protein blir bearbeidet til dyr. Ved nedbrytning av plante og dyre død, etter at alle nitrogenforbindelser i kroppen omdannes til ammoniakk. Bakteriene å ødelegge dens enkleste elementer, som belyser en gang med rent nitrogen og hydrogen. Dette skjer nitrogenkretsløpet eller nitrogen syklus i naturen.

Kjemiske egenskaper av nitrogen

Dens viktigste egenskapen er i normale forhold - er treghet, det vil si, minimal reaktivitet. Den nitrogenatom kan danne en binding til et annet nitrogenatom, som er ganske uvanlig for de kjemiske elementer (med unntak av bare silisium og karbon).

Ved oppvarming reagerer elementet med de fleste metaller. I denne form ionisk, kovalent eller mellomliggende nitrider med negativt ladede nitrogen ioner.

I reaksjonen med hydrogen, nitrogen danner tilstrekkelig stabile forbindelser - azotovodorody det vagt ligner hydrokarboner. Blant slike stoffer omfatter ammoniakk, hydrazin og hydrazosyre.

Fremstilling og anvendelse av nitrogen

Forbindelser av dette stoffet spiller en viktig rolle i industri og jordbruk. Fremgangsmåte for fremstilling av nitrogen i form av et kjemisk element er avhengig av den ønskede grad av renhet. Det meste av nitrogenet som er nødvendig for ammoniakkproduksjon, men det kan være et mindre innhold av edelgassene.

Fremstilling av atmosfærisk nitrogen

Dette er en av de mest effektive måtene som den rensede luften suksessivt flytende gass ved kjøling og ekspansjon. Den resulterende flytende luft fraksjonen destillert over sakte heving av temperaturen. Når denne fremgangsmåten blir først tildelt edelgasser, og deretter nitrogen. Det gjenstår bare flytende oksygen.

Som å få en mye nitrogen gjør det mulig å produsere millioner av tonn av stoffet hvert år. Nitrogen som hovedsakelig brukes for etterfølgende fremstilling av ammoniakk, som i sin tur tjener som råstoff for industrielle og landbruksnitrogenforbindelser.

Pure nitrogen kan også brukes når det er nødvendig til en fullstendig fravær av oksygen.

Fremstilling nitrogen i et laboratorium

I små mengder, er den gass som produseres ved oksidering av ammoniakk eller ammoniumioner. Spesielt ammonium ion kan oksideres til nitritt ion.

Fremstilling nitrogen under dekomponering

Azider dekomponerer ved oppvarming dekomponerer til ammoniakk kobberoksid, er nitrater dekomponeres ved omsetning med urea eller sulfaminsyre - Nitrogen er dannet ved alle disse reaksjoner.