Carl Scheele, mpahay simia soedoà, sy Daniel Rutherford, manam-pahaizana momba ny botanista ekosey, dia nahita azota tamin’ny 1772. Samy nahazo azota tamin’ny fotoana iray ihany koa ny Reverend Cavendish sy Lavoisier. Ny nitrogène dia neken'i Lavoisier ho singa voalohany, izay nantsoiny hoe "azo", midika hoe "tsy manana aina". Nantsoin'i Chaptal ny singa azota tamin'ny taona 1790. Avy amin'ny teny grika hoe "nitre" (nitrate misy azota ao anaty nitrate) ilay anarana.
Manufacturers Nitrogen Production - Ozinina famokarana sy mpamatsy nitrogén Sina (xinfatools.com)
Loharanon'ny azota
Nitrogen no singa faha-30 be indrindra eto an-tany. Raha heverina fa ny azota dia mitentina 4/5 amin'ny habetsahan'ny atmosfera, na mihoatra ny 78%, dia saika tsy misy fetrany ny habetsahan'ny azota azo omena antsika. Misy ihany koa ny nitrogène amin'ny endrika nitrate amin'ny mineraly isan-karazany, toy ny saltpeter Shiliana (sodium nitrate), saltpeter na nitre (potassium nitrate), ary mineraly misy sira ammonium. Ny azota dia hita ao amin'ny molekiola organika be pitsiny, anisan'izany ny proteinina sy ny asidra amine izay misy amin'ny zavamananaina rehetra.
Toetra ara-batana
Ny Nitrogen N2 dia entona tsy misy loko, tsy misy tsiro, ary tsy misy fofona amin'ny mari-pana amin'ny efitrano, ary matetika dia tsy misy poizina. Ny hakitroky ny entona amin'ny fepetra mahazatra dia 1.25g / L. 78,12% amin'ny totalin'ny atmosfera (ampahan'ny volume) ny nitrogène ary izy no singa fototra amin'ny rivotra. Misy entona 400 trillion taonina eo ho eo ao amin'ny atmosfera.
Eo ambanin'ny tsindrin'ny atmosfera mahazatra, rehefa mangatsiaka amin'ny -195,8 ℃, dia lasa ranon-javatra tsy misy loko. Rehefa mangatsiaka hatramin'ny -209,86 ℃, ny azota ranon-javatra dia lasa toy ny ranomandry.
Tsy mirehitra ny nitrogène ary heverina ho entona mampahazo aina (izany hoe, tsy misy oksizenina ao amin'ny vatan'olombelona ny miaina azota madio). Ny azota dia ambany dia ambany ny solubility ao anaty rano. Amin'ny 283K, ny rano iray dia afaka mandevona ny 0,02 volumen'ny N2.
Toetra simika
Ny azota dia manana toetra simika tsy miovaova. Sarotra ny mihetsika amin'ny akora hafa amin'ny mari-pana amin'ny efitrano, saingy mety hiova zavatra simika miaraka amin'ny akora sasany amin'ny hafanana ambony sy ny angovo avo lenta, ary azo ampiasaina hamokarana akora vaovao mahasoa ny olombelona.
Ny formula orbital molekiola amin'ny molekiola azota dia KK σs2 σs*2 σp2 σp*2 πp2. Ny elektrôna telo tsiroaroa dia mandray anjara amin'ny fifamatorana, izany hoe ny fifamatorana π roa ary ny fatorana σ iray no miforona. Tsy misy fandraisana anjara amin'ny fatorana, ary ny hery fatorana sy ny fanoherana ny fatorana dia eo ho eo, ary mitovy amin'ny mpivady elektronika tokana izy ireo. Koa satria misy fatorana triple N≡N ao amin'ny molekiola N2, ny molekiola N2 dia manana fitoniana lehibe, ary mila angovo 941,69 kJ/mol ny famongorana azy ho atôma. Ny molekiola N2 no miorina mafy indrindra amin'ireo molekiola diatomika fantatra, ary ny molekiolan'ny molekiolan'ny azota dia 28. Ankoatra izany, ny azota dia tsy mora mirehitra ary tsy mahazaka setroka.
Fomba fitsapana
Apetraho ao anaty tavoahangy fanangonana entona feno nitrogen ny bar Mg mirehitra, ary mbola hirehitra ny bar Mg. Esory ny lavenona sisa tavela (vovoka Mg3N2 somary mavo), asio rano kely, ary hamokatra entona (amoniaka) izay mamadika ny taratasy litmus mena mando ho manga. Fizarana fanehoan-kevitra: 3Mg + N2 = ignition = Mg3N2 (magnésium nitride); Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2NH3↑
Ny toetra mampiavaka sy ny firafitry ny fatorana valence amin'ny azota
Satria ny singa tokana N2 dia tena miorina tsara ao anatin'ny toe-javatra mahazatra, matetika ny olona dia mino fa ny azota dia singa simika tsy mavitrika. Raha ny marina, ny mifanohitra amin'izany, ny azota singa dia manana asa simika avo lenta. Ny electronegativity ny N (3.04) dia faharoa amin'ny F sy O, izay manondro fa afaka mamorona fatorana mafy amin'ny singa hafa. Ankoatr'izay, ny fahamarinan'ny molekiola N2 tokana dia mampiseho ny asan'ny atoma N. Ny olana dia tsy mbola nahita ny fepetra tsara indrindra amin'ny fampandehanana ny molekiola N2 amin'ny mari-pana sy ny tsindry ny olona. Fa eo amin'ny natiora, ny bakteria sasany ao amin'ny nodules zavamaniry dia afaka manova ny N2 eny amin'ny rivotra ho kanto azota ao anatin'ny toe-piainana ambany angovo amin'ny mari-pana sy ny tsindry ara-dalàna, ary mampiasa azy ireo ho zezika amin'ny fitomboan'ny vokatra.
Noho izany, ny fandalinana momba ny fametrahana azota dia lohahevitra fikarohana siantifika manan-danja foana. Noho izany dia ilaina ny mahatakatra ny toetra famatorana sy ny rafitry ny fatorana valence amin'ny azota amin'ny antsipiriany.
Karazana fatorana
Ny firafitry ny sosona elektrônika valence amin'ny atoma N dia 2s2p3, izany hoe misy elektronika tokana 3 ary mpivady elektronika tokana. Miorina amin'izany, rehefa mamorona fitambarana, dia azo amboarina ireto karazana fatorana telo manaraka ireto:
1. Mamorona fatorana ionika 2. Mamorona fatorana covalent 3. Mamorona fatorana fandrindrana
1. Mamorona fatorana ionika
Ny atôma N dia manana electronegativity avo (3.04). Rehefa mamorona nitrides binary miaraka amin'ny metaly manana elektrônegativity ambany izy ireo, toy ny Li (electronegativity 0.98), Ca (electronegativity 1.00), ary Mg (electronegativity 1.31), dia afaka mahazo elektronika 3 izy ireo ary mamorona ion N3-. N2+ 6 Li == 2 Li3N N2+ 3 Ca == Ca3N2 N2+ 3 Mg =ignite= Mg3N2 N3- ny ion dia manana fiampangana négatif ambony kokoa ary radius lehibe kokoa (171pm). Ho hydrolyzé mafy izy ireo rehefa mifanena amin'ny molekiolan'ny rano. Noho izany, ny kapoaky ny ionic dia tsy misy afa-tsy amin'ny toe-javatra maina, ary tsy hisy ion N3- hydrated.
2. Fiforonan'ny fifamatorana covalent
Rehefa mamorona fitambarana tsy metaly manana elektrônegativity ambony kokoa ny atôma N, dia miforona ireto fatorana covalent manaraka ireto:
Ny atôma ⑴N dia maka ny fanjakana hybridization sp3, mamorona fifamatorana covalent telo, mitazona mpivady elektronika tokana, ary ny firafitry ny molekiola dia piramida trigonal, toy ny NH3, NF3, NCl3, sns. Raha misy fatorana tokana covalent efatra miforona, tetrahedron mahazatra, toy ny ion NH4+.
Ny atôma ⑵N dia maka ny fanjakana hybridization sp2, mamorona fifamatorana covalent roa sy fifamatorana iray, ary mitazona mpivady elektronika tokana, ary ny firafitry ny molekiola dia angular, toy ny Cl-N = O. (Ny ataoma N dia mamorona fatorana σ ary π miaraka amin'ny atoma Cl, ary ny mpivady elektrôna tokana ao amin'ny N atoma dia mahatonga ny molekiola ho telozoro.) Raha tsy misy mpivady elektronika tokana, dia telozoro ny firafitry ny molekiola, toy ny molekiola HNO3 na NO3-ion. Ao amin'ny molekiolan'ny asidra nitric, ny atoma N dia mamorona fatorana σ telo miaraka amin'ny atôma O telo avy, ary ny elektrôna roa eo amin'ny orbitrany π ary ny elektrôna π tokana amin'ny atôma O roa dia mamorona fatorana π misy elektrôna efatra afovoany telo. Ao amin'ny ion nitrate, misy fatorana π lehibe misy elektrôna enina afovoany efatra miforona eo anelanelan'ny atoma O telo sy ny atoma N afovoany. Io rafitra io dia mahatonga ny isa hita miharihary ny oxidation N atoma amin'ny asidra nitric +5. Noho ny fisian'ny fatorana π lehibe, ny nitrate dia miorina tsara amin'ny toe-javatra mahazatra. ⑶N atoma dia mampiasa sp hybridization mba hamorona covalent triple fatorana ary mitazona mpivady elektronika tokana. Ny firafitry ny molekiola dia linear, toy ny firafitry ny atoma N ao amin'ny molekiola N2 sy CN-.
3. Famoronana fatorana fandrindrana
Rehefa mamorona akora na fitambarana tsotra ny atôma azota, dia matetika izy ireo no mitazona tsiron-tsarimihetsika tokana, noho izany ireo akora na fitambarana tsotra toy izany dia afaka miasa toy ny mpamatsy mpivady elektronika mba hifanaraka amin'ny ion metaly. Ohatra, [Cu(NH3)4]2+ na [Tu(NH2)5]7, sns.
Oxidation state-Gibbs diagrama angovo maimaim-poana
Azo jerena ihany koa amin'ny fatran'ny oxidation-Gibbs diagrama angovo maimaim-poana amin'ny azota fa, afa-tsy ny ion NH4, ny molekiola N2 miaraka amin'ny isa oxidation 0 dia eo amin'ny teboka ambany indrindra amin'ny curve ao amin'ny kisary, izay manondro fa ny N2 dia thermodynamically. stable raha oharina amin'ny fitambarana azota miaraka amin'ny isa oxidation hafa.
Ny sandan'ny fitambarana azota isan-karazany miaraka amin'ny isa oxidation eo anelanelan'ny 0 sy +5 dia eo ambonin'ny tsipika mampifandray ny teboka roa HNO3 sy N2 (ilay tsipika misy teboka eo amin'ny kisary), noho izany dia tsy miorina amin'ny thermodynamika ireo fitambarana ireo ary mora amin'ny fanehoan-kevitra disproportionation. Ny hany ao amin'ny kisary manana sanda ambany noho ny molekiola N2 dia ny ion NH4+. [1] Avy amin'ny sarin'ny angovo maimaim-poana Gibbs momba ny oxidation sy ny firafitry ny molekiola N2, dia hita fa tsy mihetsika ny singa N2. Amin'ny hafanana ambony, ny tsindry ambony ary ny fisian'ny catalyst ihany no afaka mihetsika miaraka amin'ny hidrôzenina ny azota ka mamorona amoniaka: Ao anatin'ny toe-javatra mipoitra dia afaka mitambatra amin'ny oksizenina ny azota mba hamoronana oksizenina: N2+O2=discharge=2NO Ny oksizenina nitrônika dia mitambatra haingana amin'ny oksizenina. miforona dioxide azota 2NO+O2=2NO2 levona anaty rano ny gazy nitrogène mba hamorona asidra azota, oksizenina 3NO2+H2O=2HNO3+NO Any amin'ireo firenena manana herin'aratra mahery vaika, io fanehoan-kevitra io dia nampiasaina mba hamokarana asidra azota. N2 mamaly amin'ny hidrôzenina mba hamokatra amoniaka: N2+3H2=== (famantarana azo ovaina) 2NH3 N2 mihetsika amin'ny metaly ambany ny mety hisian'ny ionisation ary ny nitridany dia manana angovo avo lenta mba hamoronana nitrida ionika. Ohatra: N2 dia afaka mihetsika mivantana amin'ny lithium metaly amin'ny mari-pana: 6 Li + N2=== 2 Li3N N2 mamaly amin'ny metaly tany alkaline Mg, Ca, Sr, Ba amin'ny mari-pana mirehitra: 3 Ca + N2=== Ca3N2 N2 afaka Mihetsika amin'ny boron sy aliminioma fotsiny amin'ny mari-pana incandescent: 2 B + N2=== 2 BN (macromolecule compound) N2 amin'ny ankapobeny dia mamaly amin'ny silisiôna sy singa vondrona hafa amin'ny hafanana ambony noho ny 1473K.
Ny molekiola azota dia manome elektrôna telo tsiroaroa amin'ny fatorana, izany hoe, mamorona fatorana π roa sy fatorana σ iray. Tsy mandray anjara amin'ny fatorana izy io, ary ny herin'ny fatorana sy ny fanoherana ny fatorana dia mifanipaka, ary mitovy amin'ny mpivady elektronika tokana izy ireo. Satria misy fatorana triple N≡N ao amin'ny molekiola N2, ny molekiola N2 dia manana fitoniana lehibe, ary mila angovo 941.69kJ/mol ny famongorana azy ho atôma. Ny molekiola N2 no miorina mafy indrindra amin'ireo molekiola diatomika fantatra, ary ny molekiolan'ny molekiolan'ny azota dia 28. Ankoatra izany, ny azota dia tsy mora mirehitra ary tsy mahazaka setroka.
Fotoana fandefasana: Jul-23-2024
