Carl Scheele, setsebi sa k’hemistri sa Sweden, le Daniel Rutherford, setsebi sa limela sa Scotland, ba ile ba sibolla naetrojene ka ho arohana ka 1772. Moruti Cavendish le Lavoisier le bona ba ile ba fumana nitrogen ka bolokolohi hoo e ka bang ka nako e tšoanang. Nitrogen e ile ea amoheloa ka lekhetlo la pele e le motsoako ke Lavoisier, ea ileng a e reha "azo", e bolelang "e sa pheleng". Chaptal o ile a reha element nitrogen ka 1790. Lebitso le nkiloe lentsoeng la Segerike "nitre" (nitrate e nang le naetrojene ho nitrate).
Mehloli ea Nitrogen
Nitrogen ke ntho ea bo30 e ngata ka ho fetisisa lefatšeng. Ha re nahana hore naetrojene e etsa 4/5 ea bophahamo ba sepakapaka, kapa ho feta 78%, re na le palo e batlang e se na moeli ea nitrogen eo re ka e fumanang. Nitrogen e boetse e teng ka mokhoa oa nitrate ka liminerale tse fapa-fapaneng, tse kang saltpeter ea Chile (sodium nitrate), saltpeter kapa nitre (potassium nitrate), le liminerale tse nang le letsoai la ammonium. Nitrogen e teng ka har'a limolek'hule tse ngata tse rarahaneng tsa lintho tse phelang, ho kenyeletsoa liprotheine le li-amino acid tse teng linthong tsohle tse phelang.
Lintho tsa 'mele
Nitrogen N2 ke khase e se nang 'mala, e sa latsoeheng, ebile e sa nkhang ha mocheso oa kamore, 'me hangata ha e na chefo. Boima ba khase tlas'a maemo a tloaelehileng ke 1.25g/L. Naetrojene e etsa karolo ea 78.12% ea sepakapaka kaofela (karolo ea molumo) mme ke karolo e kholo ea moea. Ho na le lithane tse ka bang libilione tse 400 tsa khase sepakapakeng.
Tlas'a khatello e tloaelehileng ea sepakapaka, ha e pholisitsoe ho -195.8 ℃, e fetoha mokelikeli o se nang 'mala. Ha e pholisitsoe ho -209.86 ℃, naetrojene e metsi e fetoha ntho e tiileng e kang lehloa.
Nitrogen ha e chese 'me e nkoa e le khase e phopholetsang (ke hore, ho phefumoloha naetrojene e hloekileng ho tima 'mele oa motho oksijene). Nitrogen e na le ho qhibiliha ho tlase haholo metsing. Ho 283K, molumo o le mong oa metsi o ka qhala hoo e ka bang 0.02 ea N2.
Lintho tsa lik'hemik'hale
Nitrojene e na le lik'hemik'hale tse tsitsitseng haholo. Ho thata ho sebetsana le lintho tse ling mochesong oa kamore, empa e ka ba le liphetoho tsa lik'hemik'hale ka lintho tse itseng tlas'a mocheso o phahameng le maemo a matla a matla, 'me e ka sebelisoa ho hlahisa lintho tse ncha tse molemo ho batho.
Mokhoa oa limolek'hule oa orbital oa limolek'hule tsa naetrojene ke KK σs2 σs*2 σp2 σp*2 πp2. Lipara tse tharo tsa li-electrone li kenya letsoho ho tlamahaneng, ke hore, li-bond tse peli tsa π le bond e le 'ngoe ea σ li thehoa. Ha ho na tlatsetso ho tlamahano, 'me matla a tlamahano le a anti-bonding a batla a fokotsehile,' me a lekana le li-electron pairs. Kaha ho na le tlamo e meraro N≡N molek'hule ea N2, molek'hule ea N2 e na le botsitso bo boholo, 'me ho nka 941.69 kJ / mol ea matla ho e senya hore e be liathomo. Molek'hule ea N2 ke eona e tsitsitseng ka ho fetisisa ea limolek'hule tsa diatomic tse tsejoang, 'me boima ba molek'hule oa naetrojene ke 28. Ho feta moo, naetrojene ha e bonolo ho chesa ebile ha e tšehetse ho tuka.
Mokhoa oa teko
Kenya Mg bar e tukang ka botlolong ea khase e tlatsitsoeng ka nitrogen, 'me Mg bar e tla tsoela pele ho tuka. Ntša molora o setseng (phofo e mosehla hanyenyane Mg3N2), eketsa metsi a seng makae, 'me u hlahise khase (ammonia) e fetolang pampiri e khubelu ea litmus e putsoa. Rection equation: 3Mg + N2 = ho khantša = Mg3N2 (magnesium nitride); Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2NH3↑
Bonding litšobotsi le valence bond sebopeho sa naetrojene
Hobane ntho e le 'ngoe ea N2 e tsitsitse haholo tlas'a maemo a tloaelehileng, hangata batho ba lumela ka phoso hore naetrojene ke ntho e sa sebetseng ka lik'hemik'hale. Ebile, ho fapana le hoo, elemental nitrogen e na le ts'ebetso e phahameng ea lik'hemik'hale. Elektronegativity ea N (3.04) ke ea bobeli ho F le O, e bontšang hore e ka theha maqhama a matla le likarolo tse ling. Ho feta moo, botsitso ba molek'hule e le 'ngoe ea N2 bo bontša feela mosebetsi oa athomo ea N. Bothata ke hore batho ha ba so fumane maemo a nepahetseng a ho kenya limolek'hule tsa N2 mocheso oa kamore le khatello. Empa ka tlhaho, libaktheria tse ling tse maqhutsung a limela li ka fetola N2 moeeng hore e be metsoako ea naetrojene tlas'a maemo a tlaase a matla mochesong o tloaelehileng le khatello, 'me e li sebelise e le manyolo bakeng sa kholo ea lijalo.
Ka hona, thuto ea ho lokisa naetrojene esale e le taba ea bohlokoa ea lipatlisiso tsa mahlale. Ka hona, hoa hlokahala hore re utloisise litšobotsi tsa bonding le sebopeho sa valence bond ea naetrojene ka botlalo.
Mofuta oa bond
Sebopeho sa lera la valence electron ea athomo ea N ke 2s2p3, ke hore, ho na le li-electrone tse 3 tse le 'ngoe le lipara tsa elektronike tse le mong. Ho itšetlehile ka sena, ha ho etsoa metsoako, mefuta e meraro e latelang ea bond e ka hlahisoa:
1. Ho theha li-bond tsa ionic 2. Ho theha li-covalent bond
1. Ho theha maqhama a ionic
Liathomo tsa N li na le elektronegativity e phahameng (3.04). Ha ba theha nitrides binary le tšepe le tlaase electronegativity, tse kang Li (electronegativity 0.98), Ca (electronegativity 1.00), le Mg (electronegativity 1.31), ba ka fumana 3 dieleketerone le ho theha N3- ion. N2+ 6 Li == 2 Li3N N2+ 3 Ca == Ca3N2 N2+ 3 Mg =ignite= Mg3N2 N3- li-ion li na le tefiso e mpe e phahameng le radius e kholoanyane (171pm). Li tla ba le hydrolyzed ka matla ha li kopana le limolek'hule tsa metsi. Ka hona, metsoako ea ionic e ka ba teng feela sebakeng se omileng, 'me ho ke ke ha e-ba le li-ion tsa hydrated tsa N3-.
2. Ho thehoa ha litlamo tsa covalent
Ha liathomo tsa N li theha metsoako e nang le li-non-metal tse nang le electronegativity e phahameng, ho thehoa litlamo tse latelang tsa covalent:
⑴N liathomo li nka boemo ba sp3 hybridization, li theha libonto tse tharo tsa covalent, li boloka para ea li-electron pair, 'me sebopeho sa molek'hule ke trigonal pyramidal, joalo ka NH3, NF3, NCl3, joalo-joalo. tetrahedron e tloaelehileng, joalo ka li-ion tsa NH4+.
⑵N liathomo li nka boemo ba sp2 hybridization, li theha libonto tse peli tsa covalent le bond e le 'ngoe,' me li boloke para ea li-electron tse peli, 'me tlhophiso ea limolek'hule e na le likhutlo, joalo ka Cl-N=O. (N athomo e etsa tlamo ea σ le tlamo ea π e nang le athomo ea Cl, 'me para ea lipara tsa elektrone e le 'ngoe ho N athomo e etsa hore molek'hule e be khutlo-tharo.) NO3- ion. Ka molek'hule ea asiti ea nitric, athomo ea N e etsa li-bond tse tharo tse nang le liathomo tse tharo tsa O ka ho latellana, 'me para ea lielektrone ho π orbital ea eona le lielektrone tse le' ngoe tsa liathomo tse peli tsa O li theha bond e bohareng ba li-elektronike tse 'nè tsa delocalized π. Ka nitrate ion, tse 'nè setsing tse tšeletseng elektrone delocalized kholo π tlamo e thehoa pakeng tsa tse tharo liathomo O le bohareng N athomo. Sebopeho sena se etsa palo e hlakileng ea oxidation ea athomo ea N ho nitric acid +5. Ka lebaka la boteng ba li-bond tse kholo tsa π, nitrate e tsitsitse ka ho lekaneng tlas'a maemo a tloaelehileng. ⑶N atom e sebelisa sp hybridization ho theha selekane se kopaneng sa makhetlo a mararo le ho boloka para ea elektronike e le 'ngoe. Sebopeho sa limolek'hule se na le mela, joalo ka sebopeho sa athomo ea N ho molek'hule ea N2 le CN-.
3. Ho thehoa ha litlamo tsa khokahanyo
Ha liathomo tsa naetrojene li etsa lintho tse bonolo kapa metsoako, hangata li boloka li-electron pair, kahoo lintho tse bonolo kapa metsoako e ka sebetsa joaloka bafani ba li-electron pair ho hokahanya le li-ion tsa tšepe. Ka mohlala, [Cu(NH3)4]2+ kapa [Tu(NH2)5]7, joalo-joalo.
Setšoantšo sa oxidation state-Gibbs mahala eneji
E ka boela ea bonoa ho tsoa setšoantšong sa "oxidation state-Gibbs free energy" ea naetrojene hore, ntle le li-ion tsa NH4, molek'hule ea N2 e nang le nomoro ea oxidation ea 0 e sebakeng se tlase haholo sa mothinya setšoantšong, se bonts'ang hore N2 ke thermodynamically. e tsitsitseng mabapi le metsoako ea naetrojene e nang le linomoro tse ling tsa oxidation.
Litekanyetso tsa metsoako e fapaneng ea naetrojene e nang le linomoro tsa oxidation lipakeng tsa 0 le +5 kaofela li kaholimo ho moeli o hokahanyang lintlha tse peli HNO3 le N2 (mola o nang le matheba setšoantšong), ka hona, metsoako ena ha e tsitsa ka mokhoa oa thermodynamic mme e na le menyetla ea ho se lekane. E le 'ngoe feela setšoantšong se nang le boleng bo tlaase ho feta molek'hule ea N2 ke NH4 + ion. [1] Ho tsoa setšoantšong sa oxidation state-Gibbs mahala matla a naetrojene le sebopeho sa molek'hule ea N2, ho ka bonoa hore elemental N2 ha e sebetse. Ke feela ka tlas'a mocheso o phahameng, khatello e phahameng le boteng ba catalyst moo nitrogen e ka sebetsanang le hydrogen ho theha ammonia: Tlas'a maemo a ho tsoa, naetrojene e ka kopana le oksijene ho etsa nitric oxide: N2 + O2 = discharge = 2NO Nitric oxide e kopana kapele le oksijene ho etsa naetrojene dioxide 2NO+O2=2NO2 Nitrogen dioxide e qhibiliha ka metsing ho etsa asiti ea nitric, nitric oxide 3NO2+H2O=2HNO3+NO Linaheng tse nang le motlakase o tsoetseng pele oa metsi, karabelo ena e sebelisitsoe ho hlahisa asiti ea nitric. N2 e sebetsana le haedrojene ho hlahisa ammonia: N2+3H2=== (letšoao le ka khutlisetsoang morao) 2NH3 N2 e sebetsana le lirafshoa tse nang le bokhoni bo fokolang ba ionization le tseo nitride tsa tsona li nang le matla a phahameng a lattice ho etsa ionic nitride. Ka mohlala: N2 e ka itšoara ka ho toba le metallic lithium mocheso oa kamore: 6 Li + N2 === 2 Li3N N2 e sebetsana le lisebelisoa tsa lefats'e tsa alkaline Mg, Ca, Sr, Ba ka mocheso oa incandescent: 3 Ca + N2 === Ca3N2 N2 can feela itšoare ka boron le aluminium ka mocheso oa incandescent: 2 B + N2 === 2 BN (macromolecule motsoako) N2 hangata e sebetsana le silicon le likarolo tse ling tsa sehlopha mocheso o phahameng ho feta 1473K.
Molek'hule ea naetrojene e fana ka lipara tse tharo tsa lielektrone ho tlamahaneng, ke hore, ho etsa libonto tse peli tsa π le bond e le 'ngoe ea σ. Ha e kenye letsoho ho tlamahaneng, 'me matla a tlamahano le a anti-bonding a batla a fokotsehile,' me a lekana le li-electron pairs. Hobane ho na le tlamo e meraro N≡N molek'hule ea N2, molek'hule ea N2 e na le botsitso bo boholo, 'me ho nka 941.69kJ / mol ea matla ho e senya hore e be liathomo. Molek'hule ea N2 ke eona e tsitsitseng ka ho fetisisa ea limolek'hule tsa diatomic tse tsejoang, 'me boima ba molek'hule oa naetrojene ke 28. Ho feta moo, naetrojene ha e bonolo ho chesa ebile ha e tšehetse ho tuka.
Nako ea poso: Jul-23-2024
