Unsur kimia · halaman rujukan

Nitrogen

Nitrogen ialah unsur kimia dengan nombor atom 7 dan simbol N. Unsur ini terletak pada kala 2, kumpulan 15, blok p. Pada suhu bilik keadaan rujukannya gas, dan konfigurasi elektronnya [He] 2s2 2p3.

Nombor atom7

Berat atom piawai[14.00643, 14.00728]

Kumpulan15

Kala2

Blokp

Konfigurasi elektron[He] 2s2 2p3

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Konfigurasi elektron Nitrogen ialah [He] 2s2 2p3. Taburan elektron pada petala dan subpetala terluar mengawal cara atom membentuk ikatan serta keadaan pengoksidaan yang paling mungkin.

Untuk memahami kereaktifan, konfigurasi elektron perlu dibaca bersama kedudukan dalam jadual berkala. Kedua-duanya menunjukkan elektron valens, kesan pemerisaian, saiz atom dan kecenderungan atom kehilangan, menerima atau berkongsi elektron.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Nitrogen membentuk pelbagai jenis bahan bergantung pada struktur elektron dan persekitaran kimianya. Oksida, halida, hidrida, aloi atau sebatian kovalen boleh menjadi penting; keadaan pengoksidaan menentukan struktur, ikatan dan kereaktifan.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah gas. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 1.251 g/L. Takat leburnya 63.17 K (-210.0 °C). Takat didihnya 77.36 K (-195.8 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Nitrogen ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Nitrogen ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan atmosfera, pengeluaran baja dan kriogenik. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Atmosfera

Nitrogen terdapat secara semula jadi dalam udara atau sebatian atmosfera dan memainkan peranan penting dalam kimia atmosfera.

Pengeluaran baja

Sebatian Nitrogen digunakan dalam baja atau nutrisi tumbuhan apabila unsur tersebut diperlukan untuk pertumbuhan dan metabolisme.

Kriogenik

Nitrogen digunakan pada suhu yang sangat rendah sebagai penyejuk, bendalir kerja atau bahan dengan sifat kriogenik yang berguna.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Nitrogen terletak pada kala 2, kumpulan 15. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Karbon; Oksigen; Silikon; Fosforus; Sulfur. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanbukan logam dwiatom

Fasa pada suhu bilikgas

Petala elektron2 · 5

Ketumpatan1.251 g/L

Takat lebur63.17 K (-210.0 °C)

Takat didih77.36 K (-195.8 °C)

Keelektronegatifan Pauling3.04

Tenaga pengionan pertama1 402 kJ/mol

Afiniti elektron—

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Nitrogen dikaitkan dengan Daniel Rutherford. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai Nitrogen dinyatakan sebagai julat [14.00643, 14.00728]. Perkadaran isotop dalam bahan semula jadi boleh berubah, jadi satu angka perpuluhan tidak semestinya mewakili semua sampel.

Nitrogen mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Gas ini tidak perlu beracun secara kimia untuk menjadi berbahaya: dalam ruang terkurung ia boleh menggantikan oksigen. Pengudaraan dan pemantauan paras oksigen penting apabila mengendalikan kuantiti yang besar.