الدراسات الاجتماعيه و التعلم النشط

بحث عن غاز النيتروجين اضغط لتحميل البحث

مقدمه

النيتروجين (أو الآزوت) هو عنصر كيميائي لا فلزي، رمزه N وعدده الذري 7، ويكون على شكل جزيء يتكون من ذرتين. وهو عديم اللون والطعم والرائحة. وهو عادة غير نشط ويكون على شكل غاز في درجة الحرارة وقياس الضغط القياسيين. يشكل النيتروجين 78 بالمائة من الغلاف الجوي للأرض، كما أنه يدخل في تركيب جميع الأنسجة الحية. كما يشكل العديد من المركبات المهمة كالأمونيا (النشادر) وحمض النيتريك والسيانيد. ويستعمل أيضاً في صناعة الأسمد ة.

النيتروجين من اللافلزات، وبسالبية كهربائية مقدارها 3.0، له خمسة إلكترونات في الغلاف الإلكتروني الخارجي، وهو ثلاثي التكافؤ في معظم مركباته. النيتروجين النقي غير نشط كيميائياً، عديم اللون، جزيئه ثنائي الذرات في درجة حرارة الغرفة، يتكثف بدرجة حرارة 77 كالفن ويتجمد بدرجة 63 كالفن. والنيتروجين السائل شائع لدراسة تأثير درجات الحرارة المنخفضة على الكائنات الحية.

تاريخ الغاز :-

النيتروجين من اللأتينية nitrumواليونانية Nitron لفظة تعني الصودا الأصيلة، أصل أو يشكل ،ويعتبر وعلى نطاق واسع ان مكتشفها هو دانييل رذرفورد عام 1772، الذي أسماها الهواء الضار (؟) noxious air، أو الهواء المحروق (؟) phlogisticated air. وكان من المعروف لدى الكيميائيين وجود جزء من الهواء لا يحترق منذ نهايات القرن الثامن عشر. وكان العالم كارل ويلهلم شيل والعالم هنري كافنديش وجوزيف بريستلي الذي أسموه بالهواء المحروق، وكانوا يدرسون غاز النيتروجين في ذات الفترة تقريبا، وكان يعتبر غير نشط لدرجة أن (أنطوان لافوزييه) أطلق عليه تسمية الآزوت والتي تعني "بلا حياة".

كانت مركبات النيتروجين معروفة في العصور الوسطى، وعرف الكيميائيون حمض النيتريك باسم الماء الشديد aqua fortis، وخليط حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك عرف باسم "الماء الملكي"، المعروف بقدرته على إذابة الذهب.

كما يستخدم النيتروجين في ملء الإطارات، وذلك يعود إلى الثبات النسبي لحجمه لدى تغير درجات الحرارة

تحضيره

المصدر الرئيسي لتحضير النيتروجين هو الهواء الجوي عن طريق إسالة الهواء بالضغط والتبريد ثم التقطير التجزيئي للهواء السائل لفصل غازي الأكسجين والنيتروجين. ومن أهم الطرق المستخدمة صناعياً في تحضير النيتروجين هي طريقة "لند"، حيث تتم إسالة الهواء على أساس ظاهرة جولي وطومسون اللذان وجدا أنه عند السماح لغاز تحت ضغط كبير بالتمدد خلال فتحه ضيقة بدون اكتساب طاقة خارجية فإن درجة حرارته تنخفض نتيجة أن الغاز يبذل ضغطاً داخلياً في التغلب على قوى التجاذب بين جزيئاته، وبتكرار عملية الضغط فالتبريد فالتمدد بدون اكتساب طاقة يتحول الهواء إلى الحالة السائلة. وبتكرار هذه العملية نحصل على نيتروجين نقي ويتبقى أكسجين نقي في الحالة السائلة. كذلك إذا سمحنا للهواء أن يسيل ببطء فإن غاز الأكسجين هو الذي يسيل تاركاً غاز النيتروجين ويضغط كل غاز في أسطوانات من الصلب وتباع في الأسواق.

فوائد غاز النيتروجين:/ :

1- أوسع استخدام تجاري للنيتروجين هو كجزء في عملية تصنيع النشادر (الأمونيا) باستخدام عملية هابر. وتستخدم الأمونيا بعدها لإنتاج الأسمدة وحمض النيتريك. ويستخدم النيتروجين كمادة غير نشطة في أجواء خزانات السوائل القابلة للانفجار، وأثناء تصنيع الأجزاء الإلكترونية كالصمامات الإلكترونية (ترانزيستورات) والدايود والدوائر المتكاملة، كما يستخدم في صناعة الفولاذ الذي لا يصدأ (Stainless Steel).

2- ويستخدم النيتروجين السائل كمبرد للمنتوجات الغذائية، إما بالغمر أو لأغراض النقل لحفظ الأجسام والخلايا التكاثرية كالحيوانات المنوية والبويضات الإنثوية، وللتخزين الآمن للعينات الحيوية. كما أنه يستخدم في دراسات حفظ الأجسام الحية. ويتم الحصول على النيتروجين السائل بعملية التقطير للهواء السائل.

3- أملاح حمض النيتريك تشمل بعض المركبات المهمة، على سبيل المثال نترات البوتاسيوم الذي يدخل في تركيب البارود و نترات الأمونيوم الذي يدخل في تركيب الأسمدة ومخصبات التربة. المركبات العضوية التي يدخل فيها النيتروجين ، كالنيتروجليسرين والترينيترولولين تكون قابلة للانفجار عادة.

4- يستخدم حمض النيتريك كعامل أكسدة في الصورايخ التي تعمل بالوقود السائل، فالهايدرازين ومشتقاته تستخدم في وقود الصواريخ.

كما يستخدم النيتروجين السائل لعلاج لعلاج الأورام الجلدية خاصة الحميدة منها (الثآليل). يرمز لغاز النيتروجين ب (N2 )

يتكون الجزئي الواحد من ذرتين

يسمي غاز الازوت(عديم الحياة)

لأنه لا يشتعل

ولا يساعد علي الاشتعال

غاز عديم اللون والطعم والرائحة

vلا يساعد علي التنفس

vصعب الذوبان في الماء

vمكون أساسي لجميع المركبات البروتينية

من أكتشف غاز النتروجين ؟

دانيال رذرفورد

ولد في           3 نوفمبر 1749

أدنبرة

توفي في         15 ديسمبر 1819

الجنسية        إسكتلندي

مجال البحث        كيمياء

خريج                جامعة إدنبرة

اشتهر بسبب تحضيره غاز  النيتروجين

تتكون أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي أثناء البرق

عند تفاعل O2 +N2 أثناء صواعق البرق مكون أكاسيد النيتروجين التي تنزل مع الأمطار مكونة أمطار حامضية تسقط علي التربة

اكاسيد النيتروجين تصل إلي التربة مع مياه الأمطار

وتنتج البقوليات مثل

الفول ,البرسيم,البازلاء,فول الصويا, .............)

بمساعدة نوع من البكتريا التكافلية التي تعيش علي جذورها

الخطوات لتحضير الغاز:-

افتح صنبور الماء ليدفع الهواء داخل الدورق

vيمر الهواء علي محلول هيدروكسيد البوتاسيوم ليمتص غاز CO2

يمر الهواء علي النحاس المسخن ليتأكسد بفعل غازO2

أجمع غاز النيتروجين بإزاحة الماء

خصائص النيتروجين

لاحظ لون وطعم ورائحة غاز N2

غاز N2عديم الطعم واللون والرائحة

صعب الذوبان في الماء

لا يتفاعل بسهولة مع كثير من العناصر

لا يساعد علي الاشتعال

يشتعل شريط الماغنسيوم مكونا مادة بيضاء وعند إضافة قليل من الماء تتصاعد رائحة نفاذة جدا ” غاز النشادر“

متعادل التأثير علي ورقتي عباد الشمس

الحالة السائلة يمكن تكثيف النيتروجين إلي

الحالة السائلة

استخدامات النتروجين

· يستخدم حديثا في ملء الإطارات

· للطائرات والسيارات

· يعود ذلك إلي الثبات النسبي لحجمه لدي تغير درجات الحرارة

· يستخدم السائل لعلاج الأورام الجلدية خاصة الحميدة منها ” الثآليل“

· يدخل في تركيب البارود ونترات الامونيوم الذي يدخل في تركيب الأسمدة ومخصبات التربة

· يستخدمN2المسال كمبرد للمنتجات الغذائية

· تصنع منه النشادر (الامونيا)وتستخدم لصناعة المخصبات

· يستخدم كمادة غير نشطة في أجواء خزانات السوائل القابلة للانفجار وأثناء تصنيع الأجزاء الاليكترونية

· كميات قليلة منه لملء أنواع المصابيح

· يستخدم في صناعة الفولاذ الذي لا يصدأ

· يستخدم في تخزين البترول وبعض المواد القابلة للاشتعال.