Dušik je tipičen nekovinski material.

Dušik je predstavnik pete skupine (glavne podskupine) periodnega sistema. Opisali smo nekatere značilnosti tega elementa in njegov pomen za divje živali in človeško dejavnost.

Položaj v PS

Dušik je značilna nekovina s sedmo serijsko številko, relativno atomsko maso 14. Njegovo jedro vsebuje sedem protonov in enako število nevtronov, sedem elektronov se giblje v dveh orbitah. V normalnih pogojih je dušik plin brez barve, okusa ali vonja. V organskih spojinah se poveča njegova topnost.

Zgodovinske informacije

Amoniak, dušikova kislina, in tudi soli dušika (nitrata) so bile znane veliko prej kot plin sam. V prostem stanju je to preprosto snov konec 18. stoletja izoliral D. Rutherford. Med poskusom, povezanim s sežiganjem različnih snovi pod kupolo, je znanstvenik lahko dokazal, da v njem ostaja plin, ki ne podpira izgorevanja. Rutherford je to imenoval "zadušljiv zrak".

Lavoisier je predlagal, da se ga imenuje dušik, toda šele na začetku 19. stoletja so študije potrdile vztrajnost te preproste snovi.

Biti v naravi

Dušik je najpogostejši element na Zemlji. V svoji prosti obliki je v zraku (približno 78 odstotnih volumskih odstotkov), vključena v sestavo oksidov, nitratov v litosferi. V majhnih količinah se nahaja v olju, črni premog živih organizmov.

Kljub temu, da se ime nanaša na "brez življenja", je dušik najpomembnejši element, ki je potreben za polno življenje. V živih organizmih se dušik nahaja v molekulah beljakovin in sodeluje pri sintezi proteinov, specifičnih za vsakega posameznika, iz aminokislin.

Dušik sodeluje v naravnem ciklu, kjer glavno vlogo igrajo nitrificirajoči, denitrificirajoči, dušik-fiksni mikroorganizmi. Če se odstrani iz zemlje, se rastline slabo razvijejo in hitro umrejo.

Atomska struktura

Naravni dušik vsebuje dva stabilna izotopa: 14N (približno 99%) in 15N (manj kot 1%). Drugi izotop se uporablja v biokemijskih in kemijskih študijah v obliki označenega atoma.

Zunanja elektronska lupina atoma vsebuje pet valentnih elektronov: 2s22p3. Pri kemijskih reakcijah ima oksidativne lastnosti, pri čemer je treba vzeti trije elektroni.

Glede na to, da je na zunanji ravni samoten par elektronov, je možno ne le oksidacijo dušika, temveč tudi njegovo udeležbo kot darovalca pri tvorbi amonijevega kationa.

Fizikalne in kemijske lastnosti

, небольшую растворимость в воде ( 2,3 мл/100 г при 0 °C) . Dušik je nekoliko lažji od zraka, ima nizko vrelišče ( -195,8 ° C) , malo topnost v vodi ( 2,3 ml / 100 g pri 0 ° C) . Ta nekovina je inertna kemična snov, zato je mogoče kombinirati dušik z aktivnimi kovinami, kot tudi reakcijo s kisikom. V zraku nastanejo njegovi oksidi med razlitjem neviht.

Zaključek

Dušik je pomemben element za življenje in delovanje bioloških organizmov. Večina, ki je pridobljena iz atmosferskega zraka, se uporablja v industrijski proizvodnji amoniaka in dušikove kisline. Poleg tega se ta nekovina uporablja kot inertno okolje pri izvajanju metalurških in kemičnih procesov. Dušik je zapolnjen v prostem prostoru v termometrih, zato ga potrebuje hladilno sredstvo.

Glavni dušik je hranila, ki je del nukleinske kisline in proteinske molekule. Bistvene zaloge tega elementa so koncentrirane v tleh v obliki mineralne soli (nitrati) in organske snovi. V sintezi aminokislin je encimska sinteza. Nastale kisline so vključene v tvorbo primarne strukture beljakovinskih molekul.