Dusík

Informácie o dusíka. S licenciou

Ten dusík Van del -3, rovnako ako v amoniaku a amínoch, na +5, ako v kyseline dusičnej. Tento prvok nerozširuje valencie ako ostatní. Pripomeňme, že valencie chemického prvku sú počet elektrónov, ktoré musia byť uvedené alebo ktoré chýbajú, aby vyplnili poslednú elektronickú úroveň.

Atóm dusíka je chemický prvok s atómovým číslom 7 a prvým prvkom skupiny 15 (predtým VA) periodickej tabuľky. Skupina pozostáva z dusíka (N), fosforu (P), arzénu (AS), Antimónia (SB), Bismuth (BI) a Muscovium (MC).

Prvky zdieľajú určité všeobecné podobnosti chemického správania, hoci sú od seba jasne diferencované. Tieto podobnosti odrážajú spoločné vlastnosti elektronických štruktúr ich atómov.

Dusík je prítomný takmer vo všetkých proteínoch a hrá dôležitú úlohu v biochemických aplikáciách a priemyselných aplikáciách. Dusík tvorí silné väzby kvôli svojej schopnosti vytvárať trojnásobné spojenie s iným atómom dusíka a ďalšími prvkami.

Preto je v zlúčeninách dusíka veľa energie. Pred viac ako 100 rokmi bolo o dusíku známe málo. Teraz sa dusík bežne používa na ochranu potravín a ako hnojivo.

Elektronická konfigurácia a valencie

V atóme elektróny vyplňujú rôzne úrovne podľa svojich energií. Prvé elektróny napĺňajú nízku úroveň energie a potom sa presunú na vyššiu úroveň energie.

Najviac vonkajšia hladina energie v atóme je známa ako valencia vrstva a elektróny umiestnené v tejto vrstve sú známe ako valencia elektróny.

Tieto elektróny sú hlavne pri tvorbe väzieb av chemickej reakcii s inými atómami. Preto sú elektróny vo Valencii zodpovedné za rôzne chemické a fyzikálne vlastnosti prvku.

Môže vám slúžiť: oxid cínu (ii): Štruktúra, vlastnosti, nomenklatúra, použitia

Dusík, ako už bolo uvedené, má atómový počet z = 7. To znamená, že jeho naplnené elektrónmi na úrovni energie alebo elektronickej konfigurácie je 1S² 2s² 2 P³.

Pamätajte, že v prírode sa atómy vždy snažia mať elektronickú konfiguráciu ušľachtilých plynov, či už víťazstvo, stratu alebo zdieľanie elektrónov.

V prípade dusíka je ušľachtilý plyn, ktorý sa snaží mať elektronickú konfiguráciu, neón, ktorého atómové číslo je z = 10 (1s² 2s² 2 P⁶) a hélium, ktorého atómové číslo je z = 2 (1s²).

Rôzne formy, ktoré kombinujú dusík, poskytnú vašu valenciu (alebo oxidačný stav). V konkrétnom prípade dusíka, pretože v druhej perióde periodickej tabuľky nie je schopný rozšíriť svoju valenčnú vrstvu ako ostatné prvky ich skupiny.

Očakáva sa, že máte valencie -3, +3 a +5. Avšak dusík má stavy Valencie, ktoré sa pohybujú od -3, ako v amoniaku a amínoch, až po +5, ako v kyseline dusičnej.

Teória odkazu Valencia pomáha vysvetliť tvorbu zlúčenín podľa elektronickej konfigurácie dusíka pre daný oxidačný stav. Z tohto.

Zlúčeniny dusíka

Vzhľadom na veľký počet oxidačných stavov môže dusík tvoriť veľké množstvo zlúčenín. V prvom rade je potrebné si uvedomiť, že v prípade molekulárneho dusíka je podľa definície 0 valencia 0.

Oxidačný stav -3 je jedným z najbežnejších pre prvok. Príkladmi zlúčenín s týmto stavom oxidácie sú amoniak (NH3), amíny (R3N), ión amónneho (NH₄⁺), Imin (c = n-r) a nitrilos (c≡n).

Môže vám slúžiť: menisku (chémia)

Oxidačný stav -2, dusík je 7 elektrónov vo svojej valenčnej vrstve. Tento nepárny počet elektrónov vo vrstve Valencia vysvetľuje, prečo zlúčeniny s týmto oxidačným stavom majú mostíkové spojenie medzi dvoma nitrogénmi.

Príkladmi zlúčenín s týmto stavom oxidácie sú hydragíny (r₂-N-N-R₂) a Hydrazonas (C = N-N-R₂).

V oxidačnom stave -1 je dusík 6 elektrónov vo vrstve Valencia. Príkladom zlúčenín dusíka s touto valenciou sú amínový hydroxil (r₂Noh) a azokompozity (rn = nr).

V pozitívnych oxidačných stavoch je dusík všeobecne spojený s atómami kyslíka tvoriace oxis, oxizálne alebo oxycidy. V prípade oxidačného stavu +1 má dusík vo svojej valenčnej vrstve 4 elektróny.

Príkladmi zlúčenín s touto valenciou sú oxid dyitrogénom alebo veselý plyn (n₂O) a dusné zlúčeniny (r = no).

V prípade oxidačného stavu +2 je to príklad oxidu dusíka alebo oxidu dusnatého (NO), bezfarebný plyn produkovaný kovovou reakciou s zriedenou kyselinou. Táto zlúčenina je mimoriadne nestabilná voľná radikálna, pretože reaguje s OR₂ Vo vzduchu za vzniku plynu č₂.

Dusitan (nie₂^-) v základnom roztoku a kyseline dusnej (HNO₂) V kyslom roztoku sú príklady zlúčenín s oxidačným stavom +3. Môžu to byť oxidačné činidlá, ktoré zvyčajne produkujú NO (g) alebo redukčné činidlá za vzniku dusičnanu.

Oxid dinitrogénu (n₂Ani₃) a skupina nitro (r-no₂) Existujú ďalšie príklady dusíkových zlúčenín s Valencia +3.

Môže vám slúžiť: Výhody a nevýhody chémie zdravia

Oxid dusnatý (nie₂) alebo oxid dusične, je zlúčenina dusíka s Valencia +4. Je to hnedý plyn všeobecne produkovaný reakciou koncentrovanej kyseliny dusičnej s mnohými kovmi. Dimeriza na vytvorenie n₂Ani₄.

V stave +5 nachádzame dusičnany a kyselinu dusičnú, ktoré sú oxidačnými činidlami v kyslých roztokoch. V tomto prípade má dusík vo vrstve Valencia 2 elektróny, ktoré sú v orbitálnom 2S. 

Existujú tiež zlúčeniny, ako je nitrosilazid a trioxid dyitrogénu, kde dusík predstavuje niekoľko oxidačných stavov v molekule.

V prípade nitrosilazida (n₄O), dusík má Valencia -1, 0, +1 a +2. A v prípade dyitrogénového oxidu má Valencia +2 a +4.

Nomenklatúra zlúčenín dusíka

Vzhľadom na zložitosť chémie dusíkových zlúčenín, tradičná nomenklatúra nestačila na ich pomenovanie a oveľa menej ich správne identifikovať.

Z tohto dôvodu vytvorila Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC) systematickú nomenklatúru, v ktorej sú zlúčeniny pomenované podľa množstva atómov obsahujúcich.

To je prospešné pri pomenovaní oxidov dusíka. Napríklad oxid dusnatý by sa pomenoval oxid dusíka a oxid dusný (NO), oxid dyitrogénu (N₂Buď).

Okrem toho v roku 1919 nemecký chemik Alfred Stock vyvinul metódu na pomenovanie chemických zlúčenín založených na oxidačnom stave, ktorý je napísaný v rímskych číslach zamknutých v zátvorkách.

Napríklad oxid dusnatého a oxid dusný by sa nazýval dusík (II) a oxid dusíka (I) (IUPAC, 2005).

Odkazy

1. Oxidačný stav dusíka (s.F.). Zotavené z KPU.Ac.
2. Konfigurácie elektrónov v periodickej tabuľke. Získané z chémie.MSU.Edu.