نیتروژن یک عنصر شیمیایی شناخته شده است که با حرف N نشان داده می شود. این عنصر، شاید اساس شیمی معدنی باشد، مطالعه دقیق آن در کلاس هشتم شروع می شود. در این مقاله به بررسی این عنصر شیمیایی و همچنین خواص و انواع آن می پردازیم.
تاریخچه کشف یک عنصر شیمیایی
نیتروژن عنصری است که اولین بار توسط شیمیدان مشهور فرانسوی Antoine Lavoisier معرفی شد. اما بسیاری از دانشمندان برای عنوان کاشف نیتروژن می جنگند، از جمله هنری کاوندیش، کارل شیل، دانیل رادرفورد.
هنری کاوندیش در نتیجه آزمایش اولین کسی بود که یک عنصر شیمیایی را جدا کرد، اما متوجه نشد که یک ماده ساده دریافت کرده است. او تجربیات خود را به جوزف پریستلی، که تعدادی مطالعات نیز انجام داد، گزارش داد. احتمالاً پریستلی نیز توانست این عنصر را جدا کند ، اما دانشمند نتوانست بفهمد دقیقاً چه چیزی دریافت کرده است ، بنابراین او سزاوار عنوان کاشف نیست. کارل شیل همان تحقیق را در همان زمان انجام داد، اما به نتیجه درستی نرسید.
در همان سال، دانیل رادرفورد نه تنها موفق به بدست آوردن نیتروژن شد، بلکه همچنینآن را توصیف کنید، پایان نامه ای منتشر کنید و ویژگی های شیمیایی اصلی عنصر را بیان کنید. اما حتی رادرفورد نیز به طور کامل متوجه نشد که چه چیزی دریافت کرده است. با این حال، این اوست که کاشف تلقی می شود، زیرا او به راه حل نزدیکتر بود.
منشأ نام نیتروژن
از یونانی "نیتروژن" به "بی جان" ترجمه شده است. این Lavoisier بود که روی قوانین نامگذاری کار کرد و تصمیم گرفت عنصر را به این ترتیب نامگذاری کند. در قرن 18، تنها چیزی که در مورد این عنصر شناخته شده بود این بود که از واکنش های احتراق یا تنفس پشتیبانی نمی کرد. بنابراین این نام پذیرفته شد.
در لاتین به نیتروژن "نیتروژنیوم" می گویند که در ترجمه به معنای "تولد نمکدان" است. از زبان لاتین، نام نیتروژن ظاهر شد - حرف N. اما خود این نام در بسیاری از کشورها ریشه نداشت.
فراوانی عنصر
نیتروژن شاید یکی از رایج ترین عناصر در سیاره ما باشد و از نظر فراوانی در رتبه چهارم قرار دارد. این عنصر همچنین در جو خورشید، در سیارات اورانوس و نپتون یافت می شود. جو تیتان، پلوتون و تریتون از نیتروژن تشکیل شده است. علاوه بر این، جو زمین از 78 تا 79 درصد از این عنصر شیمیایی تشکیل شده است.
نیتروژن نقش بیولوژیکی مهمی دارد، زیرا برای وجود گیاهان و حیوانات ضروری است. حتی بدن انسان 2 تا 3 درصد از این عنصر شیمیایی را دارد. بخشی از کلروفیل، اسیدهای آمینه، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک.
مایعنیتروژن
نیتروژن مایع یک مایع شفاف بی رنگ است که یکی از حالت های تجمع یک ماده شیمیایی است. نیتروژن مایع به طور گسترده در صنعت، ساخت و ساز و پزشکی استفاده می شود. در انجماد مواد آلی، تجهیزات خنک کننده و در پزشکی برای از بین بردن زگیل (پزشکی زیبایی) استفاده می شود.
نیتروژن مایع غیر سمی و غیر انفجاری است.
نیتروژن مولکولی
نیتروژن مولکولی عنصری است که در جو سیاره ما وجود دارد و بخش بزرگی از آن را تشکیل می دهد. فرمول نیتروژن مولکولی N2 است. چنین نیتروژنی با سایر عناصر یا مواد شیمیایی فقط در دماهای بسیار بالا واکنش می دهد.
خواص فیزیکی
در شرایط عادی، عنصر شیمیایی نیتروژن گازی است بی بو، بی رنگ و عملاً در آب نامحلول است. نیتروژن مایع از نظر قوام شبیه آب است، همچنین شفاف و بی رنگ است. نیتروژن حالت تجمع دیگری دارد، در دمای زیر 210- درجه به جامد تبدیل می شود و بلورهای بزرگ سفید برفی را تشکیل می دهد. اکسیژن هوا را جذب می کند.
خواص شیمیایی
نیتروژن از گروه غیرفلزها است و از دیگر عناصر شیمیایی این گروه خاصیت می گیرد. به طور کلی، غیر فلزات رسانای خوبی برای الکتریسیته نیستند. نیتروژن اکسیدهای مختلفی مانند NO (مونوکسید) را تشکیل می دهد. NO یا اکسید نیتریک یک شل کننده عضلانی است (ماده ای که به طور قابل توجهی ماهیچه ها را شل می کند بدون اینکه هیچ گونه آسیب یا اثرات دیگری ایجاد کند.ارگانیسم انسان). اکسیدهای حاوی اتم‌های نیتروژن بیشتر، مانند N2O، یک گاز خنده‌دار با طعم کمی شیرین است که در پزشکی به عنوان بی‌حس کننده استفاده می‌شود. با این حال، اکسید NO2 ربطی به دو مورد اول ندارد، زیرا این یک گاز خروجی نسبتا مضر است که در اگزوز خودروها یافت می شود و جو را به شدت آلوده می کند.
اسید نیتریک که از هیدروژن، نیتروژن و سه اتم اکسیژن تشکیل می شود، اسیدی قوی است. به طور گسترده ای در تولید کود، جواهرات، سنتز آلی، صنایع نظامی (تولید مواد منفجره، سوخت موشک و سنتز مواد سمی)، تولید رنگ، دارو و غیره استفاده می شود. اسید نیتریک برای بدن بسیار مضر است. بدن انسان، زخم‌ها و بقایای شیمیایی روی پوست باقی می‌گذارد. سوختگی‌ها.
مردم به اشتباه تصور می کنند که دی اکسید کربن نیتروژن است. در واقع، یک عنصر به دلیل خواص شیمیایی خود، در شرایط عادی تنها با تعداد کمی از عناصر واکنش نشان می دهد. و دی اکسید کربن مونوکسید کربن است.
کاربرد یک عنصر شیمیایی
نیتروژن در حالت مایع در پزشکی برای سرماخوردگی (کرایوتراپی) و همچنین در آشپزی به عنوان مبرد استفاده می شود.
این عنصر در صنعت نیز کاربرد وسیعی یافته است. نیتروژن گازی است که در برابر انفجار و آتش سوزی ایمن است. علاوه بر این، از پوسیدگی و اکسیداسیون جلوگیری می کند. اکنون از نیتروژن در معادن برای ایجاد محیطی ضد انفجار استفاده می شود. نیتروژن گازی در پتروشیمی استفاده می شود.
در مواد شیمیاییانجام صنعت بدون نیتروژن بسیار دشوار است. برای سنتز مواد و ترکیبات مختلف مانند برخی از کودها، آمونیاک، مواد منفجره، رنگ ها استفاده می شود. اکنون مقدار زیادی نیتروژن برای سنتز آمونیاک استفاده می شود.
این ماده به عنوان افزودنی غذایی در صنایع غذایی ثبت شده است.
مخلوط یا ماده خالص؟
حتی دانشمندان نیمه اول قرن هجدهم که موفق به جداسازی عنصر شیمیایی شدند، فکر می کردند که نیتروژن یک مخلوط است. اما تفاوت زیادی بین این مفاهیم وجود دارد.
یک ماده خالص دارای مجموعه کاملی از خواص ثابت است، مانند ترکیب، خواص فیزیکی و شیمیایی. مخلوط ترکیبی است که شامل دو یا چند عنصر شیمیایی است.
اکنون می دانیم که نیتروژن یک ماده خالص است زیرا یک عنصر شیمیایی است.
هنگام مطالعه شیمی، بسیار مهم است که بدانیم نیتروژن اساس همه شیمی است. این ترکیبات مختلفی را تشکیل می دهد که همه ما با آنها روبرو هستیم، از جمله گاز خنده، گاز قهوه ای، آمونیاک و اسید نیتریک. جای تعجب نیست که شیمی در مدرسه دقیقاً با مطالعه عنصر شیمیایی مانند نیتروژن شروع می شود.
