Nitrojeni ni kipengele cha kemikali kinachojulikana, ambacho kinaonyeshwa na barua N. Kipengele hiki, labda, ni msingi wa kemia isiyo ya kawaida, huanza kujifunza kwa undani katika daraja la 8. Katika makala haya, tutazingatia kipengele hiki cha kemikali, pamoja na sifa na aina zake.
Historia ya ugunduzi wa kipengele cha kemikali
Nitrojeni ni kipengele ambacho kilianzishwa kwa mara ya kwanza na mwanakemia maarufu wa Kifaransa Antoine Lavoisier. Lakini wanasayansi wengi wanapigania jina la mgunduzi wa nitrojeni, miongoni mwao ni Henry Cavendish, Karl Scheele, Daniel Rutherford.
Henry Cavendish kutokana na jaribio alikuwa wa kwanza kutenga kipengele cha kemikali, lakini hakuelewa kuwa alipokea dutu rahisi. Aliripoti uzoefu wake kwa Joseph Priestley, ambaye pia alifanya masomo kadhaa. Labda, Priestley pia aliweza kutenga kipengele hiki, lakini mwanasayansi hakuweza kuelewa ni nini hasa alipokea, kwa hiyo hakustahili jina la mgunduzi. Karl Scheele alifanya utafiti uleule kwa wakati mmoja, lakini hakufikia hitimisho sahihi.
Katika mwaka huo huo, Daniel Rutherford alifanikiwa sio tu kupata nitrojeni, bali piaielezee, chapisha tasnifu, na ueleze sifa za kimsingi za kemikali za kipengele. Lakini hata Rutherford hakuelewa kikamili kile alichokuwa amepokea. Hata hivyo, ni yeye anayechukuliwa kuwa mgunduzi, kwa sababu alikuwa karibu zaidi na suluhisho.
Asili ya jina nitrojeni
Kutoka kwa Kigiriki "nitrogen" inatafsiriwa kama "isiyo na uhai". Ilikuwa Lavoisier ambaye alifanya kazi juu ya sheria za utaratibu wa majina na kuamua kutaja kipengele kwa njia hiyo. Katika karne ya 18, yote ambayo yalijulikana kuhusu kipengele hiki ni kwamba haikuunga mkono athari za mwako au kupumua. Kwa hivyo, jina hili lilikubaliwa.
Kwa Kilatini, nitrojeni inaitwa "nitrogenium", ambayo kwa tafsiri ina maana ya "kuzaa chumvi". Kutoka kwa lugha ya Kilatini, jina la nitrojeni lilionekana - herufi N. Lakini jina lenyewe halikukita mizizi katika nchi nyingi.
Uwingi wa vipengele
Nitrojeni labda ni mojawapo ya vipengele vinavyojulikana sana kwenye sayari yetu, inashika nafasi ya nne kwa wingi. Kipengele hiki pia kinapatikana katika anga ya jua, kwenye sayari za Uranus na Neptune. Mazingira ya Titan, Pluto na Triton yanajumuisha nitrojeni. Aidha, angahewa ya dunia ina asilimia 78-79 ya kipengele hiki cha kemikali.
Nitrojeni ina jukumu muhimu la kibayolojia, kwa sababu ni muhimu kwa kuwepo kwa mimea na wanyama. Hata mwili wa binadamu una asilimia 2 hadi 3 ya kipengele hiki cha kemikali. Sehemu ya klorofili, amino asidi, protini, asidi nucleic.
Kioevunitrojeni
Nitrojeni kimiminika ni kimiminika kisicho na rangi, kimulimuli, ni mojawapo ya hali ya mkusanyo wa dutu ya kemikali. Nitrojeni ya maji hutumika sana katika tasnia, ujenzi na dawa. Hutumika katika ukaushaji wa vifaa vya kikaboni, vifaa vya kupoeza, na katika dawa ya kuondoa warts (madawa ya urembo).
Nitrojeni kioevu haina sumu na haina mlipuko.
Nitrojeni ya molekuli
Nitrojeni ya molekuli ni kipengele ambacho kimo katika angahewa ya sayari yetu na huunda sehemu yake kubwa. Fomula ya nitrojeni ya molekuli ni N2. Nitrojeni kama hiyo humenyuka pamoja na vipengele vingine vya kemikali au dutu kwenye joto la juu sana pekee.
Tabia za kimwili
Katika hali ya kawaida, kipengele cha kemikali nitrojeni ni gesi ambayo haina harufu, haina rangi na haiyeyuki kabisa majini. Nitrojeni ya kioevu katika msimamo wake inafanana na maji, pia ni ya uwazi na isiyo na rangi. Nitrojeni ina hali nyingine ya mkusanyiko, kwa joto chini ya digrii -210 inageuka kuwa imara, huunda fuwele nyingi kubwa za theluji-nyeupe. Hufyonza oksijeni kutoka angani.
Sifa za kemikali
Nitrojeni iko katika kundi la zisizo za metali na inachukua sifa kutoka kwa vipengele vingine vya kemikali kutoka kwa kundi hili. Kwa ujumla, zisizo za metali sio conductors nzuri za umeme. Nitrojeni huunda oksidi mbalimbali, kama vile NO (monoxide). HAPANA au oksidi ya nitriki ni dawa ya kutuliza misuli (kitu ambacho hulegeza misuli kwa kiasi kikubwa bila kusababisha madhara yoyote au athari nyingine kwenyekiumbe cha binadamu). Oksidi zilizo na atomi nyingi za nitrojeni, kama vile N2O, ni gesi yenye kucheka yenye ladha tamu kidogo ambayo hutumiwa katika dawa kama anesthetic. Hata hivyo, oksidi NO2 haina uhusiano wowote na hizo mbili za kwanza, kwa sababu ni gesi ya moshi hatari inayopatikana kwenye pampu za magari na huchafua angahewa kwa kiasi kikubwa.
Asidi ya nitriki, ambayo huundwa na hidrojeni, nitrojeni na atomi tatu za oksijeni, ni asidi kali. Inatumika sana katika utengenezaji wa mbolea, vito vya mapambo, muundo wa kikaboni, tasnia ya kijeshi (uzalishaji wa vilipuzi, mafuta ya roketi na muundo wa vitu vyenye sumu), utengenezaji wa rangi, dawa, nk. Asidi ya Nitriki inadhuru sana. mwili wa binadamu, na kuacha vidonda na mabaki ya kemikali kwenye ngozi.
Watu kwa makosa wanaamini kuwa kaboni dioksidi ni nitrojeni. Kwa kweli, kutokana na mali yake ya kemikali, kipengele humenyuka na idadi ndogo tu ya vipengele chini ya hali ya kawaida. Na kaboni dioksidi ni monoksidi kaboni.
Matumizi ya kipengele cha kemikali
Nitrojeni katika hali ya kimiminika hutumika katika dawa kwa matibabu ya baridi (cryotherapy), na pia katika kupikia kama jokofu.
Kipengele hiki pia kimepata matumizi mapana katika tasnia. Nitrojeni ni gesi ambayo ni mlipuko na salama ya moto. Kwa kuongeza, inazuia kuoza na oxidation. Sasa nitrojeni inatumika kwenye migodi kuunda mazingira ya kuzuia mlipuko. Nitrojeni ya gesi hutumika katika petrokemia.
Katika kemikalisekta bila nitrojeni ni vigumu sana kufanya. Inatumika kwa usanisi wa vitu na misombo anuwai, kama vile mbolea, amonia, vilipuzi, rangi. Sasa kiasi kikubwa cha nitrojeni kinatumika kwa usanisi wa amonia.
Dutu hii imesajiliwa kama nyongeza ya chakula katika tasnia ya chakula.
Mchanganyiko au dutu safi?
Hata wanasayansi wa nusu ya kwanza ya karne ya 18, ambao waliweza kutenga kipengele cha kemikali, walidhani kwamba nitrojeni ilikuwa mchanganyiko. Lakini kuna tofauti kubwa kati ya dhana hizi.
Dutu safi ina mchanganyiko mzima wa sifa zisizobadilika, kama vile muundo, sifa za kimwili na kemikali. Mchanganyiko ni mchanganyiko unaojumuisha elementi mbili au zaidi za kemikali.
Sasa tunajua kwamba nitrojeni ni dutu safi kwa sababu ni kipengele cha kemikali.
Unaposoma kemia, ni muhimu sana kuelewa kwamba nitrojeni ndio msingi wa kemia yote. Inaunda misombo mbalimbali ambayo sisi sote hukutana nayo, ikiwa ni pamoja na gesi ya kucheka, gesi ya kahawia, amonia, na asidi ya nitriki. Si ajabu kwamba kemia shuleni huanza kwa usahihi na utafiti wa kipengele cha kemikali kama vile nitrojeni.
