Carl Scheele, chemicus Suecicus, et Daniel Rutherford, botanicus Scoticus, nitrogenium separatim detexit anno 1772. Reverendus Cavendish et Lavoisier NITROGENIUM etiam independenter sub idem tempus obtinuerunt. Nitrogen primum elementum a Lavoisier agnitum est, cui nomen "azo", id est "inanimatum" nominavit. Caput nitrogenium anno 1790 nominavit. Nomen sumitur a voce Graeca nitro (nitrogenium in nitrogen in nitrate continens).
Fontes Nitrogenii
NITROGENIUM XXX elementum copiosissimum in Terra est. Cum nitrogenium rationes 4/5 voluminis atmosphaerici, vel plus quam 78%, rationes paene infinitas copiae nitrogenii nobis praesto sunt. Extat etiam NITROGENIUM forma nitratorum in variis mineralibus, ut saltpetri Chiliani (nitrae natrii), salnitri vel nitri (nitrae potassii), et mineralium salia ammonium continentium. NITROGENIUM in multis moleculis organicis complexis, inclusis servo et amino acida in omnibus organismis viventibus adest.
Corporalis proprietatibus
Nitrogen N2 est gas sine colore, insulsum et inodoratum in cella temperatura, et plerumque non-toxicus. Densitas gasorum sub conditionibus vexillum est 1.25g/L. Nitrogenium rationem 78,12% totius atmosphaerae (fractionis voluminis) est et principale elementum aeris. Sunt circiter 400 trillion tons gasi in atmosphaera.
Sub norma atmosphaerica pressionis, cum ad -195.8℃ refrigerata fuerit, fit liquor sine colore. Cum refrigeratum ad -209.86℃, liquor nitrogenium solidum efficitur niveum.
Nitrogen est non flammabilis et gas asphyxians censetur (id est, nitrogenium purum spirans corpus humano oxygenii privat). Nitrogenium in aqua solubilitatem nimis humilem habet. In 283K, volumen unum aquae de voluminibus N2 0.02 dissolvere potest.
Proprietates chemica
Nitrogen valde stabilis proprietatibus chemicis est. Difficile est cum aliis substantiis ad cella temperiem agere, sed cum quibusdam substantiis sub caliditate caliditatis et industriae condiciones altas mutationes chemicae subire potest, et ad novas substantias hominibus utiles adhiberi potest.
Formula orbitalis hypothetica nitrogenii moleculorum est KK σs2 σs*2 σp2 σp*2 πp2. Tria paria electronicorum ad compagem conferunt, hoc est, duo π vincula et unum σ vinculum formatur. Nulla adiumentum ad compagem, et compages et vires anti-coniunctionis circiter offsets sunt, et soli electronico paria aequiparantur. Cum triplex vinculum N≡N in N2 moleculo sit, N2 molecula magnam stabilitatem habet, et 941.69 kJ/mol in atomis putrescere capit. Moleculum N2 est firmissimum molecularum diatomicorum notarum, et relativum massae nitrogenii hypotheticum 28. Praeterea NITROGENIUM non facile est urere et combustionem non sustinere.
Test modus
Talea ardentis Mg pone in utrem gasi colligendi repletum nitrogenium, et talea Mg ardere perget. Reliquis cinerem (leviter flavi pulveris Mg3N2) extrahunt, aquae parvae quantitatem adde et gas (ammoniacam) quae uliginosum litmum chartaceum caeruleum rubrum vertit. Reactio aequatio: 3Mg + N2 = ignitio = Mg3N2 (magnesium nitridum); Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2NH3↑
Characteres compages et valentia compages vinculi nitrogenii
Quia unica substantia N2 maxime stabilis est sub condicionibus normalibus, homines saepe mendose credunt NITROGENIUM elementum chemica inactivum esse. Re vera, e nitrogen elementorum altam actionem chemicam habet. Electronegativity N (3.04) est secundus tantum F et O, significans vincula valida cum aliis elementis formare posse. Praeterea stabilitas substantiae unicae N2 moleculi modo actionem atomi N demonstrat. Difficultas est quod homines nondum invenerunt condiciones optimales ad activum N2 molecularum in cella temperie et pressione. Sed in natura, nonnullae bacteria in nodulis plantarum possunt N2 in aere in compositiones nitrogenis convertere, condiciones humilium energiae ad normalem temperiem et pressuram, easque uti stercorat ad incrementum fructuum.
Ideo studium fixationis NITROGENIS semper fuit locus maximus investigationis scientificae. Ideo necessarium est ut cognoscamus compagem indolem et validitatem vinculi structuram nitrogenii in specie.
Vinculum type
Valentia iacuit electronici structurae atomi N est 2s2p3, hoc est, 3 singula electrons et paria electronicorum solitaria. Ex his, cum compositis formandis, tria genera vinculi sequentia generari possunt;
1. Ionicum formans vincula 2. formans vincula covalentes 3. coordinationem vincula formans
1. Ionicum formans vincula
N atomis altam electronicam habent (3.04). Cum nitrides binariae cum metallis cum electronica inferiore formant, ut Li (electronegativity 0.98), Ca (electronegativity 1.00), et Mg (electronegativity 1.31), obtinere possunt 3 electrons et N3-iones formant. N2+ 6 Li == 2 Li3N N2+3 Ca == Ca3N2 N2+3 Mg = ignite= Mg3N2 N3- iones negativam majorem habent et radium majus (171pm). Vehementer hydrolyzantur cum moleculae aquae offendunt. Ergo compositiones ionicae non possunt esse nisi in sicco statu, nec erunt hydrae N3-.
2. Institutio vincula covalentis
Cum atomi N componunt cum non metallis cum superiori electronicavitate, sequentia vincula covalentes formantur;
⑴N atomi hybridizationis statum sp3 sumunt, tria vincula covalentes constituunt, bina electronica sola retinent, et conformatio hypothetica est pyramidalis trigonalis, ut NH3, NF3, NCl3, etc. Si quatuor vincula simplicia covalentia formantur, conformatio hypothetica est. regularis iectionis, ut NH4+ iones.
⑵N atomi hybridizationis statum sp2 sumunt, duo vincula covalentes et unum vinculum constituunt, bina electronica solitaria paria retinent, et conformatio hypothetica angulata est, ut Cl-N=O. (N atomus facit vinculum σ et π nexum cum Cl atomo, et duo paria electronicorum super N atomum moleculum triangulare facit.) Si nullum solum electronicum est, conformatio hypothetica triangulare est, ut HNO3 vel molecula. NO3- candum. In moleculo acido nitrico, N atomus tria σ vinculis cum tribus respective atomis O facit, et par electrons in orbitali π et unum π electrons duorum O atomorum, tria centra quattuor electronica compaginata π compage formant. In nitrate Ione, quattuor centri sex electronico delocalitum magnum vinculum π inter tria O atomos et centrum N atomum formatur. Haec compages facit oxidationis apparentem numerum atomorum N in acido nitrico +5. Ob praesentiam magnarum π vinculis, nitrate satis stabilis sub condicionibus normalibus. ⑶N atomus hybridizationem sp hybridizationem adoptat ut vinculum triplex covalens formet et bina electronica solitaria paria retineat. Configuratio hypothetica linearis est, ut structura atomi N2 in moleculo N2 et CN-.
3. Institutio vincula coordinationis
Cum NITROGENIUM atomi simplices substantias vel compositas formant, saepe paria electronica solitaria retinent, ita substantiae simplices vel mixtae possunt agere sicut electronici oblatores ad metalla disponenda. Exempli gratia, [Cu(NH3)4]2+ vel [Tu(NH2)5]7, etc.
Oxidation status-Gibbs liberum navitas diagram
Ex oxidatione status Gibbs industriae gratuitae nitrogenis diagrammate videri potest quod, praeter NH4 iones, moleculum N2 cum oxidationis numero 0 esse in infimo curvae in diagrammate, quod indicat N2 thermodynamice stabilium respectu nitrogenii compositorum cum aliis numeris oxidationibus.
Valores nitrogenii variarum compositorum cum numeris oxidationibus inter 0 et +5, sunt omnes supra lineam cum duobus punctis HNO3 et N2 (lineam punctatam in diagrammate) connectens, ergo hae compositiones thermodynamice instabiles sunt et ad disproportionem motus propensi. Sola una in schemate minore valore quam moleculo N2 est NH4+ ion. [1] Ex oxidatione status-Gibbs energiae liberae figurae nitrogenis et structurae moleculi N2, videri potest elementalem N2 iners esse. Solum sub caliditate, alta pressione et praesentia catalysti potest NITROGENIUM agere cum hydrogenio ad ammoniacam formandam: Sub conditionibus emissionibus, NITROGENIUM potest miscere cum oxygenio ad oxydatum nitricum formandum: N2+O2=exsolvere=2NO oxydatum nitricum cito cum oxygenio coniungit. Forma nitrogenii dioxidis 2NO+O2=2NO2 Dioxidis Nitrogenii dissolvit in aqua ad acidum nitricum formandum, oxydatum nitricum 3NO2+H2O=2HNO3+NO In regionibus hydropower evoluta, haec reactio ad acidum nitricum producendum adhibita est. N2 reflectitur cum hydrogenio ad ammoniacam producendam: N2+3H2=== (signum convertibile) 2NH3 N2 cum metallis cum potentia ionizationis humilis reagit et cuius nitrides altae energiae ad nitrides ionicas formant. Exempli gratia: N2 potest directe agere cum Lithio metallico ad locus temperatus: 6 Li + N2=== 2 Li3N N2 cum metallis terrae alkalinis Mg, Ca, Sr, Ba ad calores incandentes: 3 Ca + N2=== Ca3N2 N2 potest. solum cum boron et aluminio gravissimo temperaturis incanescentibus: 2 B + N2=== 2 BN (compositum macromoleculi) N2 plerumque cum pii et aliis elementis globi ad temperatura altiorem quam 1473K reducitur.
Moleculum NITROGENIUM tria paria electronicorum ad compagem confert, hoc est duo vincula π formans et unum vinculum σ. Vinculum non confert, et compages et vires anti-coniunctionis sunt circiter offsets, et soli electronico paria aequiparantur. Quia triplex vinculum N≡N in N2 moleculo est, N2 molecula magnam stabilitatem habet, et 941.69kJ/mol in atomis putrescere capit. Moleculum N2 est firmissimum molecularum diatomicorum notarum, et relativum massae nitrogenii hypotheticum 28. Praeterea NITROGENIUM non facile est urere et combustionem non sustinere.
Post tempus: Iul-23-2024
