Ile elektronów walencyjnych ma azot?

Azot (N) jest siódmym pierwiastkiem w układzie okresowym. To także pierwszy element w grupie 15. Standardowa masa atomowa azotu to 14,006, a jej symbolem jest „N”. Poprzez elektrony walencyjne azot uczestniczy w tworzeniu wiązań. Jest to wspólny element we wszechświecie. Jego siódma obfitość została znaleziona w Drodze Mlecznej, a także w Układzie Słonecznym.

Dwa atomy pierwiastka łączą się, tworząc N2, który jest bezbarwnym, bezwonnym gazem dwuatomowym w standardowych temperaturach i ciśnieniu. N ₂ stanowi 78% ziemskiej atmosfery. To sprawia, że ​​jest to najczęstszy niepołączony element. Wszystkie organizmy zawierają azot, głównie w aminokwasach i białkach. jest czwartym najobficiej występującym pierwiastkiem w naszym ciele po węglu, tlenie i wodorze.

Historia

W 1772 roku szkocki lekarz Daniel Rutherford odkrył azot. Jest to piąty najobficiej występujący pierwiastek we wszechświecie. Stanowi 78% ziemskiej atmosfery. Ta objętość atmosfery zawiera około 4000 bilionów ton. Destylacja frakcyjna to metoda wytwarzania azotu ze skroplonego tlenu.

Największym zastosowaniem azotu jest produkcja amoniaku (NH _{3 ).} Proces Habera to połączenie dużych ilości azotu i wodoru w celu wytworzenia amoniaku. jest metodą pozwalającą na osiągnięcie tego osiągnięcia ilości pomiarów.

Używa

Przemysł chemiczny jest uzależniony od azotu. Wykorzystywany jest do produkcji nawozów, kwasów azotowych, nylonu, barwników i materiałów wybuchowych. Produkty te można wytworzyć tylko wtedy, gdy azot najpierw podda się reakcji z wodorem w celu wytworzenia amoniaku. Służy do tego proces Habera. W ten sposób rocznie można wyprodukować amoniak o wartości 150 milionów ton.

Lodówki są często wykonane z ciekłego azotu. Może być używany do przechowywania plemników, komórek jajowych i innych komórek w badaniach medycznych i technologii reprodukcji. Może być również używany do szybkiego zamrażania żywności, aby zachować jej wilgotność, smak i konsystencję.

Ponadto gazowy azot można wykorzystać do stworzenia niereaktywnego środowiska. W ten sposób gaz azotowy jest wykorzystywany do konserwowania żywności oraz w przemyśle elektronicznym do produkcji tranzystorów, diod i innych urządzeń elektronicznych. Do wyżarzania stali nierdzewnej i innych wyrobów ze stali wymagane są duże ilości azotu. Wyżarzanie sprawia, że ​​stal jest bardziej podatna na obróbkę cieplną.

Pozycja azotu w układzie okresowym

Skutki zdrowotne azotu

Z azotanami i azotynami wiąże się wiele skutków zdrowotnych. To są najczęstsze skutki uboczne.

• Wytwarzanie nitroamin (znanych jako jedna z najczęstszych przyczyn raka (azotany lub azotyny).
• Reakcje na hemoglobinę, która powoduje spadek zdolności do przenoszenia tlenu we krwi (azotyny).
• Niedobór witaminy A (azotan).
• Niedobór azotanów (zmniejszona czynność tarczycy)

Jednak azot nie wystarcza do wytworzenia tlenku azotu (NO), który jest ważniejszym składnikiem metabolicznym. Salvador Moncada, badacz z 1987 roku, odkrył, że jest to ważny posłaniec, który rozluźnia mięśnie. Dziś wiemy, że NO jest zaangażowany w układ sercowo-naczyniowy i obwodowy układ nerwowy, ośrodkowy układ nerwowy i układ odpornościowy. Mózg jest domem dla syntezy dwutlenku azotu, enzymu wytwarzającego tlen azotowy.

Naturalna obfitość

78% powietrza składa się z azotu, w zależności od objętości. Powstaje przez destylację ciekłego tlenu. Co roku wydobywa się z niego około 45 milionów ton. Można go znaleźć we wszystkich żywych organizmach, a więc także w węglu i innych paliwach kopalnych.

Izotopy azotu

Istnieją dwie stabilne formy azotu: ¹⁴ N i ¹⁵ N. Jego liczebność 99,63 proc. jest najwyższa, a najniższa 0,37 proc. Można je rozdzielić poprzez wymianę chemiczną lub dyfuzję termiczną. Masy sztucznych izotopów promieniotwórczych wynoszą od 10-13 do 16-24. Najbardziej stabilny jest tylko półtrwały przez około 10 minut. Ernest Rutherford z Wielkiej Brytanii zgłosił pierwszą sztucznie wywołaną transmutację jądrową w 1919 roku. Bombardował azot-14 cząsteczkami beta w celu wytworzenia jąder tlenu-17.

Funkcja biologiczna

Żywe organizmy mogą w naturalny sposób przetwarzać azot poprzez „cykl azotowy”. Jest pobierany jako azotany przez rośliny zielone i algi i używany do tworzenia zasad niezbędnych do tworzenia DNA, RNA i wszystkich innych aminokwasów. Budulcem białek są aminokwasy. Zwierzęta czerpią azot z jedzenia innych żywych istot. Rozbijają białka i DNA na ich podstawowe zasady, a następnie przekształcają je do własnych celów.

Nawozy chemiczne wytwarzane z amoniaku mogą zwiększyć plony.  Mikroby glebowe przekształcają związki azotu w azotany, które są następnie ponownie wykorzystywane przez rośliny. Bakterie wiążące azotany, które „wiążą” azot z atmosfery, również uzupełniają zaopatrzenie w azotany. Nawóz może przedostać się do cieków wodnych i spowodować wzrost glonów, jeśli nie jest prawidłowo stosowany. Może to blokować światło i zapobiegać fotosyntezie. Wkrótce rozpuszczony tlen zostaje wyczerpany, a jezioro lub rzeka umiera.

Jakie są elektrony walencyjne azotu (N)?

Elektrony walencyjne to całkowita liczba elektronów znalezionych w końcowej powłoce po zakończeniu konfiguracji elektronowej. Całkowita liczba elektronów na danej orbicie nazywana jest elektronem walencyjnym. Właściwości pierwiastka są określane przez elektrony walencyjne. Uczestniczą również w więziach formacyjnych. Konfiguracja elektronowa azotu pokazuje, że końcowa powłoka ma pięć elektronów. Na tej stronie znajduje się artykuł wyjaśniający konfigurację elektronową azotu. Możesz to przeczytać w razie potrzeby.

Jaką liczbę elektronów, protonów i neutronów zawiera atom azotu (N)?

Jądro znajduje się w środku atomu. Jądro jest domem dla protonów i neutronów. Liczba atomowa azotu 7 Liczba protonów nazywana jest liczbą atomową. Liczba protonów znajdujących się w azocie wynosi siedem. Jądro zawiera powłokę elektronową równą siedmiu protonom. Oznacza to, że atomy azotu zawierają łącznie siedem elektronów.

Różnica między liczbą mas atomowych a liczbą atomów określa liczbę neutronów w elemencie. Oznacza to, że liczba neutronów (n) = masa atomowa (A) + liczba atomowa (Z).

Wiemy, że masa atomowa azotu wynosi 14, a jego liczba atomowa wynosi 7. Neutron (n) = 14 – 7 = 7. Liczba neutronów znajdujących się w azocie (N) wynosi zatem 7.

Walencja to zdolność atomu pierwiastka chemicznego do tworzenia pewnej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami. Przyjmuje wartości od 1 do 8 i nie może być równe 0. Jest to określone przez liczbę elektronów atomu zużytych na tworzenie wiązań chemicznych z innym atomem. Walencja to prawdziwa wartość. Liczbowe wartości walencji są oznaczone cyframi rzymskimi (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Jak znaleźć liczbę neutronów walencyjnych w atomie azotu (N)?

Oto kroki w celu określenia elektronu walencyjnego. Jednym z nich jest konfiguracja elektronowa. Bez konfiguracji elektronowej niemożliwe jest określenie wartościowości jakiegokolwiek pierwiastka. Łatwo jest określić wartościowość dowolnego pierwiastka, znając konfigurację elektronów. Ten artykuł zawiera szczegółowe informacje na temat konfiguracji elektronów. Znajdziesz go tutaj. Ten artykuł skupia się na konfiguracji elektronów.

Jednak możliwe jest zidentyfikowanie elektronów walencyjnych poprzez umieszczenie elektronów zgodnie z zasadą Bohra. Dowiemy się teraz, jak zidentyfikować elektron walencyjny azotu.

Obliczanie liczby elektronów obecnych w azocie (N)

Najpierw musimy wiedzieć, ile elektronów znajduje się w każdym atomie azotu. Musisz wiedzieć, ile protonów znajduje się w azocie, aby określić liczbę elektronów. Aby poznać liczbę protonów w azocie, musisz znać ich liczbę atomową. Do określenia liczby atomowej wymagany jest układ okresowy pierwiastków. Układ okresowy zawiera informacje niezbędne do określenia liczby atomowej pierwiastków azotowych.

Liczba protonów nazywana jest liczbą atomową. Jądro zawiera również elektrony, które są równe protonom. Oznacza to, że elektrony są równe liczbom atomowym w atomie azotu. Liczba atomowa azotu wynosi 7. Atom azotu zawiera siedem elektronów.

Terminy „ stopień utlenienia ” i „ wartościowość ” mogą nie być takie same, ale liczbowo są prawie identyczne. Warunkowy ładunek atomu atomu nazywany jest stanem utlenienia. Może być pozytywny lub negatywny. Walencja odnosi się do zdolności atomu do tworzenia wiązań. Nie może mieć wartości ujemnej.

Będziesz musiał wykonać konfigurację elektronową azotu (N)

Ważny krok 2 Ten krok obejmuje ułożenie elektronów w azocie. Całkowita liczba elektronów w atomach azotu wynosi siedem. Konfiguracja elektronowa azotu pokazuje, że w powłoce K znajdują się dwa elektrony, a w powłoce L pięć.

Oznacza to, że pierwsza powłoka azotu zawiera dwa elektrony, a druga powłoka zawiera pięć elektronów. Poprzez suborbitę konfiguracja elektronowa azotu to 1s ²  2s ²  2p ³ .

Oblicz całkowitą liczbę elektronów i wyznacz powłokę walencyjną

Trzecim krokiem jest określenie wartości. Powłoka walencyjna jest ostatnią powłoką po konfiguracji elektronowej. Elektron walencyjny to całkowita liczba elektronów znalezionych w powłoce walencyjnej. Konfiguracja elektronowa azotu pokazuje, że ostatnia powłoka azotowa ma pięć elektronów (2s ² 2p ³ ) . Elektrony walencyjne azotu mają zatem pięć.

1.  Wartościowość jest liczbową charakterystyką zdolności atomów danego pierwiastka do wiązania się z innymi atomami.
2. Wartościowość wodoru jest stała i równa jedności.
3. Wartościowość tlenu jest również stała i równa dwóm.
4. Wartościowość większości pozostałych elementów nie jest stała. Można to określić za pomocą wzorów ich związków binarnych z wodorem lub tlenem.

Tworzenie związku azotu

Poprzez swoje elektrony walencyjne azot uczestniczy w tworzeniu wiązań. Ten elektron walencyjny bierze udział w tworzeniu wiązań z atomami innych pierwiastków. Dzieląc elektrony z innymi atomami wodoru, atomy azotu mogą tworzyć wiązania. Konfiguracja elektronów wodoru pokazuje, że wodór ma tylko jeden elektron. Dzieląc się elektronami, trzy atomy wodoru (NH ₃ ) tworzą związki amoniaku (NH _{3 ).}

W rezultacie atom azotu zakończył swoją oktawę i ma teraz konfigurację elektronową neonu. Z drugiej strony wodór uzyskuje konfigurację elektroniczną helu. Aby utworzyć amoniak (NH ₃ ), jeden atom azotu musi dzielić elektrony z trzema cząsteczkami wodoru poprzez wiązanie kowalencyjne.

Jaką liczbę elektronów walencyjnych zawiera jon azotu (N ³ )?

Jest oczywiste, że ostatnia powłoka elektronowa atomu azotu zawiera pięć elektronów po ich ułożeniu. W tym przypadku elektrony walencyjne azotu wynoszą 5. To jest to, co wiemy.

Podczas tworzenia wiązania elementom z 5, 6 lub 7 elektronami nadawane są elektrony z ostatniej powłoki (orbity). Aniony to pierwiastki, które mają elektrony i mogą tworzyć wiązania. Pierwiastkiem anionowym jest azot.

Ostatnia powłoka otrzymuje elektrony podczas tworzenia wiązań azotowych i przekształca je w azotany. Konfiguracja elektronowa jonów azotu (N ^3- ) to 1s ²  2s ²  2p ⁶ .  Konfiguracja elektronowa jonów azotu (N ³ ) pokazuje, że istnieją dwie powłoki jonów azotu i osiem elektronów w drugiej powłoce. Konfiguracja elektronowa wskazuje, że jon azotu jest teraz i ma konfigurację elektronową neonu.

W tym przypadku wartościowość jonów azotu wynosi -3. Elektrony walencyjne jonu azotu (N ^3- ) mają osiem elektronów, ponieważ powłoka zawierająca ostatnią powłokę jonu azotu ma osiem elektronów.

Jaka jest wartościowość azotu (N)?

Wartościowość (lub wartościowość) to zdolność atomu pierwiastka do łączenia się z innym atomem w tworzeniu cząsteczki. Wartościowość to liczba niesparowanych elektronów znalezionych na ostatniej orbicie elementu. Wiemy, że konfiguracja elektronowa atomu azotu to zwykle 1s ²  2s ²  2p ³ .

Konfiguracja elektronowa azotu pokazuje, że na ostatniej orbicie azotu znajduje się pięć elektronów. Wartościowość azotu wynosi zatem 5.

Wartościowość można ponownie wyznaczyć z konfiguracji elektronowej w stanie wzbudzonym. Konfiguracja elektronowa azotu w stanie wzbudzonym to N*(7) = 1s ²  2s ²  2p _x ¹  2p _y ¹  2p _z ¹ .  Konfiguracja elektronowa azotu w stanie wzbudzonym pokazuje, że istnieją trzy niesparowane elektrony.

Wartościowość atomu azotu wynosi 3.

Fakty

• Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków: N.
• 7. Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze).
• 14,6767 to średnia masa masy atomowej atomu.
• Temperatura topnienia: minus 321 stopni Fahrenheita (minus 210 stopni Celsjusza).
• Gęstość: 0,0012506g na centymetr sześcienny.
• Faza w temperaturze pokojowej.
• Temperatura wrzenia: minus 320,42 F (minus 195,79 C).
• Najczęstsze izotopy to azot-14 (obfitość 99,63%).
• 16 izotopów (atomy o różnej liczbie neutronów z tego samego pierwiastka).

Bibliografia:

• Lavoisier, Antoine z Robertem Kerrem, tłum., Elements of Chemistry , wyd. (Edynburg, Szkocja: William Creech, 1799).
• Lide, David R. (1990-1991). CRC Handbook of Physics and Chemistry (wyd. 71.). Boca Raton, Ann Arbor, Boston.
• Aaron J. Ihde, Rozwój nowoczesnej chemii, Nowy Jork 1964.
• Erisman, Jan Willem; Sutton, Mark A.; Galloway, James; Klimont, Zbigniew; Winiwarter, Wilfried (2008). „Jak stulecie syntezy amoniaku zmieniło świat”.