Nitrogenvalences

Nitrogeninformasjon. Med lisens

De nitrogenvalences Van Del -3, som i ammoniakk og aminer, til +5, som i salpetersyre. Dette elementet utvider ikke valenser som andre. Husk at valensene til et kjemisk element er antall elektroner som må gis, eller at de mangler for å fylle det siste elektroniske nivået.

Nitrogenatomet er et kjemisk element med atomnummer 7 og det første elementet i gruppe 15 (tidligere VA) i den periodiske tabellen. Gruppen består av nitrogen (N), fosfor (P), Arsen (AS), Antimon (SB), Bismuth (BI) og Muscovium (MC).

Elementene har visse generelle likheter i kjemisk atferd, selv om de tydelig er differensiert fra hverandre. Disse likhetene gjenspeiler vanlige egenskaper ved de elektroniske strukturene til atomene deres.

Nitrogen er til stede i nesten alle proteiner og spiller en viktig rolle i både biokjemiske applikasjoner og industrielle applikasjoner. Nitrogen danner sterke bånd på grunn av dens evne til å danne en trippel kobling med et annet nitrogenatom og andre elementer.

Derfor er det mye energi i nitrogenforbindelser. For litt over 100 år siden var det lite kjent om nitrogen. Nå brukes nitrogen ofte til å spare mat, og som gjødsel.

Elektronisk konfigurasjon og valens

I et atom fyller elektroner de forskjellige nivåene i henhold til energiene deres. De første elektronene fyller de lave energinivåene og beveger seg deretter til et høyere energinivå.

Det mest ytre energinivået i et atom er kjent som Valencia Layer og elektroner plassert i dette laget er kjent som Valencia -elektroner.

Disse elektronene er hovedsakelig i dannelse av bindinger og i den kjemiske reaksjonen med andre atomer. Derfor er Valencia -elektroner ansvarlige for forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper til et element.

Kan tjene deg: tinnoksid (ii): struktur, egenskaper, nomenklatur, bruk

Nitrogen har som nevnt tidligere et atomnummer Z = 7. Dette innebærer at det er fylt med elektroner på energinivået, eller elektronisk konfigurasjon, er 1s² 2s² 2 s³.

Husk at atomer i naturen alltid søker å ha den elektroniske konfigurasjonen av edle gasser, enten det er å vinne, miste eller dele elektroner.

Når det² 2s² 2 s⁶) og helium, hvis atomnummer er z = 2 (1s²).

De forskjellige formene som kombinerer nitrogen vil gi din valens (eller oksidasjonstilstand). I det spesifikke tilfellet med nitrogen, for å være i den andre perioden av det periodiske tabellen, er det ikke i stand til å utvide valenslaget som de andre elementene i gruppen deres gjør.

Det forventes at du har valenser på -3, +3 og +5. Nitrogen har imidlertid tilstander av Valencia som varierer fra -3, som i ammoniakk og aminer, til +5, som i salpetersyre.

Valencias koblingsteori hjelper til med å forklare sammensatt dannelse, i henhold til elektronisk nitrogenkonfigurasjon for en gitt oksidasjonstilstand. For dette må du ta hensyn til antall elektroner i Valencia -laget og hvor mye som mangler for å skaffe edelgasskonfigurasjon.

Nitrogenforbindelser

Gitt det store antall oksidasjonstilstander, kan nitrogen danne et stort antall forbindelser. I første omgang må det huskes at i tilfelle av molekylær nitrogen, per definisjon, er dets valens 0.

Oksidasjonsstatusen til -3 er en av de vanligste for elementet. Eksempler på forbindelser med denne oksidasjonstilstanden er ammoniakk (NH3), aminer (R3N), ammoniumionet (NH₄⁺), Imine (c = n-r) og nitrilos (C≡N).

Det kan tjene deg: menisk (kjemi)

Oksidasjonstilstand -2, nitrogen er 7 elektroner i valenslaget. Dette rare antall elektroner i Valencia -laget forklarer hvorfor forbindelser med denne oksidasjonstilstanden har en brokobling mellom to nitrogener.

Eksempler på forbindelser med denne oksidasjonstilstanden er hydraginer (r₂-N-n-r₂) og hydrazonas (c = n-n-r₂).

I oksidasjonstilstand -1 er nitrogen 6 elektroner i Valencia -laget. Eksempel på nitrogenforbindelser med denne valensen er aminhydroksilen (r₂Noh) og azokompositter (rn = nr).

I positive oksidasjonstilstander er nitrogen generelt knyttet til oksygenatomer som danner oksis, oksisal eller oksykider. Når det gjelder oksidasjonstilstand +1, har nitrogen 4 elektroner i valenslaget.

Eksempler på forbindelser med denne valensen er dyitrogenoksid eller morsom gass (n₂O) og lystgassforbindelsene (r = nei).

Når det. Denne forbindelsen er en ekstremt ustabil frie radikal, siden den reagerer med eller₂ I luften for å danne gass nei₂.

Nitritt (nei₂^-) i grunnleggende løsning og lystgallsyre (HNO₂) I syreoppløsning er eksempler på forbindelser med oksidasjonstilstand +3. Disse kan være oksidasjonsmidler for å produsere normalt NO (g) eller redusere midler for å danne nitrationet.

Dinitrogentrioksid (n₂ENTEN₃) og Nitro-gruppen (R-No₂) Det er andre eksempler på nitrogenforbindelser med Valencia +3.

Det kan tjene deg: Fordeler og ulemper ved helsekjemi

Nitrogendioksid (nei₂), eller nitrogendioksid, er en nitrogenforbindelse med Valencia +4. Det er en brun gass som vanligvis produseres av reaksjonen av konsentrert salpetersyre med mange metaller. Dimeriza for å danne n₂ENTEN₄.

I +5 tilstand finner vi nitrater og salpetersyre, som oksiderende midler i syreløsninger. I dette tilfellet har nitrogen 2 elektroner i Valencia -laget, som er i orbital 2s. 

Det er også forbindelser som nitrosilazid og dyitrogentrioksid, der nitrogen presenterer flere oksidasjonstilstander i molekylet.

I tilfelle av nitrosilazida (n₄O), har nitrogen Valencia -1, 0, +1 og +2. Og når det gjelder dyitrogentrioksid, har det Valencia +2 og +4.

Nomenklatur av nitrogenforbindelser

Gitt kompleksiteten i kjemien til nitrogenforbindelser, var den tradisjonelle nomenklaturen ikke nok til å navngi dem og mye mindre identifisere dem ordentlig.

Det er grunnen til at blant andre grunner at International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) skapte en systematisk nomenklatur der forbindelsene er navngitt i henhold til mengden atomer som inneholder.

Dette er gunstig når du navngir nitrogenoksider. For eksempel vil nitrogenoksid bli kalt nitrogenmonoksid og lystgass (NO), dyitrogenmonoksid (N₂ENTEN).

I 1919 utviklet i 1919 den tyske kjemikeren Alfred Stock en metode for å navngi de kjemiske forbindelsene basert på oksidasjonstilstanden, som er skrevet i romertall låst i parenteser.

Således vil for eksempel nitrogenoksid og lystgass kalles nitrogen (II) og nitrogenoksyd (i) (IUPAC, 2005).

Referanser

1. Oksidasjonstilstand av nitrogen (s.F.). Gjenopprettet fra KPU.Ac.
2. Elektronkonfigurasjoner i den periodiske tabellen. Gjenopprettet fra kjemi.MSU.Edu.