A nitrogén egy jól ismert kémiai elem, amelyet N betűvel jelölünk. Talán ez az elem a szervetlen kémia alapja, a 8. osztályban kezdik részletesen tanulmányozni. Ebben a cikkben megvizsgáljuk ezt a kémiai elemet, valamint annak tulajdonságait és típusait.
Egy kémiai elem felfedezésének története
A nitrogén egy olyan elem, amelyet először a híres francia kémikus, Antoine Lavoisier mutatott be. De sok tudós küzd a nitrogén felfedezője címért, köztük Henry Cavendish, Karl Scheele, Daniel Rutherford.
Henry Cavendish a kísérlet eredményeként elsőként izolált egy kémiai elemet, de nem értette, hogy egyszerű anyagot kapott. Tapasztalatairól beszámolt Joseph Priestley-nek, aki szintén számos tanulmányt végzett. Valószínűleg Priestley-nek is sikerült elkülönítenie ezt az elemet, de a tudós nem értette, mit kapott pontosan, ezért nem érdemelte meg a felfedező címet. Karl Scheele ugyanazt a kutatást végezte ugyanabban az időben, de nem jutott a megfelelő következtetésre.
Ugyanabban az évben Daniel Rutherfordnak nemcsak nitrogént, hanemírja le, publikál egy szakdolgozatot, és adja meg az elem alapvető kémiai tulajdonságait. De még Rutherford sem értette teljesen, mit kapott. Ő azonban a felfedező, mert ő volt a legközelebb a megoldáshoz.
A nitrogén név eredete
A görögből a „nitrogént” „élettelennek” fordítják. Lavoisier volt az, aki a nómenklatúra szabályain dolgozott, és úgy döntött, hogy így nevezi el az elemet. A 18. században csak annyit tudtak erről az elemről, hogy nem támogatja sem az égési, sem a légzési reakciókat. Ezért ezt a nevet elfogadták.
Latinul a nitrogént "nitrogéniumnak" nevezik, ami fordításban azt jelenti, hogy "salipéter szülni". A latin nyelvből megjelent a nitrogén megjelölése - az N betű. Maga a név azonban nem sok országban honosodott meg.
Elembőség
A nitrogén talán az egyik leggyakoribb elem bolygónkon, bőségességét tekintve a negyedik helyen áll. Az elem a naplégkörben, az Uránusz és a Neptunusz bolygókon is megtalálható. A Titán, a Plútó és a Triton légköre nitrogénből áll. Ráadásul a Föld légköre 78-79 százalékban ebből a kémiai elemből áll.
A nitrogén fontos biológiai szerepet játszik, mert szükséges a növények és állatok létéhez. Még az emberi test is 2-3 százalékot tartalmaz ebből a kémiai elemből. A klorofill, aminosavak, fehérjék, nukleinsavak egy része.
Folyadéknitrogén
A folyékony nitrogén színtelen, átlátszó folyadék, a kémiai anyagok egyik aggregációs állapota. A folyékony nitrogént széles körben használják az iparban, az építőiparban és az orvostudományban. Szerves anyagok fagyasztására, hűtőberendezésekre, valamint a gyógyászatban a szemölcsök eltávolítására használják (esztétikai gyógyászat).
A folyékony nitrogén nem mérgező és nem robbanásveszélyes.
Molekuláris nitrogén
A molekuláris nitrogén egy olyan elem, amely bolygónk légkörében található, és annak nagy részét képezi. A molekuláris nitrogén képlete: N2. Az ilyen nitrogén csak nagyon magas hőmérsékleten lép reakcióba más kémiai elemekkel vagy anyagokkal.
Fizikai tulajdonságok
Normál körülmények között a nitrogén kémiai elem szagtalan, színtelen és vízben gyakorlatilag oldhatatlan gáz. A folyékony nitrogén állagában vízre hasonlít, emellett átlátszó és színtelen. A nitrogénnek van egy másik aggregációs állapota is, -210 fok alatti hőmérsékleten szilárd anyaggá alakul, sok nagy hófehér kristályt képez. Elnyeli az oxigént a levegőből.
Kémiai tulajdonságok
A nitrogén a nemfémek csoportjába tartozik, és ebbe a csoportba tartozó egyéb kémiai elemek tulajdonságait veszi át. Általában a nem fémek nem jó elektromos vezetők. A nitrogén különféle oxidokat képez, például NO (monoxid). A NO vagy a nitrogén-oxid egy izomrelaxáns (olyan anyag, amely jelentősen ellazítja az izmokat anélkül, hogy bármilyen károsodást vagy egyéb hatást okoznaemberi szervezet). A több nitrogénatomot tartalmazó oxidok, mint például az N2O, enyhén édes ízű nevetőgáz, amelyet az orvostudományban érzéstelenítőként használnak. A NO2 oxidnak azonban semmi köze az első kettőhöz, mert ez egy meglehetősen káros kipufogógáz, amely az autók kipufogóiban található, és súlyosan szennyezi a légkört.
A salétromsav, amelyet hidrogén, nitrogén és három oxigénatom képez, erős sav. Széles körben használják műtrágyák, ékszerek gyártásában, szerves szintézisben, hadiiparban (robbanóanyagok, rakéta-üzemanyag gyártása és mérgező anyagok szintézise), színezékek, gyógyszerek stb. gyártásában. A salétromsav nagyon káros a emberi test, fekélyeket és vegyszermaradványokat hagyva a bőrön. égési sérülések.
Az emberek tévesen azt hiszik, hogy a szén-dioxid nitrogén. Valójában egy elem kémiai tulajdonságai miatt normál körülmények között csak kis számú elemmel lép reakcióba. A szén-dioxid pedig szén-monoxid.
Vegyi elem alkalmazása
A folyékony halmazállapotú nitrogént a gyógyászatban hidegkezelésre (krioterápia), valamint a főzés során hűtőközegként használják.
Ez az elem az iparban is széles körben alkalmazható. A nitrogén robbanás- és tűzbiztos gáz. Ezenkívül megakadályozza a rothadást és az oxidációt. Manapság nitrogént használnak a bányákban a robbanásbiztos környezet megteremtésére. A gáznemű nitrogént a petrolkémiában használják.
A vegyszerbennitrogén nélküli ipart nagyon nehéz megvalósítani. Különféle anyagok és vegyületek szintézisére használják, mint például egyes műtrágyák, ammónia, robbanóanyagok, színezékek. Jelenleg nagy mennyiségű nitrogént használnak fel az ammónia szintéziséhez.
Ezt az anyagot élelmiszer-adalékanyagként regisztrálták az élelmiszeriparban.
Keverék vagy tiszta anyag?
Még a 18. század első felének tudósai is, akiknek sikerült elkülöníteni a kémiai elemet, úgy gondolták, hogy a nitrogén keverék. De van egy nagy különbség ezek között a fogalmak között.
Egy tiszta anyag állandó tulajdonságok, például összetétel, fizikai és kémiai tulajdonságok egész komplexumával rendelkezik. A keverék olyan vegyület, amely két vagy több kémiai elemet tartalmaz.
Most már tudjuk, hogy a nitrogén tiszta anyag, mert kémiai elem.
A kémia tanulmányozása során nagyon fontos megérteni, hogy a nitrogén minden kémia alapja. Különféle vegyületeket képez, amelyekkel mindannyian találkozunk, beleértve a nevetőgázt, a barna gázt, az ammóniát és a salétromsavat. Nem csoda, hogy az iskolai kémia pontosan egy olyan kémiai elem, mint a nitrogén tanulmányozásával kezdődik.
