نيتروجين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
أكسجيننيتروجينكربون
-

N

P
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: أرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: أنون تريوم (Uut)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: أنون بينتيوم (Uup)
Element 116: أنون هيكسيوم (Uuh)
Element 117: أنون سيبتيوم (Uus)
Element 118: أنون أوكتيوم (Uuo)
7N
المظهر
عديم اللون في الحالات الثلاثة، الغازية والسائلة والصلبة.


الخطوط الطيفية للنيتروجين
الخصائص العامة
الاسم، العدد، الرمز نيتروجين، 7، N
تصنيف العنصر لا فلز
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 15، 2، p
الكتلة الذرية 14.0067غ·مول−1
توزيع إلكتروني 1s2 2s2 2p3
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 5 (صورة)
الخصائص الفيزيائية
الطور غاز
الكثافة (0 °س، 101.325 كيلوباسكال)
1.251 غ/ل
كثافة السائل عند نقطة الغليان 0.808 غ·سم−3
نقطة الانصهار 63.153 ك، -210.00 °س، -346.00 °ف
نقطة الغليان 77.36 ك، -195.79 °س، -320.3342 °ف
نقطة ثلاثية 63.1526 كلفن (-210°س)، 
12.53 كيلوباسكال
النقطة الحرجة 126.19 ك، 3.3978 ميغاباسكال
حرارة الانصهار N2) 0.72) كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر N2) 5.56) كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (25 °س) (N2)
29.124 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 37 41 46 53 62 77
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة 5، 4، 3، 2، 1، -1، -2، -3
(أكاسيده حمضية)
الكهرسلبية 3.04 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 1402.3 كيلوجول·مول−1
الثاني: 2856 كيلوجول·مول−1
الثالث: 4578.1 كيلوجول·مول−1
نصف قطر تساهمي 1±71 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 155 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي
المغناطيسية مغناطيسية معاكسة
الناقلية الحرارية 25.83 × 10−3 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
سرعة الصوت (غاز، 27 °س) 353 متر/ثانية
رقم الكاس 7727-37-9
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر النيتروجين
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال
13N مصطنع 9.965 min ε 2.220 13C
14N 99.634% 14N هو نظير مستقر وله 7 نيوترون
15N 0.366% 15N هو نظير مستقر وله 8 نيوترون
ع · ن · ت

النيتروجين (أو الآزوت) هو عنصر كيميائي لا فلزي، رمزه N وعدده الذري 7، ويكون على شكل جزيء يتكون من ذرتين. وهو عديم اللون والطعم والرائحة. وهو عادة غير نشط ويكون على شكل غاز في درجة الحرارة وقياس الضغط القياسيين. يشكل النيتروجين 78 بالمائة من الغلاف الجوي للأرض، كما أنه يدخل في تركيب جميع الأنسجة الحية. كما يشكل العديد من المركبات المهمة كالأمونيا (النشادر) وحمض النيتريك والسيانيد. ويستعمل أيضاً في صناعة الأسمدة.

خصائصـه[عدل]

النيتروجين من اللافلزات، وبسالبية كهربائية مقدارها 3.0، له خمسة إلكترونات في الغلاف الإلكتروني الخارجي، وهو ثلاثي التكافؤ في معظم مركباته. النيتروجين النقي غير نشط كيميائياً، عديم اللون، جزيئه ثنائي الذرات في درجة حرارة الغرفة، يتكثف بدرجة حرارة 77 كالفن ويتجمد بدرجة 63 كالفن. والنيتروجين السائل شائع لدراسة تأثير درجات الحرارة المنخفضة على الكائنات الحية.

استخداماته[عدل]

أوسع استخدام تجاري للنيتروجين هو كجزء في عملية تصنيع النشادر (الأمونيا) باستخدام عملية هابر. وتستخدم الأمونيا بعدها لإنتاج الأسمدة وحمض النيتريك. ويستخدم النيتروجين كمادة غير نشطة في أجواء خزانات السوائل القابلة للانفجار، وأثناء تصنيع الأجزاء الإلكترونية كالصمامات الإلكترونية (ترانزيستورات) والدايود والدوائر المتكاملة، كما يستخدم في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ.

ويستخدم النيتروجين السائل كمبرد للمنتجات الغذائية، إما بالغمر أو لأغراض النقل لحفظ الأجسام والخلايا التكاثرية كالحيوانات المنوية والبويضات الإنثوية، وللتخزين الآمن للعينات الحيوية. كما أنه يستخدم في دراسات حفظ الأجسام الحية. ويتم الحصول على النيتروجين السائل بعملية التقطير للهواء السائل.

أملاح حمض النيتريك تشمل بعض المركبات المهمة، على سبيل المثال نترات البوتاسيوم الذي يدخل في تركيب البارود ونترات الأمونيوم الذي يدخل في تركيب الأسمدة ومخصبات التربة. المركبات العضوية التي يدخل فيها النيتروجين، كالنيتروجليسرين الترينيترولولين تكون قابلة للانفجار عادة.

يستخدم حمض النيتريك كعامل أكسدة في الصورايخ فالتي تعمل بالوقود السائل، فالهايدرازين ومشتقاته تستخدم في وقود الصواريخ. كما يستخدم النيتروجين السائل لعلاج الأورام الجلدية خاصة الحميدة منها (الثآليل). ومن أهمها الانيلين والبيريدين والاسيد

تاريخ[عدل]

النيتروجين من اللأتينية nitrumواليونانية Nitron لفظة تعني الصودا الأصيلة، أصل أو يشكل ،ويعتبر وعلى نطاق واسع ان مكتشفها هو دانييل رذرفورد عام 1772، الذي أسماها الهواء الضار (؟) noxious air، أو الهواء المحروق (؟) phlogisticated air. وكان من المعروف لدى الكيميائيين وجود جزء من الهواء لا يحترق منذ نهايات القرن الثامن عشر. وكان العالم كارل ويلهلم شيل والعالم هنري كافنديش وجوزيف بريستلي الذي أسموه بالهواء المحروق، وكانوا يدرسون غاز النيتروجين في ذات الفترة تقريبا، وكان يعتبر غير نشط لدرجة أن (أنطوان لافوزييه) أطلق عليه تسمية الآزوت والتي تعني "بلا حياة".

كانت مركبات النيتروجين معروفة في العصور الوسطى، وعرف الكيميائيون حمض النيتريك باسم الماء الشديد aqua fortis، وخليط حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك عرف باسم "الماء الملكي"، المعروف بقدرته على إذابة الذهب.

كما يستخدم النيتروجين في ملء الإطارات، وذلك يعود إلى الثبات النسبي لحجمه لدى تغير درجات الحرارة

تحضيره[عدل]

المصدر الرئيسي لتحضير النيتروجين هو الهواء الجوي عن طريق إسالة الهواء بالضغط والتبريد ثم التقطير التجزيئي للهواء السائل لفصل غازي الأكسجين والنيتروجين. ومن أهم الطرق المستخدمة صناعياً في تحضير النيتروجين هي طريقة "لند"، حيث تتم إسالة الهواء على أساس ظاهرة جولي وطومسون اللذان وجدا أنه عند السماح لغاز تحت ضغط كبير بالتمدد خلال فتحه ضيقة بدون اكتساب طاقة خارجية فإن درجة حرارته تنخفض نتيجة أن الغاز يبذل ضغطاً داخلياً في التغلب على قوى التجاذب بين جزيئاته، وبتكرار عملية الضغط فالتبريد فالتمدد بدون اكتساب طاقة يتحول الهواء إلى الحالة السائلة. وبتكرار هذه العملية نحصل على نيتروجين نقي ويتبقى أكسجين نقي في الحالة السائلة. كذلك إذا سمحنا للهواء أن يسيل ببطء فإن غاز الأكسجين هو الذي يسيل تاركاً غاز النيتروجين ويضغط كل غاز في أسطوانات من الصلب وتباع في الأسواق.