عنصر النتروجين N Nitrogen : الخواص - اكتشافه - تحضير - استعماله

عنصر النتروجين N

Atom Diagrams Showing Electron Shell Configurations of the Nitrogen  

To download this file in PDF format, click here

For All Elements: Here

لتحميل هذا الملف بصيغة pdf اضغط هنا

·         للأطلاع على بقية عناصر الجدول الدوري من هنا

الخواص العامة

ما هو عنصر النتروجين؟

 الأزوت غاز عديم اللون والرائحة والطعم، وهو عادة غير نشيط كيميائيا يتواجد على شكل غاز في درجة الحرارة وقياس الضغط القياسيين لديه خمسة إلكترونات في الغلاف الإلكتروني الخارجي وهو ثلاثي التكافؤ في معظم مركباته، يتكيف بدرجة حرارة 77 كالفن ويتجمد بدرجة حرارة 63 كالفن. النتروجين السائل شائع لدراسة تأثير درجات الحرارة المنخفضة على الكائنات الحية، يشكل النتروجين العديد من المركبات الأمونيا وحمض النيتريك والسيانيد.

اكتشافه ووجوده في الطبيعة

اكتشف النتروجين من طرف "Daniel Rutherford" كيميائي اسكتلندي وسماه "الأفوازييه" Lavoisier حيث "a" تعني بدون و "Zoe " تعني الحياة أي بدون حياة، ويقال أيضا إن أصل اسمه مشتق من اللاتينية KNO₃ ) nitro ( و gen بمعنی مولد.

 يشكل الآزوت حوالي 78% من حجم الهواء الجوي أو بنسبة5 , 75% بالوزن، حيث يوجد النتروجين بنسبة ضئيلة في مياه البحار وكذلك في القشرة الأرضية، ونظرا لاحتياج النباتات وغيرها من الكائنات الحية إلى هذا العنصر لتكوين من البروتينات فإن النتروجين يضاف دائما إلى التربة على هيئة بعض المركبات سهلة الذوبان في الماء مثل أملاح الأمونيوم أو النترات. كما يدخل في تركيب العديد من المركبات الكيميائية المنتشرة مثل نترات البوتاسيوم KN0₃ ونترات الصوديوم NaNO₃.

تحضير النتروجين في الهواء الجوي

يحضر النتروجين بإمرار تيار بطيء من الهواء فوق فلز النحاس الساخن، وبذلك يتفاعل أكسجي الهواء مع النحاس مكونا الأكسيد ويتبقى غاز النتروجين. ويمكن تحضير النتروجين بإسالة الهواء عند - 200م وتحت الضغط ثم تقطير الهواء المسال حيث يتصاعد غاز النتروجين أولا ثم يتلوه غاز الأكسجين، والنتروجين الناتج يحتوي على القليل من بعض الغازات الخاملة التي يمكن فصلها بإعادة تجزئته.

الخواص الكيميائية النتروجين

 النتروجين غاز خامل لا يتفاعل مع أغلب الكواشف الكيميائية المعروفة في درجات الحرارة العادية، ويرجع هذا الخمول إلى الثبات الكبير للرابطة الكيميائية بين ذرتي النتروجين في الجزيء (₂ N) وعند تعويض الغاز تحت ضغط مخلخل إلى شرارة كهربائية يتحول نحو 2% من الغاز إلى ما يعرف باسم النتروجين النشيط، ويتوهج الغاز تحت هذه الظروف بوهج أصفر اللون نتيجة لتكوين بعض ذرات النتروجين المفردة وقليل من الذرات المثارة للغاز وهي الذرات التي يعزى إليها نشاط غاز النتروجين ومن

مجال استعمال النتروجين

 أوسع استخدام تجاري للنتروجين هو كجزء في عملية تصنيع النشادر (الأمونيا باستخدام عملية هابر، وتستخدم الأمونيا بعدها لإنتاج الأسمدة وحمض النيتريك، ويستخدم النتروجين كمادة غير نشطة في أجواء خزانات السوائل القابلة للإنفجار، وأثناء التصنع الأجزاء الإلكترونية كالصامات الإلكترونية والديود والدوائر المتكاملة، كما يستخدم في صناعة الفولاذ الذي لا يصدأ. يستخدم النيتروجين السائل كمبرد للمنتوجات الغذائية، إما بالغمر أو لأغراض النقل لحفظ الأجسام والخلايا التكاثرية، وللتخزين الأمد للعينات الحيوية، كما أنه يستخدم في دراسات حفظ الأجسام الحية. تستخدم نترات البوتاسيوم الذي يدخل في تركيب البارود ونترات الأمونيوم الذي يدخل في تركيب الأسمدة ومخصبات التربة، كما يستخدم النتروجين السائل لعلاج الأورام الجلدية خاصة الحميدة منها من أهمها الأنيلين والبيريدين.

المصادر

1.   الكتاب المرجع في الكيمياء بالوطن العربي - الجزء الأول: الذرات والجزيئات , د. نعمان سعد الدين النعيمي د. غازي عبد الوهاب درویش د. فؤاد قنبور . جامعة بغداد - بغداد - الجمهورية العراقية - الجزء الثاني : التفاعلات الكيميائية , د. محمد عبد العزيز الحجاجي د. ابراهيم الزامل الزامل د. سليمان حماد الخويطر , جامعة الملك سعود - الرياض - المملكة العربية السعودية - الجزء الثالث: حالات المادة وتحولاتها, د. صلاح يحياوي د. موفق شخا شیرو د. هيام بيرقدار . جامعة دمشق - دمشق - الجمهورية العربية السورية - الجزء الرابع: كيمياء العناصر . د. الهادي زروق د. المولدي عبد الكافي د. قاسم أم الزين , جامعة تونس المنار – تونس - الجمهورية التونسية المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم 1988 – تونس.

2.  الكيمياء العضوية الأجزاء (1)، (2)، (3) د. نعمان سعد الدين النعيمي ومجموعة من الأساتذة مطبعة كلية العلوم - جامعة بغداد 1980 - بغداد - العراق

3.  مدخل إلى الكيمياء اللاعضوية تأليف: ك. لوت و س. ف. بيل ترجمة: د. نعمان سعد الدين النعيمي و د. عبد الرزاق القروغلي

4.  الكيمياء اللاعضوية: د. محمد عبد المعطي منشورات جامعة حلب 1982 - حلب - الجمهورية العربية السورية

5.  الكيمياء العامة (1) د. عبد المجيد شيخ حسين د. محمد شهير هاشم دار الطباعة الحديثة 1982 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

6.  الكيمياء العامة (1) د. انصلاح الخيمي د. فؤاد الصالح د. محمد علي المنجد مطبعة المدينة 1984 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

7.   الكيمياء العامة (1) - المدخل إلى الكيمياء البنيوية - د. رياض حجازي منشورات جامعة حلب 1985 - حلب - الجمهورية العربية السورية

8.  الكيمياء العضوية – الأسس النظرية - د. رياض حجازي منشورات جامعة حلب 1989 - حلب - الجمهورية العربية السورية

9.  الكيمياء العامة في سؤال وجواب تأليف الدكتور عبد الحليم منصور المركز العربي للتعريب والترجمة والتأليف والنشر 2000 دمشق - الجمهورية العربية السورية

10.          الكيمياء العامة (بنية المادة) جزآن تأليف: حسن بوزيان - الطبعة الثانية 2010 ديوان المطبوعات الجامعية - الساحة المركزية - بن عكنون - الجزائر - الجمهورية الجزائرية

11.            الكيمياء العامة د. إبراهيم صادق الخطيب د. مصطفى زكي اعبيد دار المسيرة للنشر والتوزيع 2000 - عمان - الأردن

12.           أسس الكيمياء العامة وغير العضوية د. أحمد مدحت إسلام د. مصطفى محمود عمارة دار الفكر العربي 2000 – مدينة نصر - القاهرة - مصر

13.           الكيمياء اللاعضوية (2) د. محمد علي المنجد د. عبد المجيد البلخي المطبعة التعاونية 1988 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

14.          الكيمياء العضوية (2) د. هيام بير قدار د. محمد علي المنجد المطبعة الجديدة 1984 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

15.          الكيمياء العضوية (2) د. رياض حجازي د. محمد نصوح علایا منشورات جامعة حلب 1992 - حلب - الجمهورية العربية السورية

16.          الكيمياء اللاعضوية (3) كيمياء المعادن الانتقالية د. أحمد الحاج سعید د. هيام بير قدار المطبعة الجديدة 1986 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

17.           الكيمياء اللاعضوية (3) كيمياء المعادن الانتقالية د. رياض حجازي د. محمد نصوح علايا منشورات جامعة حلب 1998 - حلب - الجمهورية العربية السورية

18.          كيمياء العناصر الانتقالية د. محمد عبد الفتاح علي د. عائض بن سعد الشهري د. محمد علي خليفة الصالح دار النشر العلمي 2001 - جامعة الملك سعود الرياض - المملكة العربية السعودية

19.          جولة في عالم الفلزات النادرة تأليف: س. فينيتسكي ترجمة: د. عیسی مستوح دار میر 1987 - موسكو - روسيا الاتحادية

20.         عالم الفلزات تأليف: محمد غالب سعید , د. محو ديوان المطبوعات الجامعية - الساحة المركزية , بن عكنون - الجزائر - الجمهورية الجزائرية

21.           أسماء العناصر ورموزها في علم الكيمياء مذكرة لنيل شهادة أستاذ التعليم الثانوي إعداد آمال عمارة إشراف د. بوبكر ناجمي دفعة جوان 2004 - المدرسة العليا للأساتذة – القبة - الجزائر

22.          دراسة مفصلة لعناصر الجدول الدوري 50 ك 7 مذكرة لنيل شهادة أستاذ التعليم الثانوي إعداد سعاد تتبيرت ووهيبة حكوم إشراف حسن بوزيان دفعة جوان 2012 - المدرسة العليا للأساتذة – القبة - الجزائر

23.          مجلة العلوم مجلة أمريكية شهرية مترجمة إلى أكثر من عشر لغات النسخة العربية تصدر عن مؤسسة الكويت للتقدم العلمي عنوان المقالة: النشأة الجدول الدوري وتطوره" إعداد الأستاذ: Eric R . Scerri أستاذ الكيمياء بجامعة بيردو الولايات المتحدة الأمريكية - العدد الخامس - ماي 1999

24.         مجلة عالم الذرة مجلة علمية دورية تصدر ست مرات في السنة هيئة الطاقة الذرية السورية كفر سوسة - دمشق - الجمهورية العربية السورية