नाइट्रोजन का क्या अर्थ है. कुछ रासायनिक तत्वों के गुण और अनुप्रयोग

वी-ए उपसमूह के तत्वों के गुण

1. रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संरचना

बाहरी ऊर्जा स्तर में तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इस तथ्य की व्याख्या करती है कि सामान्य, अप्रकाशित अवस्था में, नाइट्रोजन उपसमूह के तत्वों की संयोजकता तीन होती है।

नाइट्रोजन उपसमूह के तत्वों के परमाणुओं (नाइट्रोजन को छोड़कर - नाइट्रोजन के बाहरी स्तर में केवल दो उप-स्तर होते हैं - 2s और 2p) में बाहरी ऊर्जा स्तरों पर d-उप-स्तर की रिक्त कोशिकाएँ होती हैं, इसलिए वे एक इलेक्ट्रॉन को भाप दे सकते हैं एस-सबलेवल और इसे डी-सबलेवल में स्थानांतरित करें। इस प्रकार, फास्फोरस, आर्सेनिक, सुरमा और बिस्मथ की संयोजकता 5 है।

नाइट्रोजन समूह के तत्व हाइड्रोजन के साथ संरचना आरएच 3 के यौगिक बनाते हैं, और ऑक्सीजन के साथ आर 2 ओ 3 और आर 2 ओ 5 के रूप में ऑक्साइड बनाते हैं। ऑक्साइड एसिड एचआरओ 2 और एचआरओ 3 (और ऑर्थो एसिड एच 3 पीओ 4, नाइट्रोजन को छोड़कर) के अनुरूप हैं।

इन तत्वों की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +5 और निम्नतम -3 है।

चूँकि परमाणुओं के नाभिक का आवेश बढ़ता है, बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या स्थिर होती है, परमाणुओं में ऊर्जा स्तरों की संख्या बढ़ती है और परमाणु की त्रिज्या नाइट्रोजन से बिस्मथ तक बढ़ जाती है, ऋणात्मक इलेक्ट्रॉनों का धनात्मक नाभिक की ओर आकर्षण होता है। कमजोर हो जाता है और इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता बढ़ जाती है, और इसलिए, नाइट्रोजन उपसमूह में परमाणु संख्या बढ़ने पर, गैर-धातु गुण कम हो जाते हैं, जबकि धातु गुण बढ़ जाते हैं।

नाइट्रोजन एक अधातु है, बिस्मथ एक धातु है। नाइट्रोजन से बिस्मथ तक, आरएच 3 यौगिकों की ताकत कम हो जाती है, जबकि ऑक्सीजन यौगिकों की ताकत बढ़ जाती है।

नाइट्रोजन उपसमूह के तत्वों में सबसे महत्वपूर्ण हैं: नाइट्रोजन और फास्फोरस .

नाइट्रोजन, भौतिक और रासायनिक गुण, उत्पादन और अनुप्रयोग

1. नाइट्रोजन एक रासायनिक तत्व है

एन +7) 2) 5

1 एस 2 2 एस 2 2 पी 3 अधूरी बाहरी परत,पी -तत्व, अधातु

अर (एन) = 14

2. संभावित ऑक्सीकरण अवस्था

तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण नाइट्रोजन बहुत सक्रिय है, यह केवल यौगिकों के रूप में पाया जाता है। नाइट्रोजन यौगिकों में "-3" से "+5" तक ऑक्सीकरण अवस्था दिखाता है

3. नाइट्रोजन - एक साधारण पदार्थ, आणविक संरचना, भौतिक गुण

नाइट्रोजन (ग्रीक से ἀ - बेजान, अव्यक्त। नाइट्रोजन), पिछले नामों के बजाय ("फ़्लॉजिस्टिकेटेड", "मेफ़िटिक" और "स्पॉइल्ड" एयर) प्रस्तावित है 1787 एंटोनी लेवोसिएर . जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, उस समय यह पहले से ही ज्ञात था कि नाइट्रोजन दहन या श्वसन का समर्थन नहीं करता है। इस संपत्ति को सबसे महत्वपूर्ण माना जाता था। हालांकि बाद में यह पता चला कि नाइट्रोजन, इसके विपरीत, सभी जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक है, नाम फ्रेंच और रूसी में संरक्षित किया गया है।

एन 2 - सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन, ट्रिपल (σ, 2π), आणविक क्रिस्टल जाली

निष्कर्ष:

1. सामान्य तापमान पर कम प्रतिक्रियाशीलता

2. गैस, रंगहीन, गंधहीन, हवा से हल्की

श्री ( बी वायु)/ श्री ( एन 2 ) = 29/28

4. नाइट्रोजन के रासायनिक गुण

5. रसीद:

उद्योग में नाइट्रोजन वायु से प्राप्त होती है। ऐसा करने के लिए, हवा को पहले ठंडा, तरलीकृत किया जाता है, और तरल हवा को आसवन (आसवन) के अधीन किया जाता है। नाइट्रोजन का क्वथनांक हवा के अन्य घटक ऑक्सीजन (-182.9°C) की तुलना में थोड़ा कम (-195.8°C) होता है, इसलिए जब तरल हवा को सावधानी से गर्म किया जाता है, तो नाइट्रोजन पहले वाष्पित हो जाती है। गैसीय नाइट्रोजन की आपूर्ति उपभोक्ताओं को एक पीले शिलालेख "नाइट्रोजन" के साथ काले सिलेंडरों में संपीड़ित रूप (150 एटीएम या 15 एमपीए) में की जाती है। तरल नाइट्रोजन को देवर फ्लास्क में स्टोर करें।

प्रयोगशाला मेंशुद्ध ("रासायनिक") नाइट्रोजन को गर्म करने पर ठोस सोडियम नाइट्राइट NaNO 2 में अमोनियम क्लोराइड NH 4 Cl का संतृप्त घोल मिला कर प्राप्त किया जाता है:

NaNO 2 + NH 4 Cl \u003d NaCl + N 2 + 2H 2 O।

आप ठोस अमोनियम नाइट्राइट को भी गर्म कर सकते हैं:

एनएच 4 नंबर 2 \u003d एन 2 + 2 एच 2 ओ। अनुभव

6. आवेदन:

उद्योग में, नाइट्रोजन गैस का उपयोग मुख्य रूप से अमोनिया के उत्पादन के लिए किया जाता है। रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैस के रूप में, ज्वलनशील तरल पदार्थ पंप करते समय, नाइट्रोजन का उपयोग विभिन्न रासायनिक और धातुकर्म प्रक्रियाओं में एक निष्क्रिय वातावरण प्रदान करने के लिए किया जाता है। तरल नाइट्रोजन व्यापक रूप से एक सर्द के रूप में उपयोग किया जाता है, इसका उपयोग दवा में किया जाता है, विशेष रूप से कॉस्मेटोलॉजी में। मिट्टी की उर्वरता बनाए रखने में नाइट्रोजन खनिज उर्वरक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

7. जैविक भूमिका

नाइट्रोजन जानवरों और पौधों के अस्तित्व के लिए आवश्यक तत्व है, यह किसका हिस्सा है?प्रोटीन (वजन के अनुसार 16-18%), अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड, न्यूक्लियोप्रोटीन,क्लोरोफिल, हीमोग्लोबिन और अन्य। जीवित कोशिकाओं की संरचना में, नाइट्रोजन परमाणुओं की संख्या से, लगभग 2%, द्रव्यमान अंश से - लगभग 2.5% (हाइड्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन के बाद चौथा स्थान)। इस संबंध में, जीवित जीवों, "मृत कार्बनिक पदार्थ" और समुद्रों और महासागरों के बिखरे हुए पदार्थों में एक महत्वपूर्ण मात्रा में बाध्य नाइट्रोजन पाया जाता है। यह राशि लगभग 1.9 10 11 टन अनुमानित है। नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थों के क्षय और अपघटन की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अनुकूल पर्यावरणीय कारकों के अधीन, नाइट्रोजन युक्त खनिजों के प्राकृतिक जमा हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, "चिली"साल्टपीटरएन 2 → ली 3 एन → एनएच 3

नंबर 2। ऑक्सीजन, मैग्नीशियम और हाइड्रोजन के साथ नाइट्रोजन की अन्योन्य क्रिया के लिए अभिक्रिया समीकरण बनाइए। प्रत्येक प्रतिक्रिया के लिए, एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन बनाएं, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट को इंगित करें।

क्रम 3। एक सिलेंडर में नाइट्रोजन गैस होती है, दूसरे में ऑक्सीजन होती है और तीसरे में कार्बन डाइऑक्साइड होती है। इन गैसों के बीच अंतर कैसे करें?

संख्या 4. कुछ ज्वलनशील गैसों में अशुद्धता के रूप में मुक्त नाइट्रोजन होती है। क्या साधारण गैस स्टोव में ऐसी गैसों के दहन के दौरान नाइट्रिक ऑक्साइड (II) बन सकता है? क्यों?

नाइट्रोजन यौगिक - साल्टपीटर, नाइट्रिक एसिड, अमोनिया - नाइट्रोजन मुक्त अवस्था में प्राप्त होने से बहुत पहले जाने जाते थे। 1772 में, डी. रदरफोर्ड, एक कांच की घंटी में फॉस्फोरस और अन्य पदार्थों को जलाने से पता चला कि दहन के बाद बची हुई गैस, जिसे उन्होंने "घुटन भरी हवा" कहा, श्वास और दहन का समर्थन नहीं करती है। 1787 में, ए. लैवोज़ियर ने स्थापित किया कि हवा बनाने वाली "महत्वपूर्ण" और "घुटन" गैसें सरल पदार्थ हैं, और उन्होंने "नाइट्रोजन" नाम का प्रस्ताव रखा। 1784 में, जी. कैवेंडिश ने दिखाया कि नाइट्रोजन साल्टपीटर का हिस्सा है; यह वह जगह है जहां से लैटिन नाम एज़ोट आता है (देर से लैटिन नाइट्रम से - साल्टपीटर और ग्रीक गेनाओ - मैं जन्म देता हूं, मैं उत्पादन करता हूं), 1790 में जे ए चैप्टल द्वारा प्रस्तावित। 19वीं शताब्दी की शुरुआत तक, मुक्त अवस्था में नाइट्रोजन की रासायनिक जड़ता और बाध्य नाइट्रोजन के रूप में अन्य तत्वों के साथ यौगिकों में इसकी असाधारण भूमिका को स्पष्ट किया गया था। तब से, हवा में नाइट्रोजन का "बाध्यकारी" रसायन विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी समस्याओं में से एक बन गया है।

प्रकृति में नाइट्रोजन का वितरण।नाइट्रोजन पृथ्वी पर सबसे आम तत्वों में से एक है, और इसका अधिकांश (लगभग 4 10 15 टन) वातावरण में मुक्त अवस्था में केंद्रित है। हवा में, मुक्त नाइट्रोजन (एन 2 अणुओं के रूप में) मात्रा से 78.09% (या द्रव्यमान द्वारा 75.6%) है, अमोनिया और ऑक्साइड के रूप में मामूली अशुद्धियों की गिनती नहीं है। स्थलमंडल में औसत नाइट्रोजन सामग्री भार के अनुसार 1.9·10 -3% है। प्राकृतिक नाइट्रोजन यौगिक अमोनियम क्लोराइड NH 4 Cl और विभिन्न नाइट्रेट हैं। साल्टपीटर का बड़ा संचय शुष्क रेगिस्तानी जलवायु (चिली, मध्य एशिया) की विशेषता है। लंबे समय तक, सॉल्टपीटर उद्योग के लिए नाइट्रोजन का मुख्य आपूर्तिकर्ता था (अब वायुमंडलीय नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से अमोनिया का औद्योगिक संश्लेषण नाइट्रोजन के बंधन के लिए प्राथमिक महत्व का है)। बाध्य नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा कोयले (1-2.5%) और तेल (0.02-1.5%) के साथ-साथ नदियों, समुद्रों और महासागरों के पानी में पाई जाती है। नाइट्रोजन मिट्टी (0.1%) और जीवित जीवों (0.3%) में जमा होती है।

यद्यपि "नाइट्रोजन" नाम का अर्थ "गैर-जीवन-निर्वाह" है, यह वास्तव में जीवन के लिए एक आवश्यक तत्व है। जानवरों और मनुष्यों के प्रोटीन में 16-17% नाइट्रोजन होता है। मांसाहारी जंतुओं के जीवों में प्रोटीन का निर्माण उन प्रोटीन पदार्थों के सेवन से होता है जो शाकाहारी जंतुओं के जीवों और पौधों में मौजूद होते हैं। पौधे मुख्य रूप से अकार्बनिक मिट्टी में निहित नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों को आत्मसात करके प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं। इसका मतलब यह है कि नाइट्रोजन की मात्रा नाइट्रोजन-फिक्सिंग सूक्ष्मजीवों के कारण मिट्टी में प्रवेश करती है जो हवा से मुक्त नाइट्रोजन को नाइट्रोजन यौगिकों में परिवर्तित करने में सक्षम होते हैं।

प्रकृति में, नाइट्रोजन का चक्र किया जाता है, जिसमें मुख्य भूमिका सूक्ष्मजीवों द्वारा निभाई जाती है - नाइट्राइजिंग, डिनाइट्रीफाइंग, नाइट्रोजन-फिक्सिंग और अन्य। हालांकि, पौधों (विशेष रूप से गहन कृषि में) द्वारा मिट्टी से भारी मात्रा में बाध्य नाइट्रोजन के निष्कर्षण के परिणामस्वरूप, मिट्टी नाइट्रोजन में समाप्त हो जाती है। नाइट्रोजन की कमी लगभग सभी देशों में कृषि के लिए विशिष्ट है, पशुपालन ("प्रोटीन भुखमरी") में भी नाइट्रोजन की कमी देखी जाती है। उपलब्ध नाइट्रोजन में खराब मिट्टी पर, पौधे खराब विकसित होते हैं। नाइट्रोजन उर्वरक और पशुओं को प्रोटीन खिलाना कृषि को आगे बढ़ाने के सबसे महत्वपूर्ण साधन हैं। मानव आर्थिक गतिविधि नाइट्रोजन के चक्र को बाधित करती है। इस प्रकार, ईंधन दहन वातावरण को नाइट्रोजन से समृद्ध करता है, और उर्वरक पैदा करने वाले पौधे हवा में नाइट्रोजन को बांधते हैं। उर्वरकों और कृषि उत्पादों का परिवहन पृथ्वी की सतह पर नाइट्रोजन का पुनर्वितरण करता है। नाइट्रोजन सौरमंडल में चौथा सबसे प्रचुर तत्व है (हाइड्रोजन, हीलियम और ऑक्सीजन के बाद)।

आइसोटोप, परमाणु और नाइट्रोजन के अणु।प्राकृतिक नाइट्रोजन में दो स्थिर समस्थानिक होते हैं: 14 N (99.635%) और 15 N (0.365%)। 15 N समस्थानिक का उपयोग रासायनिक और जैव रासायनिक अनुसंधान में एक लेबल वाले परमाणु के रूप में किया जाता है। नाइट्रोजन के कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों में से, 13 N का आधा जीवन सबसे लंबा (T ½ = 10.08 मिनट) है, बाकी बहुत ही अल्पकालिक हैं। ऊपरी वायुमंडल में, ब्रह्मांडीय विकिरण से न्यूट्रॉन के प्रभाव में, 14 एन कार्बन 14 सी के रेडियोधर्मी समस्थानिक में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग 14 सी प्राप्त करने के लिए परमाणु प्रतिक्रियाओं में भी किया जाता है। नाइट्रोजन परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल में होते हैं 5 इलेक्ट्रॉन (एक अकेला जोड़ा और तीन अयुग्मित - विन्यास 2s 2 2p 3. अक्सर, यौगिकों में नाइट्रोजन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण 3-सहसंयोजक होता है (जैसा कि अमोनिया NH 3) में होता है। इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी की उपस्थिति के कारण हो सकता है एक अन्य सहसंयोजक बंधन का निर्माण, और नाइट्रोजन 4-सहसंयोजक हो जाता है (जैसा कि अमोनियम आयन NH 4 में)। नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +5 (N 2 O 5 में) से -3 (NH 3 में) तक भिन्न होती हैं। सामान्य परिस्थितियों में , मुक्त अवस्था में, नाइट्रोजन एक N 2 अणु बनाता है, जहाँ N परमाणु तीन सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं। नाइट्रोजन अणु बहुत स्थिर होता है: परमाणुओं में इसकी पृथक्करण ऊर्जा 942.9 kJ/mol (225.2 kcal/mol) होती है, इसलिए, लगभग 3300 डिग्री सेल्सियस पर भी, नाइट्रोजन पृथक्करण की डिग्री केवल 0.1% है।

नाइट्रोजन के भौतिक गुण।नाइट्रोजन हवा की तुलना में थोड़ा हल्का है; घनत्व 1.2506 किग्रा / मी 3 (0 ° C और 101325 n / m 2 या 760 मिमी Hg पर), t pl -209.86 ° C, t bp -195.8 ° C। नाइट्रोजन कठिनाई से द्रवित होती है: इसका क्रांतिक तापमान अपेक्षाकृत कम (-147.1°C) होता है और इसका क्रांतिक दबाव अधिक होता है, 3.39 MN/m 2 (34.6 kgf/cm 2); तरल नाइट्रोजन का घनत्व 808 किग्रा/मी 3 है। नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में पानी में कम घुलनशील है: 0 डिग्री सेल्सियस पर, 23.3 ग्राम नाइट्रोजन 1 मीटर 3 एच 2 ओ में घुल जाता है। पानी से बेहतर, नाइट्रोजन कुछ हाइड्रोकार्बन में घुलनशील है।

नाइट्रोजन के रासायनिक गुण।केवल लिथियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, नाइट्रोजन जैसी सक्रिय धातुओं के साथ अपेक्षाकृत कम तापमान पर गर्म होने पर बातचीत होती है। नाइट्रोजन उच्च तापमान पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में अधिकांश अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करता है। ऑक्सीजन एन 2 ओ, एनओ, एन 2 ओ 3, एनओ 2 और एन 2 ओ 5 के साथ नाइट्रोजन यौगिकों का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। इनमें से, तत्वों (4000°C) के सीधे संपर्क में, ऑक्साइड NO बनता है, जो ठंडा होने पर, आसानी से आगे ऑक्साइड (IV) NO 2 में ऑक्सीकृत हो जाता है। हवा में, वायुमंडलीय निर्वहन के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं। उन्हें नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के मिश्रण पर आयनकारी विकिरण की क्रिया द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है। जब नाइट्रस एन 2 ओ 3 और नाइट्रिक एन 2 ओ 5 एनहाइड्राइड पानी में घुल जाते हैं, तो नाइट्रस एसिड एचएनओ 2 और नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3 क्रमशः प्राप्त होते हैं, जिससे लवण - नाइट्राइट और नाइट्रेट बनते हैं। नाइट्रोजन केवल उच्च तापमान पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन के साथ मिलती है, और अमोनिया NH3 बनता है। अमोनिया के अलावा, हाइड्रोजन के साथ नाइट्रोजन के कई अन्य यौगिकों को भी जाना जाता है, उदाहरण के लिए, हाइड्राज़िन एच 2 एन-एनएच 2, डायमाइड एचएन = एनएच, नाइट्रिक एसिड एचएन 3 (एचएन = एन≡एन), ऑक्टाज़ोन एन 8 एच 14 और अन्य; हाइड्रोजन के साथ अधिकांश नाइट्रोजन यौगिकों को केवल कार्बनिक व्युत्पन्न के रूप में पृथक किया गया है। नाइट्रोजन सीधे हलोजन के साथ बातचीत नहीं करता है, इसलिए सभी नाइट्रोजन हलाइड केवल अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन फ्लोराइड एनएफ 3 - अमोनिया के साथ फ्लोरीन की प्रतिक्रिया से। एक नियम के रूप में, नाइट्रोजन हैलाइड कम प्रतिरोधी यौगिक हैं (एनएफ 3 के अपवाद के साथ); नाइट्रोजन ऑक्सीहैलाइड्स - एनओएफ, एनओसीएल, एनओबीआर, एनओ 2 एफ और एनओ 2 सीएल अधिक स्थिर हैं। नाइट्रोजन सीधे सल्फर के साथ भी नहीं मिलती है; नाइट्रोजनस सल्फर एन 4 एस 4 अमोनिया के साथ तरल सल्फर की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है। जब गर्म कोक नाइट्रोजन से अभिक्रिया करता है तो सायनोजेन (CN) 2 बनता है। नाइट्रोजन को एसिटिलीन सी 2 एच 2 से 1500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके हाइड्रोजन साइनाइड एचसीएन प्राप्त किया जा सकता है। उच्च तापमान पर धातुओं के साथ नाइट्रोजन की परस्पर क्रिया से नाइट्राइड का निर्माण होता है (उदाहरण के लिए, Mg 3 N 2)।

जब साधारण नाइट्रोजन विद्युत निर्वहन [दबाव 130-270 एन / एम 2 (1-2 मिमी एचजी)] या बी, टीआई, एमजी और सीए नाइट्राइड के अपघटन के साथ-साथ हवा में विद्युत निर्वहन के दौरान, सक्रिय नाइट्रोजन के संपर्क में आता है का गठन किया जा सकता है, जो नाइट्रोजन के अणुओं और परमाणुओं का एक बढ़ा हुआ ऊर्जा भंडार है। आणविक नाइट्रोजन के विपरीत, सक्रिय नाइट्रोजन ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, सल्फर वाष्प, फास्फोरस और कुछ धातुओं के साथ बहुत सख्ती से संपर्क करता है।

नाइट्रोजन बहुत से महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों (अमाइन, अमीनो एसिड, नाइट्रो यौगिक, और अन्य) का एक हिस्सा है।

नाइट्रोजन प्राप्त करना।प्रयोगशाला में, नाइट्रोजन को अमोनियम नाइट्राइट के एक केंद्रित घोल को गर्म करके आसानी से प्राप्त किया जा सकता है: NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O। नाइट्रोजन प्राप्त करने की तकनीकी विधि प्रारंभिक रूप से तरलीकृत हवा के पृथक्करण पर आधारित है, जिसे बाद में आसुत किया जाता है। .

नाइट्रोजन का उपयोग।निकाले गए मुक्त नाइट्रोजन का मुख्य भाग अमोनिया के औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे बाद में नाइट्रिक एसिड, उर्वरक, विस्फोटक आदि में महत्वपूर्ण मात्रा में संसाधित किया जाता है। तत्वों से अमोनिया के प्रत्यक्ष संश्लेषण के अलावा, साइनामाइड विधि विकसित हुई 1905 वायु नाइट्रोजन के बंधन के लिए औद्योगिक महत्व का है। , इस तथ्य के आधार पर कि 1000 डिग्री सेल्सियस पर कैल्शियम कार्बाइड (एक विद्युत भट्टी में चूने और कोयले के मिश्रण को गर्म करके प्राप्त किया जाता है) मुक्त नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है: CaC 2 + N 2 \ u003d CaCN 2 + C. परिणामी कैल्शियम साइनामाइड अत्यधिक गर्म जल वाष्प अमोनिया की रिहाई के साथ विघटित होता है: CaCN 2 + 3H 2 O \u003d CaCO 3 + 2NH 3।

कई उद्योगों में मुक्त नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है: विभिन्न रासायनिक और धातुकर्म प्रक्रियाओं में एक निष्क्रिय माध्यम के रूप में, पारा थर्मामीटर में खाली जगह भरने के लिए, ज्वलनशील तरल पदार्थ पंप करने के लिए, आदि। तरल नाइट्रोजन का उपयोग विभिन्न प्रशीतन संयंत्रों में किया जाता है। इसे स्टील देवर के जहाजों में संग्रहित और परिवहन किया जाता है, गैसीय नाइट्रोजन को संपीड़ित रूप में - सिलेंडर में। कई नाइट्रोजन यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बाध्य नाइट्रोजन का उत्पादन प्रथम विश्व युद्ध के बाद गहन रूप से विकसित होना शुरू हुआ और अब यह भारी अनुपात में पहुंच गया है।

शरीर में नाइट्रोजन. नाइट्रोजन मुख्य बायोजेनिक तत्वों में से एक है जो जीवित कोशिकाओं के सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड बनाते हैं। हालांकि, शरीर में नाइट्रोजन की मात्रा कम होती है (शुष्क वजन के हिसाब से 1-3%)। वायुमंडल में आणविक नाइट्रोजन को केवल कुछ सूक्ष्मजीवों और नीले-हरे शैवाल द्वारा ही आत्मसात किया जा सकता है।

नाइट्रोजन के महत्वपूर्ण भंडार मिट्टी में विभिन्न खनिजों (अमोनियम लवण, नाइट्रेट्स) और कार्बनिक यौगिकों (प्रोटीन के नाइट्रोजन, न्यूक्लिक एसिड और उनके क्षय उत्पादों, यानी पौधों और जानवरों के अभी तक पूरी तरह से विघटित अवशेष) के रूप में केंद्रित नहीं हैं। पौधे मिट्टी से नाइट्रोजन को अकार्बनिक और कुछ कार्बनिक यौगिकों के रूप में अवशोषित करते हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, मिट्टी के सूक्ष्मजीव (अमोनीफायर), जो मिट्टी के कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनियम लवण में खनिज करते हैं, पौधों के पोषण के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। मिट्टी में नाइट्रेट नाइट्रोजन 1890 में एस एन विनोग्रैडस्की द्वारा खोजे गए नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की गतिविधि के परिणामस्वरूप बनता है, जो अमोनिया और अमोनियम लवण को नाइट्रेट में ऑक्सीकरण करता है। सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा आत्मसात किए गए नाइट्रेट नाइट्रोजन का एक हिस्सा नष्ट हो जाता है, जो बैक्टीरिया को नष्ट करने की क्रिया के तहत आणविक नाइट्रोजन में बदल जाता है। पौधे और सूक्ष्मजीव अमोनियम और नाइट्रेट नाइट्रोजन दोनों को अच्छी तरह से आत्मसात कर लेते हैं, बाद वाले को अमोनिया और अमोनियम लवण में कम कर देते हैं। सूक्ष्मजीव और पौधे अकार्बनिक अमोनियम नाइट्रोजन को सक्रिय रूप से कार्बनिक नाइट्रोजन यौगिकों - एमाइड्स (शतावरी और ग्लूटामाइन) और अमीनो एसिड में परिवर्तित करते हैं। जैसा कि डी.एन. प्रियनिशनिकोव और वी.एस. बुटकेविच द्वारा दिखाया गया है, नाइट्रोजन को पौधों में शतावरी और ग्लूटामाइन के रूप में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। जब ये एमाइड बनते हैं, तो अमोनिया बेअसर हो जाता है, जिसकी उच्च सांद्रता न केवल जानवरों के लिए, बल्कि पौधों के लिए भी विषाक्त होती है। एमाइड सूक्ष्मजीवों और पौधों, साथ ही साथ जानवरों दोनों में कई प्रोटीन का हिस्सा हैं। ग्लूटाम्विक और एसपारटिक एसिड के एंजाइमेटिक संशोधन द्वारा ग्लूटामाइन और शतावरी का संश्लेषण न केवल सूक्ष्मजीवों और पौधों में, बल्कि कुछ सीमाओं के भीतर जानवरों में भी किया जाता है।

अमीनो एसिड का संश्लेषण कई एल्डिहाइड और कीटो एसिड के रिडक्टिव एमिनेशन द्वारा होता है, जो कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण से या एंजाइमेटिक ट्रांसमिनेशन के परिणामस्वरूप होता है। सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा अमोनिया को आत्मसात करने के अंतिम उत्पाद प्रोटीन होते हैं जो कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म और नाभिक का हिस्सा होते हैं, साथ ही भंडारण प्रोटीन के रूप में जमा होते हैं। पशु और मनुष्य केवल एक सीमित सीमा तक ही अमीनो अम्ल का संश्लेषण करने में सक्षम होते हैं। वे आठ आवश्यक अमीनो एसिड (वेलिन, आइसोल्यूसीन, ल्यूसीन, फेनिलएलनिन, ट्रिप्टोफैन, मेथियोनीन, थ्रेओनीन, लाइसिन) को संश्लेषित नहीं कर सकते हैं, और इसलिए उनके लिए नाइट्रोजन का मुख्य स्रोत भोजन के साथ सेवन किया जाने वाला प्रोटीन है, जो अंततः, पौधे प्रोटीन और सूक्ष्मजीव हैं।

सभी जीवों में प्रोटीन एंजाइमेटिक ब्रेकडाउन से गुजरते हैं, जिसके अंतिम उत्पाद अमीनो एसिड होते हैं। अगले चरण में, डीमिनेशन के परिणामस्वरूप, अमीनो एसिड के कार्बनिक नाइट्रोजन को फिर से अकार्बनिक अमोनियम नाइट्रोजन में बदल दिया जाता है। सूक्ष्मजीवों में, और विशेष रूप से पौधों में, अमोनियम नाइट्रोजन का उपयोग एमाइड और अमीनो एसिड के नए संश्लेषण के लिए किया जा सकता है। जानवरों में, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के टूटने के दौरान बनने वाले अमोनिया का न्यूट्रलाइजेशन यूरिक एसिड (सरीसृप और पक्षियों में) या यूरिया (मानव सहित स्तनधारियों में) के संश्लेषण द्वारा किया जाता है, जो तब शरीर से उत्सर्जित होते हैं। नाइट्रोजन चयापचय के दृष्टिकोण से, एक ओर पौधे, और दूसरी ओर, जानवरों (और मनुष्यों) में, जानवरों में भिन्न होता है, परिणामस्वरूप अमोनिया का उपयोग केवल एक कमजोर सीमा तक किया जाता है - अधिकांश यह शरीर से उत्सर्जित होता है; पौधों में, नाइट्रोजन विनिमय "बंद" होता है - पौधे में प्रवेश करने वाला नाइट्रोजन पौधे के साथ ही मिट्टी में वापस आ जाता है।

नाइट्रोजन, एन (अव्य। नाइट्रोजन; एन। स्टिकस्टॉफ; एफ। एज़ोट, नाइट्रोजन; और नाइट्रोजन), मेंडेलीव आवधिक प्रणाली के समूह वी का एक रासायनिक तत्व है, परमाणु संख्या 7, परमाणु द्रव्यमान 14.0067। 1772 में अंग्रेजी खोजकर्ता डी. रदरफोर्ड द्वारा खोजा गया।

नाइट्रोजन गुण

सामान्य परिस्थितियों में, नाइट्रोजन एक रंगहीन और गंधहीन गैस है। प्राकृतिक नाइट्रोजन में दो स्थिर समस्थानिक होते हैं: 14 N (99.635%) और 15 N (0.365%)। नाइट्रोजन अणु द्विपरमाणुक है; परमाणु एक सहसंयोजक ट्रिपल बांड NN द्वारा जुड़े हुए हैं। विभिन्न विधियों द्वारा निर्धारित नाइट्रोजन अणु का व्यास 3.15-3.53 ए है। नाइट्रोजन अणु बहुत स्थिर है - पृथक्करण ऊर्जा 942.9 kJ / mol है।

आणविक नाइट्रोजन

आणविक नाइट्रोजन स्थिरांक: पिघलने f - 209.86°С, उबलता f - 195.8°С; गैसीय नाइट्रोजन का घनत्व 1.25 किग्रा / मी 3, तरल - 808 किग्रा / मी 3 है।

नाइट्रोजन लक्षण वर्णन

ठोस अवस्था में, नाइट्रोजन दो संशोधनों में मौजूद है: 1026.5 किग्रा / एम 3 के घनत्व के साथ एक क्यूबिक ए-फॉर्म और 879.2 किग्रा / एम 3 के घनत्व के साथ एक हेक्सागोनल बी-फॉर्म। संलयन की ऊष्मा 25.5 kJ/kg है, वाष्पीकरण की ऊष्मा 200 kJ/kg है। हवा के संपर्क में तरल नाइट्रोजन का सतही तनाव 8.5.10 -3 N/m; ढांकता हुआ स्थिरांक 1.000538। पानी में नाइट्रोजन की घुलनशीलता (सेमी 3 प्रति 100 मिली एच 2 ओ): 2.33 (0 डिग्री सेल्सियस), 1.42 (25 डिग्री सेल्सियस) और 1.32 (60 डिग्री सेल्सियस)। नाइट्रोजन परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश में 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं। नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था 5 (एन 2 ओ 5 में) से -3 (एनएच 3 में) तक भिन्न होती है।

नाइट्रोजन यौगिक

नाइट्रोजन सामान्य परिस्थितियों में संक्रमण धातुओं (Ti, V, Mo, आदि) के यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे परिसरों का निर्माण होता है या अमोनिया और हाइड्राज़िन के निर्माण के साथ कम हो जाता है। अपेक्षाकृत कम तापमान पर गर्म करने पर नाइट्रोजन सक्रिय धातुओं जैसे नाइट्रोजन के साथ परस्पर क्रिया करती है। नाइट्रोजन उच्च तापमान पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में अधिकांश अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करता है। नाइट्रोजन के यौगिकों के साथ: एन 2 ओ, एनओ, एन 2 ओ 5 का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। नाइट्रोजन के साथ केवल उच्च तापमान पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में जोड़ती है; यह अमोनिया NH3 पैदा करता है। नाइट्रोजन सीधे हलोजन के साथ बातचीत नहीं करता है; इसलिए, सभी नाइट्रोजन हलाइड्स केवल अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन फ्लोराइड एनएफ 3 - अमोनिया के साथ बातचीत करके। नाइट्रोजन सीधे सल्फर के साथ भी नहीं मिलती है। जब गर्म पानी नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सायनोजेन (CN) 2 बनता है। साधारण नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की कार्रवाई के साथ-साथ हवा में इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज के दौरान, सक्रिय नाइट्रोजन का गठन किया जा सकता है, जो नाइट्रोजन के अणुओं और परमाणुओं का एक बढ़ा हुआ ऊर्जा भंडार है। सक्रिय नाइट्रोजन ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, वाष्प और कुछ धातुओं के साथ बहुत सख्ती से संपर्क करता है।

नाइट्रोजन पृथ्वी पर सबसे आम तत्वों में से एक है, और इसका अधिकांश (लगभग 4.10 15 टन) मुक्त अवस्था में केंद्रित है। हर साल ज्वालामुखी गतिविधि के दौरान 2.10 6 टन नाइट्रोजन वातावरण में छोड़ी जाती है। नाइट्रोजन का एक नगण्य हिस्सा केंद्रित है (लिथोस्फीयर में औसत सामग्री 1.9.10 -3% है)। प्राकृतिक नाइट्रोजन यौगिक अमोनियम क्लोराइड और विभिन्न नाइट्रेट्स (नाइट्रेट्स) हैं। नाइट्रोजन नाइट्राइड केवल उच्च तापमान और दबाव पर ही बन सकते हैं, जो स्पष्ट रूप से पृथ्वी के विकास के शुरुआती चरणों में हुआ था। साल्टपीटर के बड़े संचय केवल शुष्क रेगिस्तानी जलवायु (आदि) में पाए जाते हैं। छोटी मात्रा में बाध्य नाइट्रोजन (1-2.5%) और (0.02-1.5%), साथ ही नदियों, समुद्रों और महासागरों के पानी में पाए जाते हैं। नाइट्रोजन मिट्टी (0.1%) और जीवित जीवों (0.3%) में जमा हो जाती है। नाइट्रोजन प्रोटीन अणुओं और कई प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों का एक घटक है।

प्रकृति में नाइट्रोजन चक्र

प्रकृति में, नाइट्रोजन चक्र को अंजाम दिया जाता है, जिसमें जीवमंडल में आणविक वायुमंडलीय नाइट्रोजन का चक्र, वातावरण में रासायनिक रूप से बाध्य नाइट्रोजन का चक्र, स्थलमंडल में कार्बनिक पदार्थों के साथ दफन सतह नाइट्रोजन का चक्र शामिल होता है, जिसमें इसकी वापसी होती है। वायुमंडल। उद्योग के लिए नाइट्रोजन पहले पूरी तरह से प्राकृतिक साल्टपीटर जमा से निकाला जाता था, जिसकी संख्या दुनिया में बहुत सीमित है। विशेष रूप से सोडियम नाइट्रेट के रूप में नाइट्रोजन के बड़े भंडार चिली में पाए जाते हैं; कुछ वर्षों में साल्टपीटर का उत्पादन 3 मिलियन टन से अधिक हो गया।

प्रकृति में अधिकांश नाइट्रोजन मुक्त अवस्था में पाई जाती है। मुक्त नाइट्रोजन वायु का मुख्य घटक है, जिसमें नाइट्रोजन होता है। अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिक प्रकृति में बड़ी मात्रा में नहीं पाए जाते हैं, सिवाय सोडियम नाइट्रेट के, जो चिली में प्रशांत तट पर मोटी परतें बनाते हैं। मिट्टी में नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा होती है, मुख्यतः नाइट्रिक एसिड लवण के रूप में। लेकिन जटिल कार्बनिक यौगिकों के रूप में - प्रोटीन - नाइट्रोजन सभी जीवित जीवों का हिस्सा है। पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में प्रोटीन से होने वाले परिवर्तन सभी जीवन प्रक्रियाओं का आधार बनते हैं। प्रोटीन के बिना कोई जीवन नहीं है, और चूंकि नाइट्रोजन प्रोटीन का एक अनिवार्य हिस्सा है, इसलिए यह स्पष्ट है कि यह तत्व वन्य जीवन में क्या महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

हवा से नाइट्रोजन प्राप्त करना मुख्य रूप से ऑक्सीजन से अलग करने के लिए कम हो जाता है। उद्योग में, यह विशेष प्रतिष्ठानों में तरल हवा को वाष्पित करके किया जाता है।

प्रयोगशालाएं आमतौर पर दबाव वाले सिलेंडर या देवर में आपूर्ति की गई नाइट्रोजन का उपयोग करती हैं। आप इसके कुछ यौगिकों के अपघटन द्वारा नाइट्रोजन प्राप्त कर सकते हैं, उदाहरण के लिए अमोनियम नाइट्राइट, जो अपेक्षाकृत कम हीटिंग के साथ नाइट्रोजन की रिहाई के साथ विघटित होता है:

नाइट्रोजन अणु में, परमाणु एक ट्रिपल बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। इस अणु की पृथक्करण ऊर्जा बहुत अधिक है (945 kJ / mol), इसलिए, नाइट्रोजन का थर्मल पृथक्करण केवल बहुत मजबूत हीटिंग (जब यह अलग हो जाता है) के साथ ही ध्यान देने योग्य हो जाता है।

नाइट्रोजन एक रंगहीन गैस, गंधहीन और पानी में बहुत कम घुलनशील है। यह हवा से थोड़ा हल्का है: 1 लीटर नाइट्रोजन का द्रव्यमान 1.25 ग्राम है।

आणविक नाइट्रोजन एक रासायनिक रूप से निष्क्रिय पदार्थ है। कमरे के तापमान पर, यह केवल लिथियम के साथ बातचीत करता है। नाइट्रोजन की कम गतिविधि को इसके अणुओं की उच्च शक्ति द्वारा समझाया गया है, जो नाइट्रोजन की भागीदारी के साथ होने वाली प्रतिक्रियाओं की उच्च सक्रियण ऊर्जा को निर्धारित करता है। हालांकि, गर्म होने पर, यह कई धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है - मैग्नीशियम, कैल्शियम, टाइटेनियम के साथ। नाइट्रोजन उत्प्रेरक की उपस्थिति में उच्च तापमान और दबाव पर हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन की प्रतिक्रिया शुरू होती है।

नाइट्रोजन के वातावरण में रखे गए जानवर जल्दी मर जाते हैं, नाइट्रोजन की विषाक्तता के कारण नहीं, बल्कि ऑक्सीजन की कमी के कारण।

नाइट्रोजन अमोनिया और कुछ अन्य यौगिकों के संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक उत्पाद के रूप में अपना मुख्य अनुप्रयोग पाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग बिजली के लैंप को भरने के लिए, कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के औद्योगिक संचालन के दौरान एक निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए, और ज्वलनशील तरल पदार्थ को पंप करते समय किया जाता है।

नाइट्रोजन एक प्रसिद्ध रासायनिक तत्व है, जिसे एन अक्षर से निरूपित किया जाता है। यह तत्व, शायद, अकार्बनिक रसायन विज्ञान का आधार है, इसका 8 वीं कक्षा में विस्तार से अध्ययन शुरू होता है। इस लेख में हम इस रासायनिक तत्व, साथ ही इसके गुणों और प्रकारों पर विचार करेंगे।

एक रासायनिक तत्व की खोज का इतिहास

नाइट्रोजन एक तत्व है जिसे सबसे पहले प्रसिद्ध फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी लावोसियर ने पेश किया था। लेकिन कई वैज्ञानिक नाइट्रोजन के खोजकर्ता की उपाधि के लिए लड़ रहे हैं, उनमें हेनरी कैवेंडिश, कार्ल शीले, डैनियल रदरफोर्ड शामिल हैं।

प्रयोग के परिणामस्वरूप, उन्होंने सबसे पहले एक रासायनिक तत्व का चयन किया, लेकिन यह नहीं समझा कि उन्हें एक साधारण पदार्थ मिला। उन्होंने अपने अनुभव के बारे में बताया, जिसने कई अध्ययन भी किए। शायद, प्रीस्टली भी इस तत्व को अलग करने में कामयाब रहे, लेकिन वैज्ञानिक यह नहीं समझ सके कि उन्हें वास्तव में क्या मिला, इसलिए वह खोजकर्ता की उपाधि के लायक नहीं थे। कार्ल शीले ने एक साथ एक ही शोध किया, लेकिन वांछित निष्कर्ष पर नहीं पहुंचे।

उसी वर्ष, डैनियल रदरफोर्ड न केवल नाइट्रोजन प्राप्त करने में कामयाब रहे, बल्कि इसका वर्णन करने, एक शोध प्रबंध प्रकाशित करने और तत्व के मुख्य रासायनिक गुणों को इंगित करने में भी कामयाब रहे। लेकिन रदरफोर्ड को भी पूरी तरह समझ नहीं आया कि उसे क्या मिला है। हालाँकि, यह वह है जिसे खोजकर्ता माना जाता है, क्योंकि वह समाधान के सबसे करीब था।

नाइट्रोजन नाम की उत्पत्ति

ग्रीक से "नाइट्रोजन" का अनुवाद "बेजान" के रूप में किया जाता है। यह लैवोज़ियर ही थे जिन्होंने नामकरण के नियमों पर काम किया और इस तरह से तत्व का नाम देने का फैसला किया। 18वीं शताब्दी में, इस तत्व के बारे में केवल इतना ही पता था कि यह श्वास को भी सहारा नहीं देता था। इसलिए, इस नाम को अपनाया गया था।

लैटिन में, नाइट्रोजन को "नाइट्रोजेनियम" कहा जाता है, जिसका अर्थ है "साल्टपीटर को जन्म देना"। लैटिन भाषा से, नाइट्रोजन का पदनाम दिखाई दिया - एन अक्षर। लेकिन नाम ही कई देशों में जड़ नहीं लिया।

तत्व बहुतायत

नाइट्रोजन शायद हमारे ग्रह पर सबसे आम तत्वों में से एक है, यह बहुतायत में चौथे स्थान पर है। यह तत्व सौर वातावरण में, यूरेनस और नेपच्यून ग्रहों पर भी पाया जाता है। टाइटन, प्लूटो और ट्राइटन के वायुमंडल नाइट्रोजन से बने हैं। इसके अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल में इस रासायनिक तत्व का 78-79 प्रतिशत हिस्सा है।

नाइट्रोजन एक महत्वपूर्ण जैविक भूमिका निभाता है, क्योंकि यह पौधों और जानवरों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यहां तक ​​कि मानव शरीर में भी इस रासायनिक तत्व का 2 से 3 प्रतिशत हिस्सा होता है। यह क्लोरोफिल, अमीनो एसिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा है।

एक तरल नाइट्रोजन

तरल नाइट्रोजन एक रंगहीन पारदर्शी तरल है, यह रासायनिक नाइट्रोजन के एकत्रीकरण के राज्यों में से एक है जिसका व्यापक रूप से उद्योग, निर्माण और चिकित्सा में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कार्बनिक पदार्थों, शीतलन उपकरण, और दवा में मौसा (सौंदर्य चिकित्सा) को हटाने के लिए ठंड में किया जाता है।

तरल नाइट्रोजन गैर-विषाक्त और गैर-विस्फोटक है।

आणविक नाइट्रोजन

आणविक नाइट्रोजन एक ऐसा तत्व है जो हमारे ग्रह के वातावरण में निहित है और इसका एक बड़ा हिस्सा बनाता है। आणविक नाइट्रोजन का सूत्र N2 है। ऐसा नाइट्रोजन अन्य रासायनिक तत्वों या पदार्थों के साथ बहुत अधिक तापमान पर ही प्रतिक्रिया करता है।

भौतिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, रासायनिक तत्व नाइट्रोजन गंधहीन, रंगहीन और व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील होता है। तरल नाइट्रोजन इसकी स्थिरता में पानी जैसा दिखता है, यह पारदर्शी और रंगहीन भी होता है। नाइट्रोजन में एकत्रीकरण की एक और अवस्था होती है, -210 डिग्री से नीचे के तापमान पर यह एक ठोस में बदल जाती है, कई बड़े बर्फ-सफेद क्रिस्टल बनाती है। हवा से ऑक्सीजन को अवशोषित करता है।

रासायनिक गुण

नाइट्रोजन अधातुओं के समूह से संबंधित है और इस समूह के अन्य रासायनिक तत्वों के गुणों को अपनाता है। सामान्यतः अधातुएँ विद्युत की सुचालक नहीं होती हैं। नाइट्रोजन विभिन्न ऑक्साइड बनाती है, जैसे NO (मोनोऑक्साइड)। NO या नाइट्रिक ऑक्साइड एक मांसपेशी रिलैक्सेंट है (एक पदार्थ जो मांसपेशियों को महत्वपूर्ण रूप से आराम देता है और मानव शरीर पर कोई नुकसान या अन्य प्रभाव नहीं डालता है)। अधिक नाइट्रोजन परमाणु वाले ऑक्साइड, जैसे कि एन 2 ओ, हंसने वाली गैस हैं, स्वाद में थोड़ी मीठी होती हैं, जो दवा में एनेस्थेटिक के रूप में प्रयोग की जाती है। हालाँकि, NO 2 ऑक्साइड का पहले दो से कोई लेना-देना नहीं है, क्योंकि यह एक हानिकारक निकास गैस है जो कार के निकास में निहित है और वातावरण को गंभीर रूप से प्रदूषित करती है।

नाइट्रिक एसिड, जो हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से बनता है, एक मजबूत एसिड है। यह व्यापक रूप से उर्वरकों, गहनों, कार्बनिक संश्लेषण, सैन्य उद्योग (विस्फोटकों का उत्पादन और जहरीले पदार्थों के संश्लेषण), रंजक, दवाओं आदि के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। नाइट्रिक एसिड मानव शरीर के लिए बहुत हानिकारक है, त्वचा पर अल्सर और रासायनिक जलन छोड़ना।

लोग गलती से मानते हैं कि कार्बन डाइऑक्साइड नाइट्रोजन है। वास्तव में, अपने रासायनिक गुणों के कारण, एक तत्व सामान्य परिस्थितियों में केवल कुछ ही तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करता है। और कार्बन डाइऑक्साइड कार्बन मोनोऑक्साइड है।

एक रासायनिक तत्व का अनुप्रयोग

तरल नाइट्रोजन का उपयोग दवा में ठंड के उपचार (क्रायोथेरेपी) के साथ-साथ खाना पकाने में रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है।

इस तत्व को उद्योग में भी व्यापक आवेदन मिला है। नाइट्रोजन एक गैस है जो विस्फोट और आग से सुरक्षित है। इसके अलावा, यह सड़ने और ऑक्सीकरण को रोकता है। अब नाइट्रोजन का उपयोग खदानों में विस्फोट रोधी वातावरण बनाने के लिए किया जाता है। पेट्रोकेमिस्ट्री में गैसीय नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक उद्योग में, नाइट्रोजन के बिना करना बहुत मुश्किल है। इसका उपयोग विभिन्न पदार्थों और यौगिकों के संश्लेषण के लिए किया जाता है, जैसे कि कुछ उर्वरक, अमोनिया, विस्फोटक, रंजक। अब अमोनिया के संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

खाद्य उद्योग में, यह पदार्थ खाद्य योज्य के रूप में पंजीकृत है।

मिश्रण या शुद्ध पदार्थ?

यहां तक ​​कि 18वीं शताब्दी के पूर्वार्ध के वैज्ञानिक भी, जो रासायनिक तत्व को अलग करने में कामयाब रहे, उन्होंने सोचा कि नाइट्रोजन एक मिश्रण है। लेकिन इन अवधारणाओं के बीच एक बड़ा अंतर है।

इसमें संरचना, भौतिक और रासायनिक गुणों जैसे निरंतर गुणों का एक पूरा परिसर है। मिश्रण एक यौगिक है जिसमें दो या दो से अधिक रासायनिक तत्व होते हैं।

अब हम जानते हैं कि नाइट्रोजन एक शुद्ध पदार्थ है, क्योंकि यह एक रासायनिक तत्व है।

रसायन शास्त्र का अध्ययन करते समय, यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि नाइट्रोजन सभी रसायन शास्त्रों का आधार है। यह विभिन्न यौगिकों का निर्माण करता है जिनका हम सभी सामना करते हैं, जिसमें हंसी गैस, ब्राउन गैस, अमोनिया और नाइट्रिक एसिड शामिल हैं। कोई आश्चर्य नहीं कि स्कूल में रसायन विज्ञान नाइट्रोजन जैसे रासायनिक तत्व के अध्ययन से शुरू होता है।