nitrogen dan fosfor
Untuk makanan Anda berikutnya, bagaimana dengan semangkuk pupuk yang enak dengan bahan peledak? Anda mungkin bertanya-tanya orang waras mana yang menginginkan kombinasi yang tidak menggugah selera. Meskipun Anda mungkin tidak akan makan pupuk atau bahan peledak, Anda mungkin terkejut bahwa bahan utama kedua zat tersebut ditemukan di banyak makanan yang kita makan: nitrogen dan fosfor.
Nitrogen dan fosfor adalah bagian dari “keluarga” yang sama pada tabel periodik, golongan 15, juga disebut golongan nitrogen. Karena fosfor tepat di bawah nitrogen, kita dapat mengharapkan nitrogen dan fosfor memiliki beberapa sifat yang serupa. Mereka bukan logam dan memiliki sifat yang mirip saat membuat senyawa. Keduanya melimpah di Bumi dan melewati lingkungan melalui siklus nitrogen dan siklus fosfor. Dan mereka adalah elemen vital bagi kehidupan, seperti pertumbuhan tumbuhan dan komposisi tubuh manusia.
Nitrogen
|
|
|
Nitrogen cair |
Ide
Nitrogen adalah salah satu blok bangunan kehidupan. Ini juga merupakan unsur paling melimpah di atmosfer bumi. Faktanya, nitrogen mewakili 78% dari berat atmosfer. Gas nitrogen murni dapat ditemukan di gunung berapi, tambang, dan mata air mineral.
isotop
Hanya ada dua isotop nitrogen yang stabil. Nitrogen – 14 mewakili 99,63% nitrogen di Bumi dan Nitrogen – 15 mewakili 0,37%. Nitrogen juga memiliki empat isotop radioaktif.
alotrop
Nitrogen memiliki beberapa struktur yang berbeda, yang disebut alotrop. Nitrogen diatomik (N 2 ) adalah alotrop nitrogen yang paling umum dan dianggap sebagai satu-satunya alotrop pada satu waktu. Namun, para ilmuwan percaya bahwa molekul N 6 ada ketika kondisinya tepat.
isolasi dan pemurnian
Karena nitrogen adalah salah satu komponen udara, ia dapat diisolasi dari udara dengan distilasi fraksional . Dalam proses ini, titik didih yang berbeda dari unsur-unsur penyusun udara dapat digunakan untuk memisahkannya. Udara mencair dan kemudian perlahan memanas. Setiap komponen akan berubah menjadi gas pada suhu yang berbeda, memungkinkan pemisahannya. Nitrogen akan menguap sebelum oksigen dan unsur lain di udara, dan gas nitrogen dapat mencair kembali.
Reaktivitas Nitrogen Gratis
Nitrogen tidak bereaksi dengan zat lain pada suhu dan tekanan standar (STP). STP adalah 0 °C dan tekanan 1 atmosfer. Ini disebabkan oleh fakta bahwa nitrogen terjadi di alam sebagai molekul diatomik. Dua atom nitrogen membentuk ikatan rangkap tiga, yang sangat kuat dan sulit diputus. Itu sebabnya nitrogen digunakan dalam bahan peledak. Namun, ketika ikatan rangkap tiga putus, ia melepaskan banyak energi. Reaktivitas nitrogen meningkat dengan meningkatnya suhu.
Senyawa Nitrogen Terkemuka
NH3 ( amoniak )
Amonia dapat ditemukan di banyak produk pembersih dan kotak kotoran kucing Anda. Ini adalah gas tidak berwarna dengan bau yang sangat kuat. Amonia adalah produk sampingan dari penyulingan batubara dan penguraian senyawa nitrogen lainnya. Ketika amonia bereaksi dengan air, ia membentuk ion amonium dan ion hidroksida.
NO (nitrat oksida)
Nitrat oksida adalah gas beracun tak berwarna yang dihasilkan ketika listrik (dari petir, misalnya) melewati udara. Ini menghasilkan reaksi yang berguna di dalam tubuh. Misalnya, oksida nitrat ditemukan dalam nitrogliserin, obat yang digunakan untuk mengobati penyakit jantung. Itu juga ditemukan dalam obat-obatan untuk disfungsi ereksi.
NO2 ( nitrogen dioksida)
Nitrogen dioksida adalah gas beracun berwarna coklat kemerahan. Ini terbentuk ketika gas buang kendaraan melepaskan oksida nitrat ke udara, dan oksida nitrat bereaksi dengan oksigen. Nitrogen dioksida bereaksi dengan air untuk membentuk asam nitrat dan asam nitrat.
HNO2 ( asam nitrat)
Asam nitrat hanya bisa ada ketika dilarutkan dalam air. Ini terbentuk ketika air bereaksi dengan nitrogen dioksida. Asam nitrat bereaksi dengan berbagai senyawa organik.
HNO3 (asam nitrat )
Asam nitrat adalah cairan beracun yang tidak berwarna. Ini terbentuk ketika amonia bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk oksida nitrat. Oksida nitrat kemudian bereaksi dengan air untuk membentuk asam nitrat. Asam nitrat bereaksi dengan logam membentuk oksida nitrogen.
Cocok
|
|
|
bubuk fosfor merah |
Ide
Dalam urutan kelimpahan unsur di kerak bumi, fosfor berada di urutan kedua belas. Ini bertanggung jawab atas sekitar 0,10% dari berat kerak bumi. Ini paling sering ditemukan dalam mineral.
isotop
Hanya ada satu isotop fosfor yang terdapat secara alami: fosfor-31 Fosfor-24 hingga fosfor-46 dapat dibuat secara artifisial dan bermanfaat.
alotrop
Difosfor (P 2 ) terdiri dari dua atom fosfor yang bergabung bersama. Fosfor putih (P 4 ) terdiri dari empat atom fosfor yang bergabung bersama untuk membentuk bentuk tetrahedral. Struktur fosfor merah dan ungu terlihat seperti jaringan atom fosfor yang terhubung secara terus menerus. Namun, mereka adalah dua alotrop yang berbeda. Fosfor ungu adalah hasil dari pemanasan fosfor merah hingga 550 ° C. Fosfor hitam membentuk kisi seperti fosfor merah dan ungu, tetapi kisi tersebut membentuk lembaran tersendiri.
|
|
|
struktur fosfor putih |
isolasi dan pemurnian
Fosfor yang ditemukan di alam cenderung berkombinasi dengan arsenik. Untuk memisahkan fosfor dari arsenik, campuran tersebut harus melalui pertukaran panas berulang kali. Karena fosfor memiliki titik didih yang lebih rendah daripada arsenik, fosfor akan menguap dari campuran. Gas fosfor dapat ditangkap dan didinginkan. Proses ini dilakukan terus menerus untuk memastikan kemurnian maksimal.
Reaktivitas Fosfor Gratis
Fosfor sangat reaktif sehingga fosfor bebas tidak ditemukan di alam. Fosfor selalu ditemukan sebagai ion fosfat (PO 4 ).
senyawa terkenal
PH 3 (fosfin)
Fosfin adalah gas tidak berwarna dengan bau yang tidak sedap. Ini juga beracun jika terhirup. Itu dapat dibuat dengan mereaksikan fosfor putih dengan senyawa yang terbuat dari logam alkali dan ion hidroksida.
P 4 O 10 (fosfor pentoksida)
Fosfor Pentoksida adalah kristal putih atau zat tepung. Ini disiapkan dengan membakar fosfor di udara. Hal ini menyebabkan oksigen di udara untuk mengikat fosfor.
H 3 PO 3 (asam fosfat)
Asam fosfor adalah padatan tidak berwarna atau kuning. Ini disiapkan dengan menambahkan air ke fosfor triklorida.
H 3 PO 4 (asam fosfat)
Asam fosfat tidak berwarna dan tidak berbau. Ini dibuat dengan mereaksikan fosfor pentoksida dengan air.
Ringkasan Pelajaran
Nitrogen
- Unsur paling melimpah di atmosfer bumi.
- Isotop: Nitrogen – 14 (paling umum) dan Nitrogen – 15
- Alotrop: N 2 dan N 6 (dalam kondisi yang tepat)
- Dapat diisolasi dan dimurnikan dengan distilasi fraksional
- Itu tidak reaktif di STP karena ikatan rangkap tiga yang kuat antara atom nitrogen.
Cocok
- Unsur paling melimpah ke-12 ditemukan di kerak bumi
- Isotop: fosfor – 31
- Alotrop: P 2 , P 4 , fosfor merah, fosfor ungu, fosfor hitam
- Dapat diisolasi dengan proses pemanasan terus menerus
- Sangat reaktif sehingga tidak ditemukan bebas di alam.
