النيتروجين عنصر كيميائي معروف ويشار إليه بالحرف N. وربما يكون هذا العنصر أساس الكيمياء غير العضوية ، وتبدأ دراسته بالتفصيل في الصف الثامن. في هذه المقالة سننظر في هذا العنصر الكيميائي وخصائصه وأنواعه.
تاريخ اكتشاف عنصر كيميائي
النيتروجين هو عنصر تم تقديمه لأول مرة بواسطة الكيميائي الفرنسي الشهير أنطوان لافوازييه. لكن العديد من العلماء يقاتلون من أجل لقب مكتشف النيتروجين ، ومن بينهم هنري كافنديش ، وكارل شيل ، ودانييل روثرفورد.
كان هنري كافنديش نتيجة التجربة أول من عزل عنصر كيميائي ، لكنه لم يفهم أنه حصل على مادة بسيطة. أبلغ عن تجربته جوزيف بريستلي ، الذي أجرى أيضًا عددًا من الدراسات. على الأرجح ، تمكن بريستلي أيضًا من عزل هذا العنصر ، لكن العالم لم يستطع فهم ما حصل عليه بالضبط ، لذلك لم يكن يستحق لقب المكتشف. أجرى Karl Scheele نفس البحث في نفس الوقت ، لكنه لم يتوصل إلى الاستنتاج الصحيح.
في العام نفسه ، لم يتمكن دانيال رذرفورد من الحصول على النيتروجين فحسب ، بل تمكن أيضًا من الحصول عليهصِفها ، انشر أطروحة ، واذكر الخصائص الكيميائية الأساسية للعنصر. لكن حتى رذرفورد لم يفهم تمامًا ما حصل عليه. ومع ذلك فهو الذي يعتبر المكتشف لأنه كان الأقرب إلى الحل.
أصل الاسم نيتروجين
من اليونانية تترجم "النيتروجين" على أنها "هامدة". كان لافوازييه هو من عمل على قواعد التسمية وقرر تسمية العنصر بهذه الطريقة. في القرن الثامن عشر ، كل ما كان معروفًا عن هذا العنصر هو أنه لا يدعم تفاعلات الاحتراق أو التنفس. لذلك تم قبول هذا الاسم.
في اللاتينية ، يسمى النيتروجين "نيتروجين" ، وهو ما يعني في الترجمة "ولادة الملح الصخري". من اللغة اللاتينية ، ظهر تسمية النيتروجين - الحرف N لكن الاسم نفسه لم يتجذر في العديد من البلدان.
وفرة العنصر
ربما يكون النيتروجين أحد أكثر العناصر شيوعًا على كوكبنا ، فهو يحتل المرتبة الرابعة من حيث الوفرة. تم العثور على العنصر أيضًا في الغلاف الجوي للشمس ، على الكواكب أورانوس ونبتون. يتكون الغلاف الجوي لتيتان وبلوتو وتريتون من النيتروجين. بالإضافة إلى ذلك ، يتكون الغلاف الجوي للأرض من 78-79 بالمائة من هذا العنصر الكيميائي.
يلعب النيتروجين دورًا بيولوجيًا مهمًا ، لأنه ضروري لوجود النباتات والحيوانات. حتى جسم الإنسان يحتوي على 2 إلى 3 بالمائة من هذا العنصر الكيميائي. جزء من الكلوروفيل والأحماض الأمينية والبروتينات والأحماض النووية.
سائلالنيتروجين
النيتروجين السائل سائل شفاف عديم اللون ، وهو أحد حالات تراكم مادة كيميائية. يستخدم النيتروجين السائل على نطاق واسع في الصناعة والبناء والطب. يستخدم في تجميد المواد العضوية وأجهزة التبريد وفي الطب لإزالة الثآليل (الطب التجميلي).
النيتروجين السائل غير سام وغير قابل للانفجار.
النيتروجين الجزيئي
النيتروجين الجزيئي عنصر موجود في الغلاف الجوي لكوكبنا ويشكل جزءًا كبيرًا منه. صيغة النيتروجين الجزيئي هي N2. يتفاعل هذا النيتروجين مع العناصر أو المواد الكيميائية الأخرى فقط في درجات حرارة عالية جدًا.
الخصائص الفيزيائية
في ظل الظروف العادية ، يكون عنصر النيتروجين الكيميائي غازًا عديم الرائحة وعديم اللون وغير قابل للذوبان عمليًا في الماء. النيتروجين السائل في تناسقه يشبه الماء ، كما أنه شفاف وعديم اللون. النيتروجين لديه حالة أخرى من التجمع ، عند درجات حرارة أقل من -210 درجة ، يتحول إلى مادة صلبة ، ويشكل العديد من بلورات الثلج البيضاء الكبيرة. تمتص الأكسجين من الهواء.
الخصائص الكيميائية
ينتمي النيتروجين إلى مجموعة اللافلزات ويتبنى خصائص العناصر الكيميائية الأخرى من هذه المجموعة. بشكل عام ، لا تعتبر اللافلزات موصلات جيدة للكهرباء. يشكل النيتروجين أكاسيد مختلفة ، مثل NO (أحادي أكسيد). أكسيد النيتريك أو أكسيد النيتريك هو مرخي للعضلات (مادة تعمل على إرخاء العضلات بشكل كبير دون التسبب في أي ضرر أو تأثيرات أخرى علىكائن بشري). الأكاسيد التي تحتوي على المزيد من ذرات النيتروجين ، مثل N2O ، هي غاز ضاحك ذو طعم حلو قليلاً يستخدم في الطب كمخدر. ومع ذلك ، فإن أكسيد NO2ليس له علاقة بالاثنين الأولين ، لأنه غاز عادم ضار موجود في عوادم السيارات ويلوث الجو بشكل خطير.
حمض النيتريك ، الذي يتكون من ذرات الهيدروجين والنيتروجين وثلاث ذرات أكسجين ، هو حمض قوي. يستخدم على نطاق واسع في إنتاج الأسمدة والمجوهرات والتوليف العضوي والصناعة العسكرية (إنتاج المتفجرات ووقود الصواريخ وتخليق المواد السامة) وإنتاج الأصباغ والأدوية وما إلى ذلك. جسم الإنسان مخلفاً تقرحات وبقايا كيماوية على الجلد وحروق.
يعتقد الناس خطأ أن ثاني أكسيد الكربون هو نيتروجين. في الواقع ، نظرًا لخصائصه الكيميائية ، يتفاعل العنصر مع عدد صغير فقط من العناصر في ظل الظروف العادية. وثاني أكسيد الكربون هو أول أكسيد الكربون.
تطبيق عنصر كيميائي
يستخدم النيتروجين في الحالة السائلة في الطب للمعالجة الباردة (العلاج بالتبريد) ، وكذلك في الطبخ كمبرد.
وجد هذا العنصر أيضًا تطبيقًا واسعًا في الصناعة. النيتروجين غاز آمن للانفجار والحريق. بالإضافة إلى أنه يمنع التعفن والأكسدة. الآن يستخدم النيتروجين في المناجم لخلق بيئة مقاومة للانفجار. يستخدم النيتروجين الغازي في البتروكيماويات.
في المادة الكيميائيةصناعة بدون النيتروجين من الصعب جدا القيام به. يتم استخدامه لتركيب مواد ومركبات مختلفة ، مثل بعض الأسمدة والأمونيا والمتفجرات والأصباغ. الآن يتم استخدام كمية كبيرة من النيتروجين لتخليق الأمونيا.
هذه المادة مسجلة كمضافات غذائية في صناعة المواد الغذائية.
خليط أم مادة نقية؟
حتى العلماء في النصف الأول من القرن الثامن عشر ، الذين تمكنوا من عزل العنصر الكيميائي ، اعتقدوا أن النيتروجين كان خليطًا. لكن هناك فرق كبير بين هذه المفاهيم
تحتوي المادة النقية على مجموعة كاملة من الخصائص الثابتة ، مثل التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية. الخليط هو مركب يحتوي على عنصرين كيميائيين أو أكثر.
الآن نعلم أن النيتروجين مادة نقية لأنه عنصر كيميائي.
عند دراسة الكيمياء ، من المهم جدًا أن نفهم أن النيتروجين هو أساس كل الكيمياء. إنه يشكل مركبات مختلفة نواجهها جميعًا ، بما في ذلك غاز الضحك والغاز البني والأمونيا وحمض النيتريك. لا عجب أن تبدأ الكيمياء في المدرسة على وجه التحديد بدراسة عنصر كيميائي مثل النيتروجين.
