Nitrogén (N) Kémiai tulajdonságok és az egészségre és a környezetre gyakorolt ​​hatások

Kovalens sugár (Å)

Atomi sugár (Å)

Első ionizációs potenciál (eV)

Atomtömeg (g/mol)

Forráspont (ºC)

Olvadáspont (ºC)

Rutherford 1772-ben

egészségre


Nitrogén

Kémiai elem, N szimbólum, 7. atomszám, atomtömeg 14,0067; normál körülmények között gáz. A molekuláris nitrogén a légkör fő alkotóeleme (78 térfogatszázalék száraz levegő). Ez a koncentráció a légköri nitrogén bakteriális, elektromos (villámlás) és kémiai (ipari) hatással történő rögzítése és a szerves anyag baktériumok általi lebontása vagy égés útján történő felszabadulása eredményeként jön létre. Kombinált állapotban a nitrogén különböző formákban fordul elő. Ez az összes fehérje (növényi és állati), valamint számos szerves anyag alkotóeleme. Fő ásványi forrása a nátrium-nitrát.

A nitrogénnel kapcsolatos ipari érdeklődés nagy része a nitrogénvegyületek mezőgazdaságban és vegyiparban játszott jelentőségének tudható be; ezért fontos a más vegyületekké történő átalakítás folyamatainak fontossága. A nitrogént izzólámpák töltésére is használják, és ha viszonylag inert légkörre van szükség.

A nitrogén két izotópból áll, 14 N és 15 N, relatív bőségben 99,635–0,365. Ezenkívül ismertek a különböző nukleáris reakciók által előállított 12 N, 13 N, 16 N és 17 N radioaktív izotópok. Normál nyomáson és hőmérsékleten a molekuláris nitrogén 1,25046 g/liter sűrűségű gáz.

Az elemi nitrogén alacsony reakcióképességgel rendelkezik a leggyakoribb anyagokkal szemben, szokásos hőmérsékleten. Magas hőmérsékleten krómmal, szilíciummal, titánnal, alumíniummal, bórral, berilliummal, magnéziummal, báriummal, stronciummal, kalciummal és lítiummal reagálva nitrideket képez; oxigénnel NO-t képez, katalizátor jelenlétében pedig hidrogénnel meglehetősen magas hőmérsékleten és nyomáson ammóniát képez. A nitrogén, a szén és a hidrogén 1800 ° C (3270 ° F) fölött egyesül és hidrogén-cianidot képez.

Ha a molekuláris nitrogént kondenzált kisülési elektród vagy nagy frekvenciájú kisülés hatásának teszik ki, az részben instabil köztiterméket aktivál, és aranysárga fény hatására visszatér az alapállapotba.

A nitrogéncsalád elemei három fő oxidációs állapotot mutatnak, vegyületeikben -3, +3 és +5, bár más oxidációs állapotok is előfordulnak. A nitrogéncsalád minden eleme hidrideket, valamint +3 oxidokat, +5 oxidokat, +3 halogenideket (MX3) és a nitrogén és bimuto kivételével +5 halogenideket (MX5) képez. A nitrogén a család elektronegatívabb eleme. Így a család tipikus oxidációs állapota (-3, + 3 és +5) mellett a nitrogén más oxidációs állapotú vegyületeket képez.

Azokat a vegyületeket, amelyek egy fémhez kötött nitrogénmolekulát tartalmaznak, nitrogén-komplexeknek vagy dinitrogén-komplexeknek nevezzük. Azok a fémek, amelyek az átmenetifémek családjának VIII. Csoportjába tartoznak, rendkívüli képességűek a koordinációs vegyületek kialakításában; A csoport minden egyes fémjéhez több nitrogén komplexet azonosítottak. Ezen fémek nitrogén komplexei alacsony oxidációs állapotban fordulnak elő, például Co (I) vagy Ni (O), ezekben a komplexekben jelen lévő többi ligandum az N2 mellett olyan típusú, amelyről ismert, hogy stabilizálja az alacsony oxidációs állapotokat: fofinák különösen hasznosnak tűnik ebben a tekintetben.