窒素バレンシア電子配置と複合材料



の 窒素原子価 それらは、アンモニアやアミンのように-3から硝酸のように+5までの範囲です（Tyagi、2009）。この要素は他の原子価を拡大することはありません.

窒素原子は、原子番号7の元素で、周期表の15族の最初の元素（以前のVA）です。このグループは、窒素（N）、リン（P）、ヒ素（As）、アンチモン（Sb）、ビスマス（Bi）、およびモスクワ（Mc）で構成されています。.

これらの元素は化学的挙動においてある一般的な類似点を共有しているが、それらは互いに明らかに化学的に区別されている。これらの類似性は、それらの原子の電子構造の共通の特徴を反映しています（Sanderson、2016）。.

窒素はほとんどすべてのタンパク質に含まれており、生化学的用途と産業用途の両方で重要な役割を果たしています。窒素は他の窒素原子および他の元素と三重結合を形成する能力により強い結合を形成する.

したがって、窒素化合物には大量のエネルギーがあります。 100年前までは、窒素についてはほとんど知られていませんでした。現在、窒素は食料の保存や肥料として一般的に使用されています（Wandell、2016）。.

電子配置と価数

原子の中では、電子はエネルギーに応じてさまざまなレベルを満たします。最初の電子は低エネルギー準位を満たしてから高エネルギー準位に移動します.

原子の最も外部のエネルギー準位は原子価殻として知られており、この殻に置かれた電子は価電子として知られています.

これらの電子は主に結合の形成と他の原子との化学反応に見られます。それ故、原子価電子は、元素の異なる化学的および物理的特性の原因である（Valence Electrons、S.F.）。.

窒素は、前述のように、Ｚ ＝ ７の原子番号を有する。これは、あなたの電子があなたのエネルギー準位、すなわち電子配置を満たすのは1Sであることを意味します。2 2S2 2P3.

覚えておかなければならないのは、自然界では、原子は常に電子の獲得、喪失、共有によって希ガスの電子配置をとることです.

窒素の場合、それが電子配置を有することを目指している希ガスはネオンであり、その原子番号はZ = 10（1S）である。2 2S2 2P6）とヘリウム、その原子番号はZ = 2（1S）2（Reusch、2013）.

窒素が結合しなければならない異なる方法はそれにその原子価（または酸化状態）を与えるでしょう。周期表の第2周期にある窒素の特定の場合では、あなたのグループの他の元素がそうであるようにその原子価層を拡大することができません。.

それは-3、+ 3および+5の原子価を有すると予想される。しかしながら、窒素は、アンモニアおよびアミンにおけるように－３から硝酸におけるように＋５までの範囲の原子価状態を有する。 （Tyagi、2009）.

原子価結合理論は、所与の酸化状態に対する窒素の電子配置に従って、化合物の形成を説明するのに役立つ。そのためには、価電子層の中の電子の数と、希ガス配置を得るために必要な量を考慮する必要があります。.

窒素化合物

その多数の酸化状態を考えると、窒素は多数の化合物を形成する可能性がある。最初の例では、分子窒素の場合、定義によりその原子価が0であることを覚えておく必要があります。.

-3の酸化状態は、元素の最も一般的なものの一つです。この酸化状態を有する化合物の例は、アンモニア（ＮＨ ３）、アミン（Ｒ ３ Ｎ）、アンモニウムイオン（ＮＨ）である。4+）、イミン（Ｃ ＝ Ｎ − Ｒ）およびニトリル（Ｃ≡Ｎ）.

酸化状態-2、窒素原子価殻に7電子が残っています。原子価殻におけるこの奇数個の電子は、なぜこの酸化状態を有する化合物が２つの窒素間に架橋結合を有するのかを説明する。この酸化状態を有する化合物の例はヒドラジン（R）である。2-N-N-R2）およびヒドラゾン（Ｃ ＝ Ｎ − Ｎ − Ｒ）2）.

酸化状態-1では、原子価殻に6個の電子を持つ窒素が残ります。この原子価を有する窒素化合物の例はヒドロキシルアミン（Ｒ）である。2NOH）およびアゾ化合物（RN = NR）.

正の酸化状態では、窒素は通常酸素原子に結合して酸化物、オキシゾルまたはシュウ酸を形成する。 ＋１酸化状態の場合、窒素はその原子価殻に４個の電子を有する。.

この原子価を有する化合物の例は、酸化二窒素または笑気（N）である。2O）および亜硝酸化合物（R = NO）（Reusch、窒素の酸化状態、2015年）.

酸化状態が＋２の場合、一例は、窒素酸化物または一酸化窒素（ＮＯ）、金属と希硝酸との反応によって生成される無色のガスである。この化合物はOと反応するので非常に不安定なフリーラジカルです。2 NOガスを形成するために空気中で2.

亜硝酸塩（NO2-）塩基性溶液および亜硝酸（HNO）中2酸性溶液中の）は＋３酸化状態を有する化合物の例である。これらは通常ＮＯ（ｇ）を生成するための酸化剤または硝酸イオンを形成するための還元剤であり得る。.

三酸化二窒素（N2○3）およびニトロ基（Ｒ − ＮＯ）2）+3価の窒素化合物の他の例.

二酸化窒素（NO2）または二酸化窒素は+4価の窒素化合物です。それは一般に濃硝酸と多くの金属との反応によって生成される褐色の気体である。二量化してNを形成する2○4.

+5の状態では、酸性溶液中の酸化剤である硝酸塩と硝酸が見つかります。この場合、窒素は原子価殻に2個の電子を持ち、それらは2S軌道にあります。 （窒素の酸化状態、S.F.）.

窒素が分子内にいくつかの酸化状態を有するニトロシラジドおよび三酸化二窒素のような化合物もある。ニトロシラジド（N4Ｏ）窒素は、−１、０、＋ １および＋２の原子価を有する。そして三酸化二窒素の場合には、それは＋２価および＋４価を有する。.

窒素化合物の命名法

窒素化合物の化学の複雑さを考えると、伝統的な命名法はそれらを命名するのに十分ではなく、それらを適切に識別することは言うまでもない。そのため、他の理由の中でも、純粋な化学と応用化学の国際連合（英語の頭字語はIUPAC）が、含まれる原子の量に従って化合物が命名される体系的な命名法を作成しました。.

窒素酸化物の命名に関しては、これは有益です。例えば、一酸化窒素は一酸化窒素および一酸化二窒素（ＮＯ）一酸化二窒素（Ｎ）と命名されるであろう。2O）.

さらに、1919年に、ドイツの化学者アルフレッドストックは、酸化状態に基づいて化合物を命名する方法を開発しました。そして、それは括弧で囲まれたローマ数字で書かれています。したがって、例えば一酸化窒素と亜酸化窒素はそれぞれ窒素酸化物（II）と窒素酸化物（I）と呼ばれるだろう（IUPAC、2005）。.

参考文献

  1. （2005）. 無機化学の命名法IUPAC勧告2005. iupac.orgから取得.
  2. 窒素の酸化状態. （Ｓ．Ｆ．）。 kpu.caから回復.
  3. Reusch、W.（2013年5月5日）. 周期表の電子配置. chemistry.msu.eduから取得.
  4. Reusch、W.（2015年8月8日）. 窒素の酸化状態. chem.libretexts.orgから取得.
  5. Sanderson、R. T.（2016年12月12日）. 窒素族元素. britannica.comから回収.
  6. Tyagi、V. P.（2009）. エッセンシャルケミストリーXii. ニューデリ：ラトナサーガル.
  7. 原子価電子. （Ｓ．Ｆ．）。 chemistry.tutorvista.comから回収.
  8. Wandell、A.（2016年、12月13日）. 窒素の化学. chem.libretexts.orgから取得.