مرکبات نائٹروجن. نائٹروجن کی خصوصیات

نائٹریٹ کو جنم دے - لاطینی لفظ Nitrogenium سے ترجمہ کے طور پر. یہ عنوان نائٹروجن - دوری جدول کی طویل ورژن میں 7 میں سے ایک جوہری عدد، سر 15 ویں گروپ کے ساتھ کیمیائی عنصر. زمین پر مشتمل ایک سادہ مادہ کی شکل میں ہوا بیگ تقسیم - ماحول. نائیٹروجنی مرکبات کی ایک قسم زمین کی پرت میں پایا، اور زندہ حیاتیات وسیع پیمانے پر صنعتوں، فوج، زراعت اور ادویات میں استعمال کیا جاتا ہے.

کیوں نائٹروجن "اچھو" اور "بے جان" کہا جاتا ہے

کیمسٹری کے مورخین پہلے اس سادہ مادہ ہنری Cavendish (1777) ملا مشورہ کے طور پر. سائنسی کنر استعمال کرتے ہوئے رد عمل کی مصنوعات کے جذب کے لئے دہکتے کوئلوں سے زیادہ ہوا گزر جاتا ہے. تجربے محقق کے نتیجے کے طور پر بیرنگ اور بو کے بغیر گیس، unreacted کوئلہ پایا. کیونڈش سانس لینے اور دہن برقرار رکھنے کے لئے اسمرتتا کے لئے "دم گھٹ ہوا" قرار دیا ہے.

جدید کیمیائی کہ آکسیجن کوئلے کے ساتھ رد عمل کا اظہار کیا جاتا ہے کی وضاحت کی جائے، کاربن ڈائی آکسائیڈ سے قائم ہے. ہوا کے باقی "تئیں" انو ن ₂ کا سب سے زیادہ حصہ کے لئے _تھا. نائٹروجن اور نائٹریٹ مرکبات پھر بڑے پیمانے پر معیشت میں استعمال کیا گیا تھا، اگرچہ کیونڈش اور اس معاملے کے بارے میں اس وقت دوسرے سائنسدانوں، ابھی تک معلوم نہیں ہے. سائنسدان ایک ساتھی کو غیر معمولی گیس کے بارے میں بتایا کہ جیسے تجربات کرنے - یوسف Priestley.

ایک ہی وقت میں کارل Scheele ہوا کے نامعلوم جزو پر توجہ مبذول کرائی، لیکن مناسب طریقے سے اس کی اصل وضاحت کرنے میں ناکام رہے. 1772 میں صرف ڈینیل ردرفورڈ احساس ہوا موجود تجربات "دم گھٹ" "خراب ہے کہ" گیس - نائٹروجن. بعض سائنسدانوں کو اس کی تلاش یقین - یہ اب بھی سائنس کے مورخین بحث ہے.

Nitrogenium - 15 سال ردرفورڈ تجربات کے بعد مشہور کیمسٹ Antuan Lavuaze اصطلاح ہوا تبدیل کرنے کی تجویز پیش کی "خراب" دوسرے پر، نائٹروجن سے مراد ہے. وقت یہ ثابت کیا گیا تھا اس مادہ جلانے کے نہیں ہے کہ کی طرف سے، سانس لینے میں معاون نہیں ہے. اس کے بعد مختلف طریقوں سے تشریح کی ہے جس میں روسی نام "نائٹروجن"، وہاں تھے. اکثر اصطلاح "بیجان" کا مطلب ہے کہ کہیں. کے نتیجے میں تعلیم مادہ کی خصوصیات کے بارے میں بڑے پیمانے پر یقین کی تردید کی ہے. نائیٹروجنی مرکبات - پروٹین - زندہ حیاتیات کی تشکیل میں اہم بڑے انووں. تعمیر کے لئے ہے پلانٹس کی سرزمین معدنی غذائیت کے لئے ضروری عناصر سے جذب - ^2- آئنوں NO ₃ اور NH ^4+.

نائٹروجن - ایک کیمیائی عنصر

ایٹم کی ساخت اور خصوصیات کو سمجھنے میں مدد ملتی متواتر نظام (پی ایس). کی پوزیشن کیمیائی عنصر متواتر ٹیبل میں ایٹمی چارج، پروٹانوں اور نیوٹرانوں (بڑے پیمانے پر تعداد) کی تعداد کی وضاحت کر سکتے ہیں. اس جوہری کمیت کی قدر پر توجہ دینے کے لئے ضروری ہے - یہ عنصر کی اہم خصوصیات میں سے ایک ہے. مدت، نمبر توانائی کی سطح کی تعداد کے مساوی ہے. دوری جدول گروپ نمبر کا مختصر بیرونی energaticheskom سطح میں الیکٹران کی تعداد کے مساوی ہے. متواتر نظام میں اپنی پوزیشن کی طرف سے نائٹروجن کے جنرل خصوصیات میں ڈیٹا کا خلاصہ بیان:

• یہ ایک غیر دھاتی عنصر ایس ایس کے اوپری دائیں کونے میں ہے.
• کیمیائی علامت: N.
• پراپرٹی کی تعداد: 7.
• رشتہ دار جوہری کمیت: 14،0067.
• فارمولہ غیر مستحکم ہائیڈروجن مرکبات: NH ₃ (امونیا).
• فارم ایک اعلی آکسائڈ ن ₂ اے _5، نائٹروجن وی کے valency کے برابر ہے جس

ساخت نائٹروجن ایٹم:

• جوہری انچارج +7.
• پروٹانوں کی تعداد: 7؛ نیوٹرانوں کی تعداد: 7.
• توانائی کی سطح کی تعداد: 2.
• الیکٹرون کی کل تعداد: 7؛ ای فارمولہ: 1S ² 2S ² 2P ^3.

14 اور 15. ایک ہلکے ایٹموں کے مواد جن میں سے 99،64٪ ہے - تفصیلات مستحکم ہم جاء عنصر 7 № ان کی بڑے پیمانے پر اعداد کی تعلیم حاصل کی. الپجیوی تابکار آاسوٹوپ کی نابیک بھی 7 اولیہ ہے، اور نیوٹرانوں کی تعداد بہت مختلف ہوتا ہے: 4، 5، 6، 9، 10.

نوعیت کے اعتبار سے نائٹروجن

ن ₂ - ہوائی سالموں کے حصے کے طور موجود زمین میان سادہ مادہ، جس کا فارمولا _ہے. ماحول میں نائٹروجن گیس کے مواد کے بارے میں 78،1 حجم فیصد ہے. زمین کی پرت میں کیمیائی عنصر کی غیر نامیاتی مرکبات - مختلف امونیم نمک اور نائٹریٹس (niter). فارمولے اور سب سے اہم مادہ میں سے کچھ کے نام کے مرکبات:

• NH _3، امونیا.
• NO _2، نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ.
• نینو ₃ سوڈیم نائٹریٹ.
• (NH _{4) 2} SO _4، امونیم سلفیٹ.

مؤخر الذکر دو مرکبات میں نائٹروجن کے ظرف - IV. کوئلہ، مٹی، زندہ حیاتیات بھی پابند شکل میں ن ایٹموں پر مشتمل ہے. نائٹروجن امینو ایسڈ بڑے انووں، ڈی این اے اور آر این اے nucleotides کی، ہارمونز اور ہیموگلوبن کا ایک جزو ہے. انسانی جسم میں کیمیائی عنصر کی کل مواد 2.5٪ تک پہنچ جاتا ہے.

سادہ مادہ

diatomic انو کی شکل میں نائٹروجن - سب سے بڑا حجم اور ماحول ہوا کا وزن. مادہ، جس کا فارمولا N _{2 ہے،} کوئی گند، رنگ اور ذائقہ ہے. یہ گیس 2/3 سے زائد فضائی زمین میان ہے. مائع نائٹروجن مشابہت پانی، ایک بیرنگ مادہ ہے. -195،8 ° C. کے درجہ حرارت میں فوڑے M (ن ₂₎ = 28 G / MOL. سادہ مادہ سا آسان آکسیجن، نائٹروجن، ہوا، اس کی کثافت 1 کے قریب ہے.

انو باندھ میں ایٹموں مضبوطی 3 الیکٹران جوڑوں کا اشتراک کیا. کمپاؤنڈ آکسیجن اور دیگر گیسیی مادہ سے ممتاز بناتا ہے جس میں ایک اعلی کیمیائی مزاحمت، دکھایا. ایک نائٹروجن انو کرنے کے لئے توانائی 942،9 کلو جول / MOL خرچ کرنے کے لئے ضروری اس کے اتحادی ایٹموں میں تقسیم کیا جاتا ہے. ئلیکٹرانوں کے تین جوڑوں کی رابطہ بہت مضبوط ہے، اس سے اوپر 2000 ° C. گرم، جب نیچے کو توڑنے کے لئے شروع ہوتا

عملی طور پر ایٹموں میں انو کی ویوجن، عام حالات کے تحت نہیں ہوتی ہے. کیمیائی inertness بھی اس کے مالیکیول میں polarity کے نائٹروجن مکمل غیر موجودگی کی وجہ سے کیا جاتا ہے. وہ ایک دوسرے کے ساتھ بہت کمزور تعامل اس طرح معمول کے دباؤ پر اور کمرے کے درجہ حرارت کے قریب درجہ حرارت پر معاملے کی گیسیی ریاست کام کر رہے. سالماتی نائٹروجن کے کم کیمیائی سرگرمی مختلف عمل اور آلات جو ایک inert ماحول پیدا کرنے کے لئے ضروری ہے جہاں میں استعمال کیا جاتا ہے.

انو ن ₂ کے ویوجن اوپری ماحول میں شمسی تابکاری کے زیر اثر ہو سکتا ہے. اٹامک نائٹروجن عام شرائط (فاسفورس، گندھک، سنکھیا) کے تحت بعض دھاتیں اور nonmetals ساتھ رائے ہے، جو قائم ہے. نتیجہ بالواسطہ طور پر حاصل کردہ مادہ ہونے زمین کے حالات کی ترکیب ہے.

نائٹروجن valency

ایٹم کے بیرونی الیکٹران شیل ایک 2 کی 3 اور پی الیکٹران کی تشکیل. اس کو کم کرنے کی خصوصیات کے مطابق ہے کہ دوسرے عناصر کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے یہ منفی نائٹروجن ذرات دے سکتے ہیں. 3 الیکٹران ایٹم کو لاپتہ آکٹیٹ ملحقہ اوااڈیٹاوی صلاحیت دکھایا. اس کے دھاتی خواص ذیل میں Electronegativity نائٹروجن فلورین، آکسیجن اور کلورین کی اس سے کم واضح ہے. ان کیمیائی عناصر کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے نائٹروجن ئلیکٹرانوں (سے oxidize) دیتا ہے. منفی آئنوں کو ٹکڑے کاٹ دیگر دھاتیں اور nonmetals ساتھ رد عمل کی طرف سے.

عام نائٹروجن ظرف - III. اس صورت میں، کیمیائی بانڈ اور الیکٹرانوں کی بیرونی P-توجہ عام (پابند) جوڑی کی تخلیق کی طرف سے بنائے گئے ہیں. نائٹروجن NH ⁴⁺ آئن امونیم ہے کے طور پر، کی وجہ سے الیکٹرانوں کی اس واحد جوڑی کو ڈونر قبول بانڈ کے قیام کی صلاحیت رکھتا ^ہے.

لیبارٹری اور صنعت میں ہو رہی ہے

کی اوااڈیٹاوی خصوصیات پر مبنی ایک لیبارٹری کے طریقوں تانبے آکسائڈ. امونیا ینیچ ₃ - ہائیڈروجن کے ساتھ نائٹروجن کمپاؤنڈ کا استعمال _کریں. پاوڈر تانبے آکسائڈ سیاہ کے ساتھ اس ناخوشگوار مہک گیس vzaimoddeystvuet. نتیجے ردعمل نائٹروجن کی پیداوار اور دھاتی تانبے (سرخ پاؤڈر) ظاہر ہوتا ہے. ٹیوب دیواروں پر جمع waterdrops - ایک اور رد عمل کی مصنوعات.

مثال کے طور azide، نےن ₃ - دھاتوں کے ساتھ ایک نائٹروجن کمپاؤنڈ استعمال کرتا ہے ایک اور لیبارٹری _طریقہ. مضرصحت سے صاف کرنے کی ضرورت نہیں ہے جس کی وجہ سے گیس کی طرف سے حاصل کی.

لیبارٹری نائٹروجن اور پانی کو امونیم نائیٹریٹ کی سڑن کیا جاتا ہے. ردعمل شروع کرنے کے لئے، ہیٹنگ کی ضرورت ہے، اس کے بعد عمل گرمی (exothermic) کے ارتقاء کے ساتھ آمدنی. نائٹروجن نجاست سے آلودہ ہے، تو اس سے صاف اور خشک ہے.

صنعت میں نائٹروجن کی تیاری:

• مائع ہوا کے جزوی آسون - ایک طریقہ، نائیٹروجن اور آکسیجن (مختلف نقطہ کھولاؤ) کی طبعی خصوصیات کا استعمال کرتا ہے؛
• ایک گرم کوئلہ کے ساتھ ہوا کے کیمیائی رد عمل؛
• adsorptive گیس کی علیحدگی.

آکسیکرن پراپرٹیز - دھاتیں اور ہائیڈروجن کے ساتھ تعامل

جڑتا پائیدار انو نائیٹروجنی مرکبات میں سے کچھ براہ راست ترکیب اجازت نہیں دیتا. مضبوط ہیٹنگ یا شعاع ریزی مادہ کرنے کے لئے ضروری ایٹموں کو چالو کرنے کے لئے. نائٹروجن، میگنیشیم، کیلشیم اور سوڈیم کے ساتھ، کمرے کے درجہ حرارت پر لیتھیم کے ساتھ رد عمل کا اظہار کر سکتے ہیں، ردعمل صرف ہیٹنگ کی طرف سے آمدنی. اسی دھات nitrides بنائے گئے ہیں.

ہائیڈروجن کے ساتھ نائٹروجن کے تعامل اعلی درجہ حرارت اور دباؤ میں جگہ لیتا ہے. اس کے علاوہ اس عمل اتپریرک کی ضرورت ہے. امونیا حاصل کی - سب سے اہم کیمیائی ترکیب میں سے ایک. نائٹروجن، ایک آکسیکرن ایجنٹ کے طور پر، ان کی سہ رخی منفی آکسیکرن ریاستوں میں ظاہر کرتا ہے:

• 3 (امونیا اور دیگر نائیٹروجنی مرکبات، ہائیڈروجن - nitrides)؛
• -2 (hydrazine N ₂ H _4)؛
• -1 (hydroxylamine NH ₂ OH).

سب سے اہم nitride کی - امونیا - صنعت میں بڑی مقدار میں تیار کیا. ایک طویل وقت کے لئے بڑا مسئلہ نائٹروجن کے کیمیائی inertness رہا. خام مال کی اس کے ذرائع نائٹریٹ تھے، لیکن معدنی ذخائر پیداوار کی ترقی کے ساتھ تیزی سے کمی شروع کر دیا.

کیمیکل سائنس اور پریکٹس کی بڑی کامیابی ایک صنعتی پیمانے پر امونیا نائٹروجن تعین تکنیک کی تخلیق کی گئی ہے. ہوا اور ہائیڈروجن سے حاصل نائٹروجن کے درمیان ایک reversible عمل - خصوصی کالم میں براہ راست ترکیب طرف سے ہے. زیادہ سے زیادہ حالات پیدا کرتے ہیں،، مصنوعات کی طرف کرنے کے لئے اس کے رد عمل کے توازن شفٹوں اتپریرک امونیا پیداوار ہے کا استعمال کرتے ہوئے 97٪.

آکسیجن کے ساتھ تعامل - کم کرنے کے خواص

نائٹروجن اور آکسیجن کے رد عمل کو شروع کرنے کے لئے، مضبوط حرارتی ہونا ضروری ہے. کافی توانائی کے مالک بجلی آرک اور ماحول کے لئے ایک بجلی مادہ. سب سے اہم غیر نامیاتی مرکبات ہے جس میں نائٹروجن اس کے مثبت آکسیکرن ریاستوں میں ہے:

• 1 (نائٹروجن آکسائڈ (I) ن ₂ اے)؛
• +2 (NO نائٹروجن مونوآکسائڈ کے)؛
• 3 (نائٹروجن آکسائڈ (III) ن ₂ اے _3، HNO ₂ نائٹرس ایسڈ، نائیٹریٹ نمک اس کے)؛
• 4 (نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ (IV) NO _2)؛
• 5 (نائٹروجن pentoxide (وی) ن ₂ اے _5، HNO ₃ نائٹرک ایسڈ، نائٹریٹس).

قدرتی طور پر واقع کی قدر

پودے کو مسلسل چلانے کے خلیات میں نامیاتی انو کی کیمیائی رد عمل کی ترکیب کے لئے استعمال کیا مٹی سے امونیم آئنوں اور نائٹریٹ anions جذب. وایمنڈلیی نائٹروجن گرہ بیکٹیریا اہنگ سکتا ہے - خرد اداروں فلیان کی جڑوں پر کی nodules تشکیل. اس کے نتیجے کے طور پر، پودوں کے اس گروپ مطلوبہ بیٹری موصول، یہ مٹی زر خیز بناتی ہیں.

اشنکٹبندیی طوفان کے دوران وایمنڈلیی نائٹروجن کی آکسیکرن ردعمل پائے جاتے ہیں. آکسائڈ، ایسڈ کی تشکیل کو تحلیل کر رہے ہیں نائٹروجن کے ان مرکبات کے پانی میں مٹی داخل کریں. فطرت میں عناصر کی سائیکل کی وجہ سے مسلسل زمین کی پرت، ہوا میں اس کے ذخائر replenished کر رہے ہیں. اس کی تشکیل میں نائٹروجن پر مشتمل پیچیدہ نامیاتی انو، غیر نامیاتی اجزاء پر بیکٹیریا ذریعے رد کر رہے ہیں.

عملی استعمال

زرعی مقاصد کے لئے سب سے اہم نائیٹروجنی مرکبات - ایک انتہائی گھلنشیل نمک. پودے یوریا کی طرف سے جذب نائٹریٹ (سوڈیم، پوٹاشیم، کیلشیم)، امونیم مرکبات (امونیا پانی، کلورائد، سلفیٹ، امونیم نائٹریٹ).
اکری خواص نائٹروجن پلانٹس نااہلیت کو سالانہ نائٹریٹس بڑی خوراک بنانے کے لئے کی ضرورت کے باہر لیڈ سے اسے جذب کرنے کے لئے. پلانٹ حیاتیات کے حصے مصنوعات کے معیار degrades جو، "مستقبل کے لئے" macrocell طاقت ذخیرہ کرنے کے قابل ہیں. اضافی سبزیوں میں nitrates اور پھل انسانوں میں وینکتتا، مہلک ٹیومر کی ترقی کا سبب بن سکتا ہے. زراعت کے علاوہ، نائیٹروجنی مرکبات دیگر صنعتوں میں استعمال کیا جاتا ہے:

• medicaments کی تیاری کے لئے؛
• اعلی سالماتی مرکبات کی کیمیائی ترکیب کے لئے؛
• trinitrotoluene (TNT) سے دھماکہ خیز مواد کی تیاری میں؛
• رنجک کی پیداوار کے لئے.

NO آکسائڈ، سرجری میں استعمال پائے مادہ ایک ینالجیسک اثر ہے. احساس کے نقصان سانس کے ساتھ گیس بھی پہلے محققین کیمیائی خصوصیات نائٹروجن کہ دیکھا جب. لہذا ایک عام نام "گیس ہنس" وہاں تھا.

زرعی مصنوعات میں nitrates کے مسئلہ

نائٹرک ایسڈ کے نمکیات - نائٹریٹ - NO ^3- ایک اکیلے فرد جرم عائد کی anion شامل ^تھا. امونیم نائٹریٹ - پھر بھی مادہ کے گروپ کے پرانے نام استعمال کیا. نائیٹرٹس، greenhouses میں، کھیتوں میں کھاد ڈالنا کرنے کے باغات استعمال ہوتے ہیں. انہیں موسم گرما میں، پودے لگانے سے پہلے ابتدائی موسم بہار میں لائیں - مائع feedings کے کی شکل میں. خود کی طرف سے، مادہ لوگوں کے لئے ایک بڑا خطرہ لاحق نہیں ہے، لیکن جسم میں، وہ، نائٹریٹ میں تبدیل کر رہے تو nitrosamines کی میں. نائیٹریٹ NO ^2- آئنوں - زہریلا ذرات، وہ trivalent آئنوں میں ہیموگلوبن انو میں فیرس لوہے کی آکسیکرن کا سبب بن. اس حالت میں، انسان اور جانور کے خون کا بنیادی مادہ آکسیجن کی نقل و حمل اور ؤتکوں سے کاربن ڈائی آکسائیڈ دور کرنے کے قابل نہیں ہے.

انسانی صحت کے لیے خوراک کی زیادہ خطرناک نائٹریٹ آلودگی:

• (سرطان پیدا) کرنے nitrosamines کرنے nitrates کی تبدیلی میں پیدا ہونے والے مہلک ٹیومر؛
• Ulcerative کولٹس کی ترقی،
• hypotension کا یا ہائی بلڈ پریشر؛
• دل کی ناکامی؛
• عوارض خون بہہ
• جگر، لبلبہ اور ذیابیطس کی ترقی کے گھاووں؛
• گردوں کی ناکامی کی ترقی؛
• انیمیا، معذور میموری، توجہ اور انٹیلی جنس.

نائٹریٹس کے بڑے کھراکوں کے ساتھ مختلف مصنوعات کے بیک وقت استعمال شدید وینکتتا کی طرف جاتا ہے. ذرائع کے پانی، ریڈی میڈ گوشت آمدورفت پینے، پودوں ہو سکتا ہے. صاف پانی میں ججب اور پکانے نائٹریٹ مصنوعات کے غذائی مواد کم کر سکتے ہیں. محققین خطرناک مرکبات کی زیادہ خوراک لینے نادان اور گرین ہاؤس پلانٹ کی پیداوار میں مشاہدہ ہے کہ پایا.

فاسفورس - عنصر Pnictogen

متواتر نظام کے اسی عمودی کالم میں ہیں کہ کیمیائی عناصر کے ایٹم، عام خواص نمائش. فاسفورس تیسری مدت میں واقع ہے، یہ گروپ 15، اسی طرح نائٹروجن سے مراد ہے. ساخت کے عناصر جیسے ایٹم، لیکن خواص میں اختلافات ہیں. نائٹروجن اور فاسفورس دھاتیں اور ہائیڈروجن کے ساتھ ان مرکبات میں منفی valency اور آکسیکرن ریاست III نمائش.

کئی فاسفورس رد عمل عام درجہ حرارت پر آگے بڑھنے، ایک کیمیائی فعال عنصر. پی ₂ اے ₅ اعلی آکسائڈ کی تشکیل کے لئے آکسیجن کے ساتھ رد عمل کا اظہار کیا جاتا ہے. اس مواد کے پانی حل ایسڈ (metaphosphoric) کی خصوصیات ہیں. orthophosphoric ایسڈ ہیٹنگ جبکہ حاصل کی جاتی ہے. اس مثال superphosphates لئے، نمک کی اقسام، جن میں سے اکثر معدنی کھاد ہیں کی ایک بہسنکھیا کی وضاحت کرتا ہے. نائٹروجن اور فاسفورس کے مرکبات، صنعتی زرعی اور دیگر شعبوں میں استعمال ہمارے سیارے پر مادہ اور توانائی کی سائیکل، کا ایک اہم حصہ ہیں.