Dušikove valen

Informacije o dušiku. Z licenco

The dušikove valen Van del -3, kot v amonijak in amini, do +5, kot v dušikovi kislini. Ta element ne širi valen kot drugi. Spomnimo se, da so valence kemijskega elementa število elektronov, ki jih je treba dati ali da jim manjka za zapolnitev zadnje elektronske ravni.

Atom dušika je kemični element z atomsko številko 7 in prvim elementom skupine 15 (prej VA) periodične tabele. Skupino sestavljajo dušik (N), fosfor (P), arzena (AS), antimona (SB), bizmuta (BI) in Muscovium (MC).

Elementi imajo določene splošne podobnosti kemijskega vedenja, čeprav se očitno razlikujejo med seboj. Te podobnosti odražajo skupne značilnosti elektronskih struktur njihovih atomov.

Nitrogen je prisoten v skoraj vseh beljakovinah in ima pomembno vlogo tako pri biokemičnih aplikacijah kot v industrijskih aplikacijah. Dušik tvori močne vezi zaradi svoje sposobnosti, da tvori trojno povezavo z drugim atomom dušika in drugimi elementi.

Zato je v dušikovih spojinah veliko energije. Pred nekaj več kot 100 leti je bilo o dušiku malo znanega. Zdaj se dušik običajno uporablja za varčevanje s hrano in kot gnojilo.

Elektronska konfiguracija in valenci

V atomu elektroni napolnijo različne ravni glede na svoje energije. Prvi elektroni zapolnijo nizko raven energije in se nato premaknejo na višjo raven energije.

Najbolj zunanja raven energije v atomu je znana kot plast Valencije in elektroni, nameščeni v tej plasti, so znani kot Valencia Electrons.

Ti elektroni so predvsem v tvorbi vezi in v kemični reakciji z drugimi atomi. Zato so Valencia elektroni odgovorni za različne kemijske in fizikalne lastnosti elementa.

Vam lahko služi: kositer oksid (ii): struktura, lastnosti, nomenklatura, uporabe

Dušik, kot je bilo že omenjeno, ima atomsko število z = 7. To pomeni, da je napolnjen z elektroni na njihovi ravni energije ali elektronski konfiguraciji 1S² 2s² 2 p³.

Ne pozabite, da v naravi atomi vedno prizadevajo, da bi imeli elektronsko konfiguracijo plemenitih plinov, bodisi zmaga, izguba ali skupna raba elektronov.

V primeru dušika je plemenit plin, ki želi imeti elektronsko konfiguracijo, neon, katerega atomsko število je z = 10 (1s² 2s² 2 p⁶) in helij, katerega atomsko število je z = 2 (1s²).

Različne oblike, ki združujejo dušik, bodo dale vašo valenco (ali stanje oksidacije). V posebnem primeru dušika, ker je v drugem obdobju periodične tabele, ne more razširiti svoje valenčne plasti, kot to počnejo drugi elementi njihove skupine.

Pričakuje se, da imate valence -3, +3 in +5. Vendar ima dušik stanja Valencije, ki segajo od -3, kot v amonijak in amini, do +5, kot v dušikovi kislini.

Teorija povezav Valencia pomaga razložiti tvorbo spojin v skladu z elektronsko konfiguracijo dušika za dano oksidacijsko stanje. Za to morate upoštevati število elektronov v plasti Valencije in koliko manjka za pridobitev konfiguracije plemenitega plina.

Dušikove spojine

Glede na veliko število oksidacijskih stanj lahko dušik tvori veliko število spojin. Najprej se je treba spomniti, da je v primeru molekularnega dušika po definiciji njegova valenca 0.

Status oksidacije -3 je eden najpogostejših za element. Primeri spojin s tem stanjem oksidacije so amonijak (NH3), amini (R3N), amonijev ion (NH₄⁺), Imin (c = n-r) in nitrilos (c≡N).

Lahko vam služi: meniskus (kemija)

Stanje oksidacije -2, dušik je 7 elektronov v svoji valenčni plasti. To neparno število elektronov v plasti Valencije pojasnjuje, zakaj imajo spojine s tem oksidacijskim stanjem mostno povezavo med dvema dušikoma.

Primeri spojin s tem stanjem oksidacije so hidragini (r₂-N-N-R₂) in hydrazonas (c = n-n-r₂).

V stanju oksidacije -1 je dušik 6 elektronov v plasti Valencije. Primer dušikovih spojin s to valenco so aminski hidroksil (r₂Noh) in azokompoziti (rn = nr).

V pozitivnih oksidacijskih stanjih je dušik na splošno povezan z atomi kisika, ki tvorijo oksis, oksizalne ali oksicide. V primeru stanja oksidacije +1 ima dušik 4 elektrone v svoji valenčni plasti.

Primeri spojin s to valenco so diitrogeni oksid ali smešen plin (n₂O) in dušikove spojine (r = ne).

V primeru +2 oksidacijskega stanja je primer dušikovega oksida ali dušikovega oksida (NO), brezbarven plin, ki ga proizvaja kovinska reakcija z razredčeno dušikovo kislino. Ta spojina je izjemno nestabilen prosti radikal, saj reagira z oz₂ V zraku, da tvori plin št₂.

Nitrit (št₂^-) v osnovni raztopini in dušikovi kislini (HNO₂) V kislinski raztopini so primeri spojin z oksidacijskim stanjem +3. To so lahko oksidacijska sredstva, da običajno ne pridejo do (g) ali zmanjšanja sredstev, da tvorijo nitratni ion.

Dinitrogen trioksid (n₂Tudi₃) in nitro skupino (r-ne₂) Obstajajo tudi drugi primeri dušikovih spojin z Valencijo +3.

Lahko vam služi: prednosti in slabosti zdravstvene kemije

Dušikov dioksid (št₂) ali dušikova dioksid je dušikova spojina z Valencijo +4. Je rjav plin, ki ga običajno proizvaja reakcija koncentrirane dušikove kisline s številnimi kovinami. Dimeriza, da tvori n₂Tudi₄.

V +5 stanju najdemo nitrate in dušikovo kislino, ki so oksidacijska sredstva v kislinskih raztopinah. V tem primeru ima dušik 2 elektrona v plasti Valencije, ki sta v orbitali 2S. 

Obstajajo tudi spojine, kot sta nitrosilazid in diitrogenski trioksid, kjer dušik predstavlja več oksidacijskih stanj v molekuli.

V primeru nitrosilazida (n₄O), dušik ima Valencia -1, 0, +1 in +2. In v primeru diitrogenskega trioksida ima Valencia +2 in +4.

Nomenklatura dušikovih spojin

Glede na zapletenost kemije dušikovih spojin, tradicionalna nomenklatura ni bila dovolj, da bi jih poimenovala in jih še manj pravilno identificirala.

Zato je med drugim, da je Mednarodna unija čiste in uporabne kemije (IUPAC) ustvarila sistematično nomenklaturo, kjer se spojine imenujejo glede na količino atomov, ki vsebujejo.

To je koristno pri imenu dušikovih oksidov. Na primer, dušikov oksid bi bil poimenovan dušikov monoksid in dušikov oksid (NO), diitrogenski monoksid (n₂Da).

Poleg tega je leta 1919 nemški kemični Alfred Stock razvil metodo za poimenovanje kemičnih spojin na podlagi oksidacijskega stanja, ki je zapisano v rimskih številkah, zaklenjenih v oklepajih.

Tako bi na primer dušikov oksid in dušikovo oksid imenovali dušik (II) in dušikov oksid (I) (IUPAC, 2005).

Reference

1. Oksidacijsko stanje dušika.F.). Okreval od KPU.AC.
2. Konfiguracije elektronov v periodični tabeli. Okreval od kemije.MSU.Edu.