Wat ass Stéckstoff? Mass Stéckstoff. Stéckstoff Protein

D'Net-Metallkugele Element vun der 15. Grupp [VA] Periodesystem Table - Stéckstoff Atom 2 vun deenen kombinéieren e Protein zu Form - sëlwert, odorless an tasteless Gas e groussen Deel vun der Äerd an d'Atmosphär constituting an deen Deel vun all Liewewiesen ass.

Geschicht vun der Entdeckung

Stéckstoff Gas ass ronn 4/5 vun der Atmosphär d'Äerd. Et war am Ufank Air Fuerschung isoléiert. Am Joer 1772, éischter schwedesch Himik Karl Wilhelm Scheele datt esou e Stéckstoff ze beweisen. No him, der Loft eng Mëschung aus zwee Gasen ass, eent vun deenen hien "Feier Loft" genannt, ass dass de Verbrennungsmotor ze ënnerstëtzen, an aner - .. "Impure Loft", well et no der éischter bleift verbrannt. Dës goufen den Sauerstoff a Stéckstoff. Ëm déiselwecht Zäit Stéckstoff huet déi iwwermotivéiert Schlaang Daniel Rutherford, déi éischt seng Conclusiounen publizéiert, grad wéi de britesche Chemiker Henry Cavendish an der britescher vu Wëssenschaftler an Dzhozefom Pristli, déi gedeelt mat Scheele Primat vun der Entdeckung vun Sauerstoff isoléiert ginn. Weider Studien hun gewisen dass nei Gas Deel vun der Nitratveruerdnung oder KaliumiodidPëlle Nitratveruerdnung (kno _{3) ass,} an, no, hien vun engem Stéckstoff ( "ginn Gebuert saltpeter") vun de franséische Chemiker Chaptal an 1790 genannt gouf Stéckstoff éischt op d'chemesch Elementer vun Lavoisier ugin huet, deem seng Erklärung vun der Roll vun Sauerstoff an Verbrennungsmotor widderluecht der phlogiston Theorie - populär an der XVIII Joerhonnert. misconception Verbrennungsmotor. D'Onméiglechkeet vun dëser chemeschen Element ze ënnerstëtzen Liewen (griichesch ζωή) war de Grond, datt Lavoisier Stéckstoff Gas genannt.

D'Obtauchen an verbreet

Wat ass Stéckstoff? No der Heefegkeet vun chemesch Elementer, hie klasséiert sechsten. Der Äerd an d'Atmosphär zu 75,51% vum Gewiicht an 78,09% vum Volumen ass vun der Element komponéiert an et ass eng grouss Quell fir d'Industrie. D'Atmosphär ass och eng kleng Quantitéit vun ammonia an ammonium Salzer, wéi och Stéckstoff oxides an nitric Seier, während Donnerwieder an intern Verbrennungsmotor Motore gemaach. Free Stéckstoff ass an vill Meteoriten, Vulkanausbroch an Grouf Gas an e puer Quelle Quell, der Sonn, de Stären an Niwwele fonnt.

Stéckstoff ass och zu Quelle Dépôten vun KaliumiodidPëlle an Natrium Nitratveruerdnung fonnt, mä Mënsch brauch genuch ze treffen. Anert Material räich an dësem Element ass guano, déi am caverns fonnt ginn, wou vill vun Flantermais, oder de dréchen duerch Villercher frequented Plazen. Och, Stéckstoff ass am Reen a Buedem an der Form vun ammonia an ammonium Salzer, an am Mier Waasser a Form vun ammonium Protonen (NH ₄ ^{+) aus,} nitrite (nee ₂ ^-) an Nitratveruerdnung (NO ₃ ^-). Der Moyenne ass ronn 16% vun komplex Bio awer wéi Proteinen, an all déi Organismen präsent sinn. Der natierlech Inhalt am Planéit d'Äerd ass 0.3 Deeler vun 1000. Prevalence am Raum - vun 3 bis 7 Atomer pro Silicon Atom.

De gréisste produzéiert Länner vun Stéckstoff (als ammonia) am Ufank vun der XXI Joerhonnert goufen Indien, Russland, den USA, Trinidad an Tobago, Ukraine.

Wirtschaftlech Produktioun a Gebrauch

Industrieller Produktioun vu Stéckstoff op engem fractional distillation vun flëssege Loft baséiert. Seng kache Temperatur ass gläich ze -195,8 ° C, 13 ° C méi niddreg wéi dat vum Sauerstoff, déi also getrennt ass. Stéckstoff kann och duerch de Verbrennungsmotor vun Kuelestoff oder hydrocarbons an der Loft an ofgetrennt déi doraus resultéierend Kuelendioxid a Waasser aus Reschtoffall Stéckstoff op enger grousser Skala produzéiert ginn. Am klenge Skala reng Stéckstoff ass vun Heizung der azide Barium Ba (N _{3) 2 produzéiert.} Labo Reaktioun och eng Léisung vun ammonium nitrite Heizung (NH ₄ KENG _2), der oxydéiert vun ammonia mat meng Brom Léisung oder mat gehëtzt Koffer It :

• NH ₄ ^{+ +} NO ₂ ^- → N ₂ + ₂ 2H O.
• 8NH ₃ + 3Br ₂ → N ₂ + 6NH ₄ ^{+ +} 6Br ^-.
• 2NH ₃ + 3CuO → N ₂ + 3H ₂ O + 3Cu.

Elemental Stéckstoff kann als Inertgas- Atmosphär fir Reaktioune benotzt ginn Retouchen Exklusioun vun Sauerstoff a Fiichtegkeet zréck. Ass benotzt a flëssege Stéckstoff. Waasserstoff, Methan, Kuelemonoxid, Sauerstoff, Fluor, an - déi eenzeg Substanz déi, wann Punkt vun Stéckstoff kache ass net an engem staark Kristallen Staat.

An der chemescher Industrie, ass dëse chemesche Element benotzt oxydéiert oder aner spoilage ze verhënneren, wéi eng Inertgas- der Mindeststeier, eng reaktiv Gas der Hëtzt oder Chemikalien, wéi och e Feier oder Explosioun inhibitor ze läschen. Am Liewensmëttel Industrie, ass Stéckstoff Gas benotzt spoilage ze verhënneren, an déi flësseg - fir KHTML-drëschenen a kille Systemer. Am elektresch Industrie Gas oxydéiert an aner chemesche Reaktioune evitéiert, pressurizes de Kabel Plaz a schützt d'Gedriffer. An Metallurgy, ass Stéckstoff an Material an Ëmgeréits fir Schweessaarbechten, Präventioun oxydéiert, carburization, an decarburization benotzt. Wéi der -mann Gas ass et an der Produktioun vun den Damp suergt Gummistécker, Plastik a elastomers benotzt, déngt et als Dreifgas an Dous, a schaaft och eng Drock am Flëssegket Brennstoff Jets. An Medezin, ass rapid Afréiere mat Flëssegket Stéckstoff gebraucht bis Buttek Blutt, Réckemuerch hiirgestallt, Otemschwieregkeeten, Bakterien a presuméierten Affer. Hien huet Applikatioun an cryogenic Fuerschung fonnt.

Verbindungen

Gréissten Deel vun de Stéckstoff an der Fabrikatioun vu chemesche awer benotzt. Der AAA Emissioun tëscht dem Atomer vun der Element ass sou staark (226 kcal pro Wat vun zweemol méi héich wéi déi vun molekulare Waasserstoff), déi Stéckstoff Protein Prënzenhochzäit kaum an anere awer.

D'Haaptrei industriell Method zéien Element ass Schehr-Bosch Prozess fir d'Synthes vun ammonia am Zweete Weltkrich, Däitschland entwéckelt Ofhängegkeet op ze reduzéieren d'Bankreiber Nitratveruerdnung. Et ëmfaasst direkt Synthes vun NH ₃ - sëlwert Gas mat enger pungent, eis Geroch - direkt vun hiren Elementer.

Gréissten Deel vun der ammonia ass ze nitric sauerem (HNO _{3) ëmgerechent,} an Nitrater - Salzer a Kris géinge verschlëmmeren vun nitric Seier, Soda Äschen (Na ₂ CO _3), hydrazine (N ₂ H ₄₎ - sëlwert Flëssegket als Dreifgas benotzt, an zu vill industriell Prozesser.

Nitric sauerem ass déi aner gréisser kommerziell chemesche Facettenaen vun der Element. Sëlwert, héich gëfteg flësseg ass an der Produktioun vun Dünger, Hoer, Drogen an Spréngaarbechten benotzt. Ammonium Nitratveruerdnung (NH ₄ KENG ₃₎ - Salz vun ammonia an nitric sauerem - ass déi gemeinsam Stéckstoff Entitéit Volet.

Sauerstoff + Stéckstoff

C Formen enger Serie vun Sauerstoff, Stéckstoff oxides, r. H. Nitrous It (N ₂ O), an deenen et gläich op de VALENCE vun +1 It (PAS) (+2) an Nahrung (nee ₂₎ (4). Vill héichgradeg liichtflüchtege Stéckstoff oxides; si sinn d'Haaptquellen vun Loftverschmotzung an der Atmosphär. Nitrous It, och als laachen Gas bekannt, ass heiansdo als Anästhesietechniken benotzt. Wann eise Kierper, bewierkt et mëll Creutzfeld. Nitric It reagéiert séier mat Sauerstoff an engem brong Nahrung Mëttelstuf Produit ze Form Produktioun vun nitric Seier an engem staarken oxidant an chemesch Prozesser an Dreifgas.

sinn och vun Metaller mat engem Stéckstoff Massa um nik Temperaturen gemaach puer nitrides benotzt. Nitrides vun Bor, souzesoen, Kadaster an DP DIKRICH hu speziell Applikatioun. One Kristallen Form vun Bor nitride (Dat ass), zum Beispill, ass net schwaach am un Diamanten am hardness an oxidized schlecht benotzt also als héich-rau.

Inorganic cyanides enthalen CN Grupp ^-. Waasserstoff Cyaniden oder hydrocyanic sauerem HCN, ass héich liichtflüchtege an extrem gëfteg Gas wat fir fumigation Konzentratioune benotzt ass Äerz an aner industriell Prozesser. Cyanogen (CN) ₂ ass als chemesche Mëttelstuf a fir fumigation benotzt.

Azides sinn awer déi eng Grupp vun dräi Stéckstoff Atomer Äifler _{3 enthalen.} Meescht vun hinne si onbestänneg a ganz empfindlech ze Vanessa. E puer vun hinnen, wéi nodeems azide, Sherlyn (N _{3) 2,} an detonators an primers benotzt. Azides, wéi halogens, nëtzlecht mat anere Substanzen sech e Majorzsystem vun awer ze Form.

Stéckstoff ass en Deel vun e puer Dausende vu Bio awer. Meescht vun hinnen sinn aus ammonia, Waasserstoff Cyaniden, cyanogen, nitrous oder nitric sauerem ofgeleet. Et kann ee, Aminosaier Saieren, amides, zum Beispill, ofgeleet vu ammonia oder eng enk bis et Zesummenhang. Nitroglycerine an nitrocellulose - nitric Kris géinge verschlëmmeren. Nitrite war aus nitrous sauerem (HNO _{2) virbereet.} Purines an Alkaloïden sinn heterocyclic awer an deem de Stéckstoff Atomer een oder méi Kuelestoff ersetzt.

Eegeschaften a Reaktioune

Wat ass Stéckstoff? Et ass e sëlwert, odorless Gas datt um -195,8 ° C, sëlwert, niddereg Viskositéit Flëssegket condenses. Element gëtt a Form vun N ₂ Molekülle, a Form vertrueden: N ::: N:, an deem der Emissioun Energie gläich zu 226 Kcal pro Wat, zweet nëmmen un Kuelemonoxid (256 kilocalories pro Wat). Fir dës Grond, ass den Aktivéierungscode Energie vun molekulare Stéckstoff Ganz héich, also am normalen Konditiounen ass dem Element relativ Inertgas-. Och, héich stabil Stéckstoff Protein immens dréit zu der thermodynamic Onstabilitéit vun villen Stéckstoff awer, an deem Zesummenhang, och wann staark genuch, mee schwaach am Relatiounen molekulare Stéckstoff.

Relativ kuerzem, an d'Fäegkeet vun der Stéckstoff Molekülle onerwaarte déngen entdeckt gouf als ligands fir komplex awer. Der Observatioun, datt e puer Léisunge vun Ruthenium investéiert kann Atmosphär Stéckstoff absorbéieren Spiller Nerve gewisen a wéi séier kann vun Bauer der Element eng einfach a besser Wee fonnt ginn.

Aktiv Stéckstoff kann déi laanschtgoungen niddereg Drock Gas duerch héich-Volt elektresche Offlossquantitéit kritt ginn. De Produit ass Amber a vill méi reagéiert nëtzlecht wéi molekulare, atomarer Waasserstoff, Schwiefel verbrannt, bréchege phosphorhaltege a verschidde Metaller, an ass och kapabel vun decomposing KENG zu N ₂ an O _2.

Eng kloer Verständnis vun deem wat Stéckstoff ass, kann wéinst sengem elektronescher Struktur kritt een déi Form mol 1. 2s ^{2 2 3} 2p huet. Fënnef externen Elektronen Deckele Écran gehumpelt der Vitesse, doraus an effikass nuklear Vitesse gefillt an der Regioun vun der covalent Radius. Stéckstoff Atomer sinn relativ kleng an hunn eng héich electronegativity, tëscht dem Kuelestoff a Sauerstoff etabléiert. E Configuratioun ëmfaasst dräi externen Broscht orbitals, Donnéen dräi covalent Obligatiounen ze Form. Dofir, muss de Stéckstoff Atom extrem héich ofbaubar hunn, mat deene meeschten aneren Elementer stabil Duebelstäresystem awer administrativ, virun allem wann aner Element méi verschidde electronegativity ass, Hei bedeitendst Polaritéit Verbindungen. Wann electronegativity anert Element manner Polaritéit verbonnen dem Stéckstoff Atom vun partiell negativ Vitesse ass, wat seng unshared Elektronepueren befreit an Koordinatioun Obligatiounen fir matzemaachen. Wann aner Element méi electronegative Stéckstoff partiell positiv Vitesse Grenzen méi Donateur Eegeschafte vun der Protein. Um niddereg Polaritéit wéinst well vun der electronegativity gläichberechtegt anert Element, iwwer eenzel MÉI Kommunikatioun Wieder. Wann der atomarer Gréisst net fonnt d'Équipe vun MÉI Obligatiounen evitéiert, dass eng eenzel Emissioun ass wahrscheinlech Form relativ schwaach gin, an d'Verbindung ass onbestänneg.

analytesch Chimie

Oft de Prozentsaz vun Stéckstoff an de Gas Mëschung kann duerch Miessunge sengem Volumen der Un- vun aneren Deeler vun der chemescher reagents alles ginn. D'decomposition vun Schwiewel Seier an der Präsenz vun Merkur Nitratveruerdnung verëffentlecht nitric It, déi als Gas gemooss ginn. Stéckstoff ass aus Bio awer liberéiert wann se iwwer e Koffer It verbrannt ginn, an der fräier Stéckstoff kann als Gas no der Un- vun anere Verbrennungsmotor Produiten gemooss ginn. Eng gutt-bekannt Kjeldahl Method fir d'Determinatioun vun Substanzen hei als zu Bio awer besteet de Massa mat konzentréiert Schwiewel sauerem (méiglech mat Merkur oder seng It, a verschidde Salzer) an decomposing. Sou ass Stéckstoff zu ammonium sulfate ëmgerechent. Iwwerdribblen Natrium hydroxide verëffentlecht ammonia, déi duerch konventionell sauerem gesammelt ass; de Reschtoffall Betrag vun unreacted sauerem ass dunn duerch titration alles.

Biologesch a Fro gestallt Bedeitung

D'Roll vun Stéckstoff am liewege egal certifiéert seng Fro gestallt Aktivitéit vun Bio awer. Meescht wunnen Organismen kann net dat chemeschen Element benotzen selwer Zougang zu senge awer hu soll. Also, ass de Stéckstoff zéien essentiel. An der Natur, existeiert dëst als Resultat vun zwou fundamental Prozesser. Eent ass den Effet vun elektresch Energie op der Atmosphär, esou dass Stéckstoff a Sauerstoff Molekülle dissociate, Délaie gratis Atomer ₂ nee an nee ze _Form. Nahrung reagéiert dann mat Waasser: 3NO ₂ + H ₂ O → 2HNO ₃ + NO.

HNO ₃ ass opgeléist an kennt aus dem Reen an der Form vun schwaach Likör ze Äerd. Séiere gëtt sauerem Deel vum Buedem Stéckstoff kombinéiert déi nitrites an Nitrater zu Form neutraliséiert ass. Den Inhalt vun N zu Territoire Buedem normalerweis duerch fertilization mat Nitrater an ammonium Salzer erholl. Spin Déieren a Planzen an hir decomposition nees eng Stéckstoff Massa an de Buedem a Loft.

Aner grouss natierlech Bauer Prozess ass wichteg Aktivitéit vun legumes. Wéinst Symbios mat Bakterien, sinn dës Kulturen vun Ëmwandlung Atmosphär Stéckstoff kapabel direkt an hir awer. Puer microorganisms, wéi Azotobacter Chroococcum an Clostridium pasteurianum, si kënnen hir eege N. zu befestegt

de Gas selwer, ginn Inertgas-, ouni Gefor, ausser wann se ënner Drock ootmen, an et ass am Blutt an aner Kierper Flëssegkeeten um héich Konzentratioune opgeléist. Dëst bewierkt der Drogenofhängeger Effekt, an wann den Drock ze séier reduzéiert ass, iwwerschësseg Stéckstoff ass wéi Gas Bubbles op verschiddene Plazen vum Kierper verëffentlecht. Dëst kann Péng an Muskelen a Gelenker Ursaach, kuerzzäiteg, partiell Lähmunserscheinungen an esouguer Doud. Dës Symptomer sinn decompression Krankheet genannt. Dofir, déi gezwongen sin ze ootmen Loft an esou Ëmstänn muss ganz lues gin den Drock fir eng normal op d'iwwerschësseg Stéckstoff eraus duerch d'Longen ouni d'Équipe vun Bubbles ze reduzéieren. Eng besser Alternativ ass eng breathable Mëschung aus Sauerstoff an Helium ze benotzen. Helium ass vill manner soluble am Kierper Flëssegkeeten, an de Risiko Verloschter.

Isotopen

Stéckstoff gëtt wéi zwee stabil Isotopen ¹⁴ N (99,63%) an ¹⁵ N (0,37%). Si kann duerch chemesch realiséiert oder duerch thermesch Diffusion getrennt ginn. Stéckstoff Mass a Form vun kënschtlech radioaktiv Isotop ass an der Rei 10-13 an 16-24. De stäerkste stabil Broscht Liewen vun 10 Minutten. Éischt Fëschweier entschlof nuklear bezuelen gouf 1919 vun der britescher Physiker feieren Ernest Rutherford, déi bombarding Stéckstoff-14 Alpha-Deelchen kritt Keimzell-17 Sauerstoff a protons.

Eegeschafte

Lëscht endlech déi elementar Eegeschafte vun Stéckstoff:

• Atomarer Zuel: 7.
• Atomarer Gewiicht vun Stéckstoff: 14,0067.
• Melting Punkt: -209,86 ° C.
• Kache Punkt: -195,8 ° C.
• Dicht (1 Geldautomaten, 0 ° C): 1,2506 Gramm Stéckstoff pro Liter.
• Konventionell oxydéiert Staat -3, +3, +5.
• Elektronen Configuratioun: mol 1. 2s ^{2 2 3} 2p.