నైట్రోజన్

From LTRC
Nitrogen
engvar en-GB

నైట్రోజన్ (Nitrogen) అనేది ఒక రసాయన మూలకం; దీని చిహ్నం N మరియు పరమాణు సంఖ్య 7. నైట్రోజన్ ఒక అలోహం మరియు ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూప్ 15లో అత్యంత తేలికైన మూలకం, దీనిని తరచుగా pnictogenలు అని పిలుస్తారు. ఇది విశ్వంలో సాధారణంగా లభించే మూలకం, పాలపుంత మరియు సౌర కుటుంబంలో మొత్తం సమృద్ధి పరంగా ఇది ఏడవ స్థానంలో ఉన్నట్లు అంచనా. ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, ఈ మూలకానికి చెందిన రెండు పరమాణువులు బంధాన్ని ఏర్పరచుకుని N2 అనే రంగులేని, వాసన లేని ద్విపరమాణు వాయువుగా మారుతాయి. N2 భూమి యొక్క వాతావరణంలో సుమారు 78% ఉంటుంది, దీనివల్ల గాలిలో అత్యధికంగా లభించే రసాయన పదార్థంగా ఇది నిలుస్తుంది. నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల అస్థిరత కారణంగా, భూమి యొక్క ఘన భాగాలలో నైట్రోజన్ సాపేక్షంగా అరుదుగా ఉంటుంది.

దీనిని 1772లో స్కాటిష్ వైద్యుడు డేనియల్ రూథర్‌ఫోర్డ్ మొదటిసారిగా కనుగొని వేరుచేశారు, అదే సమయంలో కార్ల్ విల్హెమ్ షీలే మరియు హెన్రీ కావెండిష్ కూడా స్వతంత్రంగా దీనిని గుర్తించారు. 1790లో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త జీన్-ఆంటోయిన్-క్లాడ్ చాప్టల్ దీనికి nitrogène అనే పేరును సూచించారు, ఎందుకంటే నైట్రోజన్ నైట్రిక్ యాసిడ్ మరియు నైట్రేట్లలో ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ దీనికి బదులుగా అజోట్ (azote) అనే పేరును సూచించారు, ఇది ἀζωτικός (జీవం లేనిది) నుండి వచ్చింది, ఎందుకంటే ఇది ఊపిరాడకుండా చేసే వాయువు (asphyxiant gas); ఈ పేరు అనేక భాషలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు హైడ్రాజైన్, అజైడ్లు మరియు అజో సమ్మేళనాలు వంటి కొన్ని నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల ఆంగ్ల పేర్లలో కనిపిస్తుంది.

మూలక నైట్రోజన్‌ను సాధారణంగా ప్రెజర్ స్వింగ్ అడ్సార్ప్షన్ సాంకేతికత ద్వారా గాలి నుండి ఉత్పత్తి చేస్తారు. వాణిజ్యపరంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన మూలక నైట్రోజన్‌లో సుమారు 2/3 వంతు ఆహార ప్యాకేజింగ్ వంటి వాణిజ్య అవసరాల కోసం జడ (ఆక్సిజన్ లేని) వాయువుగా ఉపయోగించబడుతుంది, మిగిలిన దానిలో ఎక్కువ భాగం క్రయోజెనిక్ అనువర్తనాల్లో ద్రవ నైట్రోజన్గా ఉపయోగించబడుతుంది. అమ్మోనియా, నైట్రిక్ యాసిడ్, సేంద్రీయ నైట్రేట్లు (ప్రొపెల్లెంట్లు మరియు పేలుడు పదార్థాలు), మరియు సైనైడ్లు వంటి అనేక పారిశ్రామికంగా ముఖ్యమైన సమ్మేళనాలు నైట్రోజన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. మూలక నైట్రోజన్‌లోని అత్యంత బలమైన త్రిబంధం (N≡N), కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) తర్వాత ఏ ద్విపరమాణు అణువులోనైనా రెండవ బలమైన బంధం,[1] నైట్రోజన్ రసాయన శాస్త్రాన్ని శాసిస్తుంది. ఇది N2ని ఉపయోగకరమైన సమ్మేళనాలుగా మార్చడంలో జీవులకు మరియు పరిశ్రమలకు ఇబ్బందిని కలిగిస్తుంది, కానీ అదే సమయంలో నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలను కాల్చడం, పేల్చడం లేదా విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా నైట్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచడం వల్ల తరచుగా ఉపయోగకరమైన శక్తి పెద్ద మొత్తంలో విడుదలవుతుంది. కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన అమ్మోనియా మరియు నైట్రేట్లు కీలకమైన పారిశ్రామిక ఎరువులు, మరియు ఎరువుల నైట్రేట్లు నీటి వ్యవస్థల యూట్రోఫికేషన్లో కీలకమైన కాలుష్య కారకాలు. ఎరువులు మరియు శక్తి నిల్వలలో దాని ఉపయోగం కాకుండా, నైట్రోజన్ అధిక-బలం కలిగిన ఫాబ్రిక్‌లలో ఉపయోగించే అరామిడ్లు మరియు సూపర్‌గ్లూలో ఉపయోగించే సైనోఅక్రిలేట్ వంటి విభిన్న సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో ఒక భాగంగా ఉంది.

నైట్రోజన్ అన్ని జీవులలో ఉంటుంది, ప్రధానంగా అమినో ఆమ్లాలు (తద్వారా ప్రోటీన్లు), న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు (DNA మరియు RNA) మరియు శక్తి బదిలీ అణువు అడెనోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్లో ఉంటుంది. మానవ శరీరంలో ద్రవ్యరాశి పరంగా సుమారు 3% నైట్రోజన్ ఉంటుంది, ఇది ఆక్సిజన్, కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ తర్వాత శరీరంలో నాలుగవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం. నైట్రోజన్ చక్రం గాలి నుండి, జీవగోళం మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలోకి, ఆపై తిరిగి వాతావరణంలోకి మూలకం యొక్క కదలికను వివరిస్తుంది. నైట్రోజన్ ప్రతి ప్రధాన ఫార్మకోలాజికల్ ఔషధ తరగతిలో ఒక భాగంగా ఉంది, ఇందులో యాంటీబయాటిక్స్ కూడా ఉన్నాయి. అనేక మందులు సహజమైన నైట్రోజన్ కలిగిన సిగ్నల్ అణువుల మిమిక్స్ లేదా ప్రోడ్రగ్స్: ఉదాహరణకు, సేంద్రీయ నైట్రేట్లు నైట్రోగ్లిజరిన్ మరియు నైట్రోప్రుసైడ్ నైట్రిక్ ఆక్సైడ్గా జీవక్రియ చెందడం ద్వారా రక్తపోటును నియంత్రిస్తాయి. సహజమైన కెఫిన్ మరియు మార్ఫిన్ లేదా కృత్రిమ యాంఫేటమిన్ల వంటి అనేక ముఖ్యమైన నైట్రోజన్ కలిగిన మందులు జంతువుల న్యూరోట్రాన్స్మిటర్ల గ్రాహకాలపై పనిచేస్తాయి.

చరిత్ర

నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలకు చాలా సుదీర్ఘ చరిత్ర ఉంది, అమ్మోనియం క్లోరైడ్ హెరోడోటస్కు తెలుసు. మధ్య యుగాలలో ఇవి బాగా ప్రసిద్ధి చెందాయి. రసవాదులకు నైట్రిక్ యాసిడ్ అక్వా ఫోర్టిస్ (బలమైన నీరు) అని, అలాగే అమ్మోనియం లవణాలు మరియు నైట్రేట్ లవణాలు వంటి ఇతర నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలు తెలుసు. నైట్రిక్ మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ల మిశ్రమాన్ని అక్వా రీజియా (రాజ నీరు) అని పిలిచేవారు, ఇది లోహాల రాజు అయిన బంగారంను కరిగించే సామర్థ్యానికి ప్రసిద్ధి చెందింది.[2]

నైట్రోజన్ ఆవిష్కరణ 1772లో స్కాటిష్ వైద్యుడు డేనియల్ రూథర్‌ఫోర్డ్కు ఆపాదించబడింది, ఆయన దీనిని విషపూరిత గాలి (noxious air) అని పిలిచారు.[3][4] అయినప్పటికీ, ఆయన దీనిని పూర్తిగా భిన్నమైన రసాయన పదార్థంగా గుర్తించలేదు, కానీ జోసెఫ్ బ్లాక్ యొక్క "స్థిర గాలి" (fixed air), లేదా కార్బన్ డయాక్సైడ్ నుండి దీనిని స్పష్టంగా వేరు చేశారు.[5] దహనంకు మద్దతు ఇవ్వని గాలిలో ఒక భాగం ఉందని రూథర్‌ఫోర్డ్‌కు స్పష్టంగా తెలుసు, అయితే అది ఒక మూలకం అని ఆయనకు తెలియదు. నైట్రోజన్‌ను అదే సమయంలో కార్ల్ విల్హెమ్ షీలే,[6] హెన్రీ కావెండిష్,[7] మరియు జోసెఫ్ ప్రీస్ట్లీ కూడా అధ్యయనం చేశారు,[8] వారు దీనిని కాల్చిన గాలి (burnt air) లేదా ఫ్లోజిస్టేటెడ్ గాలి (phlogisticated air) అని పిలిచారు. ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ నైట్రోజన్ వాయువును "మెఫిటిక్ గాలి" లేదా అజోట్ అని పిలిచారు, ఇది గ్రీకు పదం άζωτικός (azotikos) నుండి వచ్చింది, దీని అర్థం "జీవం లేనిది", ఎందుకంటే ఇది అస్ఫిక్సియంట్.[9][10] స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్ వాతావరణంలో, జంతువులు చనిపోయాయి మరియు మంటలు ఆరిపోయాయి. లావోయిజర్ పేరు ఆంగ్లంలో ఆమోదించబడనప్పటికీ, ఆక్సిజన్ తప్ప అన్ని వాయువులు అస్ఫిక్సియంట్ లేదా విషపూరితమైనవని ఎత్తి చూపబడింది, ఇది అనేక భాషలలో (ఫ్రెంచ్, ఇటాలియన్, పోర్చుగీస్, పోలిష్, రష్యన్, అల్బేనియన్, టర్కిష్, మొదలైనవి; జర్మన్ Stickstoff మరియు డచ్ stikstof కూడా అదే లక్షణాన్ని సూచిస్తాయి, అంటే ersticken/stikken అంటే "ఊపిరాడకుండా చేయడం లేదా ఉక్కిరిబిక్కిరి చేయడం") ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇప్పటికీ ఆంగ్లంలో హైడ్రాజైన్ మరియు అజైడ్ అయాన్ సమ్మేళనాలు వంటి అనేక నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల సాధారణ పేర్లలో ఉంది. చివరగా, ఇది నైట్రోజన్ నేతృత్వంలోని సమూహానికి "pnictogenలు" అనే పేరుకు దారితీసింది, ఇది గ్రీకు పదం πνίγειν "ఉక్కిరిబిక్కిరి చేయడం" నుండి వచ్చింది.[2]

ఆంగ్ల పదం నైట్రోజన్ (1794) ఫ్రెంచ్ nitrogène నుండి భాషలోకి ప్రవేశించింది, దీనిని 1790లో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త జీన్-ఆంటోయిన్ చాప్టల్ (1756–1832) రూపొందించారు,[11] ఫ్రెంచ్ nitre (పొటాషియం నైట్రేట్, దీనిని సాల్ట్‌పీటర్ అని కూడా పిలుస్తారు) మరియు ఫ్రెంచ్ ప్రత్యయం -gène, "ఉత్పత్తి చేసే", ఇది గ్రీకు -γενής (-genes, "జన్మించిన") నుండి వచ్చింది. చాప్టల్ ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, నైట్రోజన్ అనేది నైట్రిక్ యాసిడ్లో ముఖ్యమైన భాగం, ఇది మళ్ళీ నైట్రే నుండి ఉత్పత్తి చేయబడింది. పూర్వ కాలంలో, నైట్రే ఈజిప్షియన్ "నాట్రాన్" (సోడియం కార్బోనేట్)తో గందరగోళానికి గురైంది – దీనిని గ్రీకులో νίτρον (nitron) అని పిలుస్తారు – ఇది పేరు ఉన్నప్పటికీ, నైట్రేట్‌ను కలిగి ఉండదు.[12]

నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల యొక్క ప్రారంభ సైనిక, పారిశ్రామిక మరియు వ్యవసాయ అనువర్తనాలు సాల్ట్‌పీటర్ (సోడియం నైట్రేట్ లేదా పొటాషియం నైట్రేట్)ని ఉపయోగించాయి, ముఖ్యంగా గన్‌పౌడర్లో, మరియు తరువాత ఎరువుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. 1910లో, లార్డ్ రేలీ నైట్రోజన్ వాయువులో విద్యుత్ ఉత్సర్గం "యాక్టివ్ నైట్రోజన్"ను ఉత్పత్తి చేస్తుందని కనుగొన్నారు, ఇది నైట్రోజన్ యొక్క మోనోటామిక్ అలోట్రోప్.[13] అతని పరికరం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన "ప్రకాశవంతమైన పసుపు కాంతి యొక్క సుడిగుండం" పాదరసంతో చర్య జరిపి పేలుడు పదార్థమైన మెర్క్యురీ నైట్రైడ్ను ఉత్పత్తి చేసింది.[14]

చాలా కాలం పాటు, నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల వనరులు పరిమితంగా ఉన్నాయి. సహజ వనరులు జీవశాస్త్రం నుండి లేదా వాతావరణ చర్యల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన నైట్రేట్ల నిక్షేపాల నుండి ఉద్భవించాయి. ఫ్రాంక్-కారో ప్రక్రియ (1895–1899) మరియు హేబర్-బాష్ ప్రక్రియ (1908–1913) వంటి పారిశ్రామిక ప్రక్రియల ద్వారా నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల కొరతను తగ్గించింది, ప్రపంచ ఆహార ఉత్పత్తిలో సగం ఇప్పుడు కృత్రిమ నైట్రోజన్ ఎరువులపై ఆధారపడి ఉంది.[15] అదే సమయంలో, పారిశ్రామిక నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ నుండి నైట్రేట్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఓస్ట్వాల్డ్ ప్రక్రియ (1902) ఉపయోగించడం 20వ శతాబ్దపు ప్రపంచ యుద్ధాలలో పేలుడు పదార్థాల తయారీలో ఫీడ్‌స్టాక్గా నైట్రేట్ల భారీ-స్థాయి పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిని అనుమతించింది.

లక్షణాలు

పరమాణు

నైట్రోజన్ పరమాణువులో ఏడు ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. గ్రౌండ్ స్టేట్‌లో, అవి 1s2s2p2p2p ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఇది 2s మరియు 2p ఆర్బిటాల్‌లలో ఐదు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు కలిగి ఉంటుంది, వాటిలో మూడు (p-ఎలక్ట్రాన్లు) జతకట్టనివి. ఇది మూలకాలలో అత్యధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీలలో ఒకటి (పాలింగ్ స్కేల్‌పై 3.04), క్లోరిన్ (3.16), ఆక్సిజన్ (3.44), మరియు ఫ్లోరిన్ (3.98) మాత్రమే దీనిని అధిగమిస్తాయి. (తేలికపాటి జడ వాయువులు, హీలియం, నియాన్, మరియు ఆర్గాన్, బహుశా మరింత ఎలక్ట్రోనెగటివ్‌గా ఉంటాయి, మరియు వాస్తవానికి అలెన్ స్కేల్‌పై ఉన్నాయి.)[16] ఆవర్తన ధోరణులను అనుసరించి, దీని 71 pm యొక్క సింగిల్-బాండ్ కోవలెంట్ రేడియస్ బోరాన్ (84 pm) మరియు కార్బన్ (76 pm) కంటే చిన్నది, అయితే ఇది ఆక్సిజన్ (66 pm) మరియు ఫ్లోరిన్ (57 pm) కంటే పెద్దది. నైట్రైడ్ అయాన్, N3−, 146 pm వద్ద చాలా పెద్దది, ఇది ఆక్సైడ్ (O2−: 140 pm) మరియు ఫ్లోరైడ్ (F−: 133 pm) అయాన్ల మాదిరిగానే ఉంటుంది.[16] నైట్రోజన్ యొక్క మొదటి మూడు అయనీకరణ శక్తులు 1.402, 2.856, మరియు 4.577 MJ·mol−1, మరియు నాలుగవ మరియు ఐదవ మొత్తం 16.920 MJ·mol−1. ఈ చాలా ఎక్కువ గణాంకాల కారణంగా, నైట్రోజన్‌కు సాధారణ కాటానిక్ రసాయన శాస్త్రం లేదు.[17] p-బ్లాక్ యొక్క మొదటి వరుసలోని అనేక అసాధారణ లక్షణాలకు, ముఖ్యంగా నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ మరియు ఫ్లోరిన్‌లో 2p సబ్‌షెల్‌లో రేడియల్ నోడ్స్ లేకపోవడం నేరుగా కారణం. 2p సబ్‌షెల్ చాలా చిన్నది మరియు 2s షెల్ మాదిరిగానే వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఆర్బిటల్ హైబ్రిడైజేషన్ను సులభతరం చేస్తుంది. ఇది కేంద్రకం మరియు 2s మరియు 2p షెల్‌లలోని వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య చాలా పెద్ద ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ శక్తులకు దారితీస్తుంది, దీని ఫలితంగా చాలా ఎక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీలు ఏర్పడతాయి. హైపర్వాలెన్సీ 2p మూలకాలలో అదే కారణంతో దాదాపు తెలియదు, ఎందుకంటే అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ చిన్న నైట్రోజన్ పరమాణువును ఎలక్ట్రాన్-రిచ్ త్రీ-సెంటర్ ఫోర్-ఎలక్ట్రాన్ బాండ్లో కేంద్ర పరమాణువుగా ఉండటం కష్టతరం చేస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది ఎలక్ట్రాన్లను తన వైపుకు బలంగా ఆకర్షించే ధోరణిని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆవర్తన పట్టికలో గ్రూప్ 15లో నైట్రోజన్ స్థానం ఉన్నప్పటికీ, దాని రసాయన శాస్త్రం దాని భారీ కాంగెనర్లు భాస్వరం, ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీ, మరియు బిస్మత్ కంటే భారీ వ్యత్యాసాలను చూపుతుంది.[18]

నైట్రోజన్‌ను దాని క్షితిజ సమాంతర పొరుగువారైన కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో పాటు పక్టోజెన్ కాలమ్‌లోని దాని నిలువు పొరుగువారైన భాస్వరం, ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీ మరియు బిస్మత్‌లతో ఉపయోగకరంగా పోల్చవచ్చు. లిథియం నుండి ఆక్సిజన్ వరకు ప్రతి పీరియడ్ 2 మూలకం తదుపరి గ్రూప్‌లోని పీరియడ్ 3 మూలకంతో (మెగ్నీషియం నుండి క్లోరిన్ వరకు; వీటిని డయాగోనల్ రిలేషన్‌షిప్లు అంటారు) కొన్ని సారూప్యతలను చూపుతున్నప్పటికీ, బోరాన్-సిలికాన్ జత తర్వాత వాటి స్థాయి అకస్మాత్తుగా పడిపోతుంది. నైట్రోజన్‌కు సల్ఫర్‌తో ఉన్న సారూప్యతలు ఎక్కువగా సల్ఫర్ నైట్రైడ్ రింగ్ సమ్మేళనాలకు పరిమితం చేయబడ్డాయి, రెండు మూలకాలు మాత్రమే ఉన్నప్పుడు.[19]

నైట్రోజన్ కార్బన్ యొక్క కాటనేషన్ ధోరణిని పంచుకోదు. కార్బన్ లాగానే, నైట్రోజన్ లోహాలతో అయానిక్ లేదా లోహ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. నైట్రోజన్ కార్బన్‌తో విస్తృతమైన నైట్రైడ్ల శ్రేణిని ఏర్పరుస్తుంది, ఇందులో చైన్-, గ్రాఫిటిక్-, మరియు ఫుల్లరెనిక్-వంటి నిర్మాణాలతో ఉన్నవి ఉన్నాయి.[20]

ఇది దాని అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ మరియు హైడ్రోజన్ బాండింగ్ కోసం అనుబంధ సామర్థ్యం మరియు దాని లోన్ పెయిర్ ఎలక్ట్రాన్లను దానం చేయడం ద్వారా కోఆర్డినేషన్ కాంప్లెక్స్లను ఏర్పరిచే సామర్థ్యంతో ఆక్సిజన్‌ను పోలి ఉంటుంది. అమ్మోనియా NH3 మరియు నీరు H2O రసాయన శాస్త్రం మధ్య కొన్ని సమాంతరాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, NH4+ మరియు H3O+ ఇవ్వడానికి ప్రోటోనేట్ చేయబడటం లేదా NH2− మరియు OH− ఇవ్వడానికి డీప్రోటోనేట్ చేయబడటం వంటి రెండు సమ్మేళనాల సామర్థ్యం, వీటిలో అన్నింటినీ ఘన సమ్మేళనాలలో వేరు చేయవచ్చు.[21]

నైట్రోజన్ దాని క్షితిజ సమాంతర పొరుగువారితో బహుళ బంధాలను ఏర్పరచుకోవడానికి ప్రాధాన్యతనిస్తుంది, సాధారణంగా కార్బన్, ఆక్సిజన్ లేదా ఇతర నైట్రోజన్ పరమాణువులతో, pπ–pπ పరస్పర చర్యల ద్వారా.[19] అందువల్ల, ఉదాహరణకు, నైట్రోజన్ ద్విపరమాణు అణువులుగా సంభవిస్తుంది మరియు అందువల్ల దాని గ్రూప్‌లోని మిగిలిన వాటి కంటే చాలా తక్కువ ద్రవీభవన (−210 °C) మరియు మరిగే స్థానం (−196 °C) కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే N2 అణువులు బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ పరస్పర చర్యల ద్వారా మాత్రమే కలిసి ఉంటాయి మరియు గణనీయమైన తక్షణ డైపోల్స్‌ను సృష్టించడానికి చాలా తక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు అందుబాటులో ఉంటాయి. ఇది దాని నిలువు పొరుగువారికి సాధ్యం కాదు; అందువల్ల, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు, నైట్రైట్లు, నైట్రేట్లు, నైట్రో-, నైట్రోసో-, అజో-, మరియు డయాజో-సమ్మేళనాలు, అజైడ్లు, సైనైట్లు, థియోసైనైట్లు, మరియు ఇమినో-డెరివేటివ్‌లు భాస్వరం, ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీ లేదా బిస్మత్‌తో ఎటువంటి ప్రతిధ్వనిని కనుగొనవు. అదే విధంగా, భాస్వరం ఆక్సోయాసిడ్ల సంక్లిష్టత నైట్రోజన్‌తో ఎటువంటి ప్రతిధ్వనిని కనుగొనదు.[19] వారి వ్యత్యాసాలను పక్కన పెడితే, నైట్రోజన్ మరియు భాస్వరం ఒకదానితో ఒకటి విస్తృతమైన సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి; ఇవి చైన్, రింగ్ మరియు కేజ్ నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి.[22]

వాతావరణ పీడనం వద్ద నైట్రోజన్ (N2) యొక్క ఉష్ణ మరియు భౌతిక లక్షణాల పట్టిక:[23][24]

ఉష్ణోగ్రత (K) సాంద్రత (kg m−3) నిర్దిష్ట వేడి (kJ kg−1 °C−1) డైనమిక్ విస్కాసిటీ (kg m−1 s−1) కైనమాటిక్ విస్కాసిటీ (m2 s−1) ఉష్ణ వాహకత (W m−1 °C−1) ఉష్ణ విస్తరణ (m2 s−1) ప్రాండ్ల్ సంఖ్య
100 3.4388 1.07 6.88e-6 2.00e-6 58 2.60e-6 0.768
150 2.2594 1.05 1.01e-5 4.45e-6 9 5.86e-6 0.759
200 1.7108 1.0429 1.29e-5 7.57e-6 24 1.02e-5 0.747
300 1.1421 1.0408 1.78e-5 1.56e-5 2 2.20e-5 0.713
400 0.8538 1.0459 2.20e-5 2.57e-5 35 3.73e-5 0.691
500 0.6824 1.0555 2.57e-5 3.77e-5 84 5.53e-5 0.684
600 0.5687 1.0756 2.91e-5 5.12e-5 8 7.49e-5 0.686
700 0.4934 1.0969 3.21e-5 6.67e-5 23 9.47e-5 0.691
800 0.4277 1.1225 3.48e-5 8.15e-5 09 1.17e-4 0.7
900 0.3796 1.1464 3.75e-5 9.11e-5 7 1.39e-4 0.711
1000 0.3412 1.1677 4.00e-5 1.19e-4 75 1.63e-4 0.724
1100 0.3108 1.1857 4.23e-5 1.36e-4 5 1.86e-4 0.736
1200 0.2851 1.2037 4.45e-5 1.56e-4 84 2.09e-4 0.748
1300 0.2591 1.219 4.66e-5 1.80e-4 0.081 2.56e-4 0.701

ఐసోటోపులు

ప్రధాన వ్యాసం: నైట్రోజన్ ఐసోటోపులు

నైట్రోజన్‌కు రెండు స్థిర ఐసోటోపులు ఉన్నాయి: 14N మరియు 15N. మొదటిది చాలా సాధారణమైనది, సహజ నైట్రోజన్‌లో 99.634% ఉంటుంది, మరియు రెండవది (కొంచెం బరువుగా ఉంటుంది) మిగిలిన 0.366% ఉంటుంది. ఇది సుమారు 14.007 u పరమాణు బరువుకు దారితీస్తుంది.[16] ఈ రెండు స్థిర ఐసోటోపులు నక్షత్రాలలో CNO చక్రంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, కానీ 14N మరింత సాధారణమైనది ఎందుకంటే దాని ప్రోటాన్ క్యాప్చర్ రేటు-పరిమితం చేసే దశ. 14N అనేది ఐదు స్థిర బేసి-బేసి న్యూక్లైడ్లలో ఒకటి (బేసి సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు కలిగిన న్యూక్లైడ్); మిగిలిన నాలుగు 2H, 6Li, 10B, మరియు 180mTa.[25]

14N మరియు 15N యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి వాతావరణంలో ఆచరణాత్మకంగా స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ జీవసంబంధమైన రెడాక్స్ చర్యలు మరియు సహజ అమ్మోనియా లేదా నైట్రిక్ యాసిడ్ బాష్పీభవనం నుండి సహజ ఐసోటోపిక్ ఫ్రాక్షనేషన్ కారణంగా ఇతర చోట్ల మారవచ్చు. జీవసంబంధంగా మధ్యవర్తిత్వం వహించే చర్యలు (ఉదా., అసిమిలేషన్, నైట్రిఫికేషన్, మరియు డీనైట్రిఫికేషన్) నేలలో నైట్రోజన్ డైనమిక్స్‌ను బలంగా నియంత్రిస్తాయి. ఈ చర్యలు సాధారణంగా సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క 15N సమృద్ధికి మరియు ఉత్పత్తి యొక్క క్షీణతకు దారితీస్తాయి.[26]

భార ఐసోటోప్ 15N ను మొదట 1929లో ఎస్. ఎం. నౌడే (S. M. Naudé) కనుగొన్నారు, ఆ తర్వాత వెంటనే పొరుగున ఉన్న ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ మూలకాల భార ఐసోటోపులను కనుగొన్నారు.[27] అన్ని ఐసోటోపులలో ఇది అత్యల్ప థర్మల్ న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ క్రాస్-సెక్షన్‌లలో ఒకటిగా ఉంటుంది.[28] నైట్రోజన్ కలిగిన అణువుల నిర్మాణాలను నిర్ణయించడానికి దీనిని న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (NMR) స్పెక్ట్రోస్కోపీలో తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. దీనికి గల ఒకటి-సరి సగం (one-half) భిన్న న్యూక్లియర్ స్పిన్ కారణంగా, NMRలో ఇరుకైన లైన్ వెడల్పు వంటి ప్రయోజనాలు లభిస్తాయి. 14N కూడా సిద్ధాంతపరంగా ఉపయోగించదగినదే అయినప్పటికీ, దీనికి ఒకటి అనే పూర్ణాంక న్యూక్లియర్ స్పిన్ ఉంటుంది, తద్వారా ఇది క్వాడ్రుపోల్ మూమెంట్ కలిగి ఉండి, విస్తృతమైన మరియు తక్కువ ఉపయోగకరమైన స్పెక్ట్రాలను ఇస్తుంది.[16] అయినప్పటికీ, 15N NMRలో సాధారణ 1H మరియు 13C NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీలో ఎదురుకాని సమస్యలు ఉన్నాయి. 15N యొక్క తక్కువ సహజ లభ్యత (0.36%) సున్నితత్వాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, ఈ సమస్య దాని తక్కువ గైరోమాగ్నెటిక్ రేషియో (1H లో 10.14% మాత్రమే) వల్ల మరింత తీవ్రమవుతుంది. ఫలితంగా, ఒకే అయస్కాంత క్షేత్ర బలం వద్ద 1H కోసం సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తి 15N కంటే సుమారు 300 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.[29] రసాయన మార్పిడి లేదా ఫ్రాక్షనల్ డిస్టిలేషన్ ద్వారా 15N ఐసోటోపిక్ ఎన్రిచ్‌మెంట్ చేయడం ద్వారా దీనిని కొంతవరకు తగ్గించవచ్చు. 15N-ఎన్రిచ్డ్ సమ్మేళనాల ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ప్రామాణిక పరిస్థితులలో, ఇవి వాతావరణ నైట్రోజన్‌తో తమ నైట్రోజన్ పరమాణువుల రసాయన మార్పిడికి లోనుకావు; ఇది లేబుల్ చేయబడిన హైడ్రోజన్, కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ ఐసోటోపులు కలిగిన సమ్మేళనాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది, వీటిని వాతావరణానికి దూరంగా ఉంచాలి.[16] 15N:14N నిష్పత్తిని జియోకెమిస్ట్రీ, హైడ్రాలజీ, పాలియోక్లైమాటాలజీ మరియు పాలియోషనోగ్రఫీ రంగాలలో స్థిర ఐసోటోప్ విశ్లేషణలో సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు, అక్కడ దీనిని δ15N అని పిలుస్తారు.[30]

9N నుండి 23N వరకు విస్తరించి ఉన్న ఇతర పదమూడు కృత్రిమ ఐసోటోపులలో, 13N పది నిమిషాల హాఫ్-లైఫ్ కలిగి ఉంటుంది మరియు మిగిలిన ఐసోటోపులు ఎనిమిది సెకన్ల కంటే తక్కువ హాఫ్-లైఫ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.[31] హాఫ్-లైఫ్ వ్యత్యాసాన్ని బట్టి, 13N అత్యంత ముఖ్యమైన నైట్రోజన్ రేడియో ఐసోటోప్, ఇది పాజిట్రాన్ ఎమిషన్ టోమోగ్రఫీ (PET)లో ఉపయోగించడానికి తగినంత కాలం జీవిస్తుంది, అయినప్పటికీ దీని హాఫ్-లైఫ్ తక్కువగా ఉన్నందున, దీనిని PET జరిగే ప్రదేశంలోనే ఉత్పత్తి చేయాలి, ఉదాహరణకు సైక్లోట్రాన్లో 16O పై ప్రోటాన్ బాంబు దాడి చేయడం ద్వారా 13N మరియు ఒక ఆల్ఫా పార్టికల్ ఉత్పత్తి అవుతాయి.[32]

రేడియో ఐసోటోప్ 16N అనేది సాధారణ ఆపరేషన్ సమయంలో ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ రియాక్టర్లు లేదా బాయిలింగ్ వాటర్ రియాక్టర్ల కూలెంట్‌లో ప్రధాన రేడియోన్యూక్లైడ్. ఇది 16O (నీటిలో) నుండి (n,p) రియాక్షన్ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది, దీనిలో 16O పరమాణువు ఒక న్యూట్రాన్‌ను గ్రహించి ప్రోటాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది. ఇది సుమారు 7.1 సెకన్ల స్వల్ప హాఫ్-లైఫ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఇది తిరిగి 16Oగా క్షీణించినప్పుడు అధిక-శక్తి గామా రేడియేషన్ (5 నుండి 7 MeV)ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[33] దీని కారణంగా, ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ రియాక్టర్‌లోని ప్రైమరీ కూలెంట్ పైపింగ్‌కు ప్రాప్యతను రియాక్టర్ పవర్ ఆపరేషన్ సమయంలో పరిమితం చేయాలి.[33] ఇది ప్రైమరీ కూలెంట్ సిస్టమ్ నుండి సెకండరీ స్టీమ్ సైకిల్‌కు జరిగే లీకేజీలకు సున్నితమైన మరియు తక్షణ సూచికగా పనిచేస్తుంది మరియు ఇటువంటి లీకేజీలను గుర్తించడానికి ఇది ప్రాథమిక మార్గం.[33]

అలోట్రోప్స్ (రూపాంతరాలు)

ప్రధాన వ్యాసం: అలోట్రోప్స్ ఆఫ్ నైట్రోజన్

అటామిక్ నైట్రోజన్, దీనిని యాక్టివ్ నైట్రోజన్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది అత్యంత రియాక్టివ్‌గా ఉంటుంది, ఇది మూడు అన్‌పెయిర్డ్ ఎలక్ట్రాన్‌లతో కూడిన ట్రైరాడికల్. స్వేచ్ఛా నైట్రోజన్ పరమాణువులు నైట్రైడ్‌లను ఏర్పరచడానికి చాలా మూలకాలతో సులభంగా చర్య జరుపుతాయి, మరియు రెండు స్వేచ్ఛా నైట్రోజన్ పరమాణువులు ఒక ఎక్సైటెడ్ N2 అణువును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఢీకొన్నప్పుడు కూడా, అవి కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీరు వంటి స్థిరమైన అణువులతో ఢీకొన్నప్పుడు CO మరియు O లేదా OH మరియు H వంటి రాడికల్స్‌గా హోమోలిటిక్ విచ్ఛిన్నానికి కారణమయ్యేంత శక్తిని విడుదల చేయవచ్చు. అటామిక్ నైట్రోజన్‌ను 0.1–2 mmHg వద్ద నైట్రోజన్ వాయువు ద్వారా ఎలక్ట్రిక్ డిశ్చార్జ్‌ను పంపడం ద్వారా తయారు చేస్తారు, ఇది అటామిక్ నైట్రోజన్‌తో పాటు పీచు-పసుపు రంగు ఉద్గారాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది డిశ్చార్జ్ ముగిసిన తర్వాత కూడా కొన్ని నిమిషాల పాటు ఆఫ్టర్‌గ్లోగా నెమ్మదిగా మసకబారుతుంది.[19]

అటామిక్ నైట్రోజన్ యొక్క గొప్ప రియాక్టివిటీని బట్టి, ఎలిమెంటల్ నైట్రోజన్ సాధారణంగా మాలిక్యులర్ N2, డైనిట్రోజన్‌గా ఉంటుంది. ఈ అణువు ప్రామాణిక పరిస్థితులలో రంగులేని, వాసన లేని మరియు రుచి లేని డయామాగ్నెటిక్ వాయువు: ఇది -210 °C వద్ద కరుగుతుంది మరియు -196 °C వద్ద మరిగిపోతుంది.[19] డైనిట్రోజన్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద చాలా వరకు రియాక్టివ్ కాదు, కానీ ఇది లిథియం లోహం మరియు కొన్ని ట్రాన్సిషన్ మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లతో చర్య జరుపుతుంది. దీనికి కారణం దాని బంధం, ఇది ప్రామాణిక పరిస్థితులలో డయాటోమిక్ మూలకాలలో ప్రత్యేకమైనది, ఎందుకంటే ఇది N≡N ట్రిపుల్ బాండ్ను కలిగి ఉంటుంది. ట్రిపుల్ బాండ్‌లు తక్కువ బాండ్ పొడవులను (ఈ సందర్భంలో, 109.76 pm) మరియు అధిక డిసోసియేషన్ ఎనర్జీలను (ఈ సందర్భంలో, 945.41 kJ/mol) కలిగి ఉంటాయి, అందువల్ల ఇవి చాలా బలంగా ఉంటాయి, ఇది డైనిట్రోజన్ యొక్క తక్కువ రసాయన రియాక్టివిటీని వివరిస్తుంది.[19][34]

వాతావరణ పీడనం వద్ద, మాలిక్యులర్ నైట్రోజన్ 77 కెల్విన్ (-195.79 సెల్సియస్) వద్ద కండెన్స్ (లిక్విఫై) అవుతుంది మరియు 63 K (-210.01 °C) వద్ద గడ్డకట్టి[35] బీటా హెక్సాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ క్రిస్టల్ అలోట్రోపిక్ రూపంలోకి మారుతుంది. 35.4 K (-237.6 °C) కంటే తక్కువ వద్ద నైట్రోజన్ క్యూబిక్ క్రిస్టల్ అలోట్రోపిక్ రూపాన్ని (ఆల్ఫా ఫేజ్ అని పిలుస్తారు) పొందుతుంది.[36] లిక్విడ్ నైట్రోజన్, చూడటానికి నీటిలా ఉండే రంగులేని ద్రవం, కానీ 80.8% సాంద్రతతో (మరిగే స్థానం వద్ద లిక్విడ్ నైట్రోజన్ సాంద్రత 0.808 g/mL), ఇది ఒక సాధారణ క్రయోజెన్.[37] సాలిడ్ నైట్రోజన్ అనేక స్పటిక మార్పులను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ప్లూటో[38] మరియు ట్రైటాన్ వంటి సౌర వ్యవస్థలోని బాహ్య చంద్రులపై గణనీయమైన డైనమిక్ ఉపరితల కవరేజీని ఏర్పరుస్తుంది.[39] సాలిడ్ నైట్రోజన్ యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా ఇది చాలా అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు వాతావరణాన్ని ఏర్పరచడానికి సబ్లైమ్ కావచ్చు, లేదా తిరిగి నైట్రోజన్ మంచుగా కండెన్స్ కావచ్చు. ఇది చాలా బలహీనంగా ఉంటుంది మరియు హిమానీనదాల రూపంలో ప్రవహిస్తుంది, మరియు ట్రైటాన్‌పై ధ్రువ మంచు ప్రాంతం నుండి నైట్రోజన్ వాయువు యొక్క గీజర్లు వస్తాయి.[40]

ఇతర అలోట్రోప్స్ ఆఫ్ నైట్రోజన్ ఉనికిలో ఉన్నాయి లేదా సిద్ధాంతపరంగా అన్వేషించబడ్డాయి. డైనిట్రోజన్ కాకుండా, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఇతర తటస్థ అలోట్రోప్లను సంశ్లేషణ చేయడానికి మరియు స్థిరీకరించడానికి చాలా కాలంగా ప్రయత్నిస్తున్నారు, ఇవి సాధారణంగా చాలా తక్కువ స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు తరచుగా క్షణికంగా లేదా విపరీతమైన పరిస్థితులలో మాత్రమే ఉంటాయి. ఈ రసాయనాలు చాలా ఎక్కువ శక్తి సాంద్రత కలిగిన పదార్థాలుగా సంభావ్య అనువర్తనాలను కలిగి ఉండవచ్చు, వీటిని శక్తివంతమైన ప్రొపెల్లెంట్లు లేదా పేలుడు పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.[41]

హెక్సానైట్రోజన్ (N6) యొక్క సంశ్లేషణ, అజైడ్ యొక్క డైమర్ వంటి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న మితంగా స్థిరమైన అణువు, 2025లో నివేదించబడింది.[42]

కెమిస్ట్రీ మరియు సమ్మేళనాలు

డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్‌లు

ప్రధాన వ్యాసం: డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్

కనుగొనబడిన మొదటి డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్ ఉదాహరణ [Ru(NH3)5(N2)]2+ (కుడివైపు చిత్రం చూడండి), మరియు త్వరలోనే అనేక ఇతర కాంప్లెక్స్‌లు కనుగొనబడ్డాయి. ఈ కాంప్లెక్స్‌లు, వీటిలో ఒక నైట్రోజన్ అణువు కనీసం ఒక లోన్ పెయిర్ ఎలక్ట్రాన్‌లను సెంట్రల్ మెటల్ కాటయాన్‌కు దానం చేస్తుంది, N2 ఎలా నైట్రోజనేస్ మరియు హేబర్ ప్రాసెస్ కోసం ఉత్ప్రేరకంలోని లోహానికి బంధించబడవచ్చు అని వివరిస్తాయి: డైనిట్రోజన్ యాక్టివేషన్‌తో కూడిన ఈ ప్రక్రియలు జీవశాస్త్రంలో మరియు ఎరువుల ఉత్పత్తిలో చాలా ముఖ్యమైనవి.[43][44]

డైనిట్రోజన్ లోహాలకు ఐదు వేర్వేరు మార్గాల్లో కోఆర్డినేట్ చేయగలదు. బాగా వివరించబడిన మార్గాలు ఎండ్-ఆన్ M←N≡N (η1) మరియు M←N≡N→M (μ, బిస్-η1), వీటిలో నైట్రోజన్ పరమాణువులపై ఉన్న లోన్ పెయిర్లు మెటల్ కాటయాన్‌కు దానం చేయబడతాయి. తక్కువగా వివరించబడిన మార్గాలలో డైనిట్రోజన్ ట్రిపుల్ బాండ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్ జంటలను దానం చేస్తుంది, ఇది రెండు మెటల్ కాటయాన్‌లకు బ్రిడ్జింగ్ లిగాండ్గా (μ, బిస్-η2) లేదా కేవలం ఒకదానికి (η2) ఉంటుంది. ఐదవ మరియు ప్రత్యేక పద్ధతి బ్రిడ్జింగ్ లిగాండ్‌గా ట్రిపుల్-కోఆర్డినేషన్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ట్రిపుల్ బాండ్ నుండి మూడు ఎలక్ట్రాన్ జంటలను దానం చేస్తుంది (μ3-N2). కొన్ని కాంప్లెక్స్‌లు బహుళ N2 లిగాండ్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు కొన్ని బహుళ మార్గాల్లో బంధించబడిన N2ని కలిగి ఉంటాయి. N2 అనేది కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) మరియు ఎసిటిలీన్ (C2H2)తో ఐసోఎలక్ట్రానిక్ కాబట్టి, డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్‌లలో బంధం కార్బొనిల్ సమ్మేళనాలలో ఉన్నదానికి దగ్గరగా ఉంటుంది, అయినప్పటికీ N2 అనేది CO కంటే బలహీనమైన σ-డోనర్ మరియు π-యాక్సెప్టర్. సిద్ధాంతపరమైన అధ్యయనాలు σ డొనేషన్ అనేది M–N బాండ్ ఏర్పడటానికి π బ్యాక్-డొనేషన్ కంటే ముఖ్యమైన అంశమని చూపిస్తున్నాయి, ఇది ఎక్కువగా N–N బాండ్‌ను బలహీనపరుస్తుంది, మరియు ఎండ్-ఆన్ (η1) డొనేషన్ సైడ్-ఆన్ (η2) డొనేషన్ కంటే సులభంగా సాధించబడుతుంది.[19]

నేడు, డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్‌లు దాదాపు అన్ని ట్రాన్సిషన్ మెటల్లకు తెలిసినవి, ఇవి వందల సంఖ్యలో సమ్మేళనాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఇవి సాధారణంగా మూడు పద్ధతుల ద్వారా తయారు చేయబడతాయి:[19]

  1. H2O, H−, లేదా CO వంటి అస్థిర లిగాండ్‌లను నేరుగా నైట్రోజన్‌తో భర్తీ చేయడం: ఇవి తరచుగా తేలికపాటి పరిస్థితులలో జరిగే రివర్సిబుల్ చర్యలు.
  2. నైట్రోజన్ వాయువు సమక్షంలో తగిన కో-లిగాండ్‌ను అధికంగా ఉపయోగించి మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లను తగ్గించడం. క్లోరైడ్ లిగాండ్‌లను డైమిథైల్‌ఫినైల్‌ఫాస్ఫైన్ (PMe2Ph)తో భర్తీ చేయడం ఒక సాధారణ ఎంపిక.
  3. హైడ్రాజైన్ లేదా అజైడ్ వంటి N–N బాండ్‌లు కలిగిన లిగాండ్‌ను నేరుగా డైనిట్రోజన్ లిగాండ్‌గా మార్చడం.

అప్పుడప్పుడు N≡N బాండ్ నేరుగా మెటల్ కాంప్లెక్స్ లోపల ఏర్పడవచ్చు, ఉదాహరణకు కోఆర్డినేట్ చేయబడిన అమ్మోనియా (NH3)ను నైట్రస్ యాసిడ్ (HNO2)తో నేరుగా చర్య జరపడం ద్వారా, కానీ ఇది సాధారణంగా వర్తించదు. చాలా డైనిట్రోజన్ కాంప్లెక్స్‌లు తెలుపు-పసుపు-నారింజ-ఎరుపు-గోధుమ రంగు పరిధిలో ఉంటాయి; [{Ti(η5-C5H5)2}2-(N2)] వంటి కొన్ని మినహాయింపులు ఉన్నాయి.[19]

నైట్రైడ్‌లు, అజైడ్‌లు మరియు నైట్రిడో కాంప్లెక్స్‌లు

నైట్రోజన్ మొదటి రెండు నోబుల్ గ్యాస్లు, హీలియం మరియు నియాన్, మరియు బిస్మత్ తర్వాత కొన్ని స్వల్పకాలిక మూలకాలు తప్ప ఆవర్తన పట్టికలోని దాదాపు అన్ని మూలకాలతో బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది విభిన్న లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాలు కలిగిన అపారమైన బైనరీ సమ్మేళనాలను సృష్టిస్తుంది.[19] అనేక బైనరీ సమ్మేళనాలు తెలిసినవి: నైట్రోజన్ హైడ్రైడ్‌లు, ఆక్సైడ్‌లు మరియు ఫ్లోరైడ్‌లు మినహా, వీటిని సాధారణంగా నైట్రైడ్లు అని పిలుస్తారు. చాలా మూలకాల కోసం అనేక స్టోయికియోమెట్రిక్ దశలు సాధారణంగా ఉంటాయి (ఉదా. MnN, Mn6N5, Mn3N2, Mn2N, Mn4N, మరియు 9.2 < x < 25.3 కోసం MnxN). వీటిని "ఉప్పు వంటివి" (ఎక్కువగా అయానిక్), కోవలెంట్, "డైమండ్ వంటివి", మరియు మెటాలిక్ (లేదా ఇంటర్‌స్టీషియల్) అని వర్గీకరించవచ్చు, అయినప్పటికీ ఈ వర్గీకరణ పరిమితులను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి సాధారణంగా ఒక లోహాన్ని నైట్రోజన్ లేదా అమ్మోనియాతో (కొన్నిసార్లు వేడి చేసిన తర్వాత) నేరుగా చర్య జరపడం ద్వారా, లేదా మెటల్ అమైడ్‌ల థర్మల్ డికంపోజిషన్ ద్వారా తయారు చేయబడతాయి:[45]

3 Ca + N2 → Ca3N2
3 Mg + 2 NH3 → Mg3N2 + 3 H2 (900 °C వద్ద)
3 Zn(NH2)2 → Zn3N2 + 4 NH3

ఈ ప్రక్రియలపై అనేక వైవిధ్యాలు సాధ్యమే. వీటిలో అత్యంత అయానిక్ నైట్రైడ్‌లు ఆల్కలీ మెటల్లు మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్లవి, Li3N (Na, K, Rb, మరియు Cs స్టెరిక్ కారణాల వల్ల స్థిరమైన నైట్రైడ్‌లను ఏర్పరచవు) మరియు M3N2 (M = Be, Mg, Ca Sr, Ba). వీటిని అధికారికంగా N3− ఆనయాన్ యొక్క లవణాలుగా పరిగణించవచ్చు, అయినప్పటికీ ఈ అత్యంత ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ మూలకాలకు కూడా ఛార్జ్ సెపరేషన్ పూర్తిగా ఉండదు. ఏదేమైనా, లీనియర్ - ఆనయాన్‌ను కలిగి ఉన్న ఆల్కలీ మెటల్ అజైడ్లు NaN3 మరియు KN3 బాగా తెలిసినవి, అలాగే Sr(N3)2 మరియు Ba(N3)2 కూడా. B-సబ్‌గ్రూప్ లోహాల ( గ్రూప్ 11 నుండి 16 వరకు ఉన్నవి) అజైడ్‌లు చాలా తక్కువ అయానిక్, మరింత క్లిష్టమైన నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు షాక్ ఇచ్చినప్పుడు సులభంగా పేలుతాయి.[45]

అనేక కోవలెంట్ బైనరీ నైట్రైడ్‌లు తెలిసినవి. ఉదాహరణలలో సైనోజెన్ ((CN)2), ట్రైఫాస్ఫరస్ పెంటానైట్రైడ్ (P3N5), డైసల్ఫర్ డైనిట్రైడ్ (S2N2), మరియు టెట్రాసల్ఫర్ టెట్రానైట్రైడ్ (S4N4) ఉన్నాయి. ప్రాథమికంగా కోవలెంట్ సిలికాన్ నైట్రైడ్ (Si3N4) మరియు జర్మనియం నైట్రైడ్ (Ge3N4) కూడా తెలిసినవి: సిలికాన్ నైట్రైడ్, ప్రత్యేకించి, దానిని పని చేయడం మరియు సింటరింగ్ చేయడం కష్టతరమైనప్పటికీ, ఒక మంచి సిరామిక్ అవుతుంది. ప్రత్యేకించి, గ్రూప్ 13 నైట్రైడ్‌లు, వీటిలో చాలా వరకు మంచి సెమీకండక్టర్లు, గ్రాఫైట్, డైమండ్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్తో ఐసోఎలక్ట్రానిక్ మరియు ఇలాంటి నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి: గ్రూపులో కిందికి వెళ్లేకొద్దీ వాటి బంధం కోవలెంట్ నుండి పాక్షికంగా అయానిక్ నుండి మెటాలిక్ వరకు మారుతుంది. ప్రత్యేకించి, B–N యూనిట్ C–Cకి ఐసోఎలక్ట్రానిక్ కాబట్టి, మరియు కార్బన్ పరిమాణంలో బోరాన్ మరియు నైట్రోజన్ మధ్యస్థంగా ఉంటుంది, ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో చాలా భాగం బోరాన్–నైట్రోజన్ కెమిస్ట్రీలో ప్రతిధ్వనిస్తుంది, ఉదాహరణకు బోరాజైన్ ("ఇనార్గానిక్ బెంజీన్"). అయినప్పటికీ, బోరాన్ ఎలక్ట్రాన్ల లోపం కారణంగా దానిపై న్యూక్లియోఫిలిక్ దాడి సులభంగా జరగడం వల్ల ఈ సారూప్యత ఖచ్చితమైనది కాదు, ఇది పూర్తిగా కార్బన్ కలిగిన రింగ్‌లో సాధ్యం కాదు.[45]

నైట్రైడ్‌లలో అతిపెద్ద వర్గం MN, M2N, మరియు M4N ఫార్ములాల ఇంటర్‌స్టీషియల్ నైట్రైడ్‌లు (మార్పు చెందే కూర్పు ఖచ్చితంగా సాధ్యమే), ఇక్కడ చిన్న నైట్రోజన్ పరమాణువులు మెటాలిక్ క్యూబిక్ లేదా హెక్సాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ లాటిస్‌లోని ఖాళీలలో ఉంచబడతాయి. ఇవి అపారదర్శకంగా, చాలా గట్టిగా మరియు రసాయనికంగా జడంగా ఉంటాయి, చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (సాధారణంగా 2500 °C కంటే ఎక్కువ) మాత్రమే కరుగుతాయి. ఇవి మెటాలిక్ మెరుపును కలిగి ఉంటాయి మరియు లోహాల వలె విద్యుత్తును ప్రసరింపజేస్తాయి. ఇవి అమ్మోనియా లేదా నైట్రోజన్‌ను ఇవ్వడానికి చాలా నెమ్మదిగా హైడ్రోలైజ్ అవుతాయి.[45]

నైట్రైడ్ ఆనయాన్ (N3−) లిగాండ్‌లలో తెలిసిన అత్యంత బలమైన π డోనర్ (రెండవ అత్యంత బలమైనది O2−). నైట్రిడో కాంప్లెక్స్‌లు సాధారణంగా అజైడ్‌ల థర్మల్ డికంపోజిషన్ ద్వారా లేదా అమ్మోనియాను డీప్రోటోనేట్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడతాయి, మరియు ఇవి సాధారణంగా టెర్మినల్ {≡N}3− గ్రూపును కలిగి ఉంటాయి. లీనియర్ అజైడ్ ఆనయాన్ (-), నైట్రస్ ఆక్సైడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్, మరియు సైనైట్తో ఐసోఎలక్ట్రానిక్ కావడంతో, అనేక కోఆర్డినేషన్ కాంప్లెక్స్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. మరింత క్యాటనేషన్ అరుదు, అయినప్పటికీ 4- (కార్బోనేట్ మరియు నైట్రేట్తో ఐసోఎలక్ట్రానిక్) తెలిసినది.[45]

హైడ్రైడ్‌లు

[46] పారిశ్రామికంగా, అమ్మోనియా (NH3) నైట్రోజన్ యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన సమ్మేళనం మరియు ఇది ఆహారం మరియు ఎరువులకు పూర్వగామిగా పనిచేయడం ద్వారా భూగోళ జీవుల పోషకాహార అవసరాలకు గణనీయంగా దోహదపడుతుంది కాబట్టి ఇది మరే ఇతర సమ్మేళనం కంటే ఎక్కువ మొత్తంలో తయారు చేయబడుతుంది. ఇది విలక్షణమైన ఘాటైన వాసన కలిగిన రంగులేని ఆల్కలీన్ వాయువు. హైడ్రోజన్ బాండింగ్ ఉనికి అమ్మోనియాపై చాలా ముఖ్యమైన ప్రభావాలను చూపుతుంది, దీనికి అధిక ద్రవీభవన (-78 °C) మరియు మరిగే (-33 °C) స్థానాలను కలిగిస్తుంది. ద్రవంగా, ఇది అధిక బాష్పీభవన వేడి (దీనిని వాక్యూమ్ ఫ్లాస్క్‌లలో ఉపయోగించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది) కలిగిన చాలా మంచి ద్రావణి, ఇది తక్కువ స్నిగ్ధత మరియు విద్యుత్ వాహకత మరియు అధిక డైఎలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్ను కలిగి ఉంటుంది, మరియు నీటి కంటే తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ఆక్సిజన్‌తో పోలిస్తే నైట్రోజన్ యొక్క తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ మరియు H2Oలో రెండు లోన్ పెయిర్‌లకు బదులుగా NH3లో ఒక లోన్ పెయిర్ మాత్రమే ఉండటం వల్ల NH3లో హైడ్రోజన్ బాండింగ్ H2O కంటే బలహీనంగా ఉంటుంది. ఇది జల ద్రావణంలో బలహీనమైన బేస్ (pKb 4.74); దీని కాంజుగేట్ యాసిడ్ అమ్మోనియం, +. ఇది అమైడ్ ఆనయాన్, -ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రోటాన్‌ను కోల్పోతూ, అత్యంత బలహీనమైన యాసిడ్‌గా కూడా పనిచేయగలదు. అందువల్ల ఇది అమ్మోనియం మరియు అమైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి వలె స్వీయ-విచ్ఛిన్నానికి లోనవుతుంది. అమ్మోనియా గాలిలో లేదా ఆక్సిజన్‌లో మండుతుంది, అయితే సులభంగా కాదు, నైట్రోజన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేయడానికి; ఇది ఫ్లోరిన్‌లో ఆకుపచ్చ-పసుపు మంటతో మండి నైట్రోజన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ను ఇస్తుంది. ఇతర అలోహాలతో చర్యలు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు ఉత్పత్తుల మిశ్రమానికి దారితీస్తాయి. అమ్మోనియా లోహాలతో వేడి చేసినప్పుడు నైట్రైడ్‌లను ఇస్తుంది.[47]

అనేక ఇతర బైనరీ నైట్రోజన్ హైడ్రైడ్‌లు తెలిసినవి, కానీ అత్యంత ముఖ్యమైనవి హైడ్రాజైన్ (N2H4) మరియు హైడ్రోజన్ అజైడ్ (HN3). ఇది నైట్రోజన్ హైడ్రైడ్ కానప్పటికీ, హైడ్రాక్సిలామైన్ (NH2OH) అమ్మోనియా మరియు హైడ్రాజైన్ వంటి లక్షణాలు మరియు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. హైడ్రాజైన్ అనేది అమ్మోనియా వంటి వాసన కలిగిన పొగలు వచ్చే, రంగులేని ద్రవం. దీని భౌతిక లక్షణాలు నీటి లక్షణాలకు చాలా దగ్గరగా ఉంటాయి (ద్రవీభవన స్థానం 2.0 °C, మరిగే స్థానం 113.5 °C, సాంద్రత 1.00 g/cm3). ఇది ఎండోథెర్మిక్ సమ్మేళనం అయినప్పటికీ, ఇది కైనటిక్‌గా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది గాలిలో నైట్రోజన్ మరియు నీటి ఆవిరిని ఇవ్వడానికి చాలా వేగంగా మరియు పూర్తిగా ఎక్సోథెర్మిక్‌గా మండుతుంది. ఇది చాలా ఉపయోగకరమైన మరియు బహుముఖ రిడ్యూసింగ్ ఏజెంట్ మరియు అమ్మోనియా కంటే బలహీనమైన బేస్.[48] ఇది రాకెట్ ఇంధనంగా కూడా సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది.[49]

హైడ్రాజైన్ సాధారణంగా జెలటిన్ లేదా జిగురు సమక్షంలో ఆల్కలీన్ సోడియం హైపోక్లోరైట్తో అమ్మోనియా చర్య ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది:[48]

NH3 + OCl− → NH2Cl + OH−
NH2Cl + NH3 → + + Cl− (నెమ్మదిగా)
+ + OH− → N2H4 + H2O (వేగంగా)

(హైడ్రాక్సైడ్ మరియు అమ్మోనియా ద్వారా జరిగే దాడులు రివర్స్ కావచ్చు, తద్వారా మధ్యంతర NHCl− ద్వారా వెళుతుంది.) జెలటిన్ జోడించడానికి కారణం ఏమిటంటే, ఇది అమ్మోనియం క్లోరైడ్ మరియు నైట్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి మోనోక్లోరమైన్ (NH2Cl)తో చర్య ద్వారా హైడ్రాజైన్ నాశనాన్ని ఉత్ప్రేరకపరిచే Cu2+ వంటి లోహ అయాన్‌లను తొలగిస్తుంది.[48]

హైడ్రోజన్ అజైడ్ (HN3) మొదట 1890లో నైట్రస్ యాసిడ్ ద్వారా జల హైడ్రాజైన్ ఆక్సీకరణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది. ఇది చాలా పేలుడు స్వభావం కలిగి ఉంటుంది మరియు పలుచని ద్రావణాలు కూడా ప్రమాదకరంగా ఉంటాయి. ఇది అసహ్యకరమైన మరియు చికాకు కలిగించే వాసన కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది ప్రాణాంతకమైన (కానీ సంచితం కాని) విషం. దీనిని అజైడ్ ఆనయాన్ యొక్క కాంజుగేట్ యాసిడ్‌గా పరిగణించవచ్చు, మరియు ఇది హైడ్రోహాలిక్ యాసిడ్లకు సమానంగా ఉంటుంది.[48]

హాలైడ్‌లు మరియు ఆక్సోహాలైడ్‌లు

నైట్రోజన్ యొక్క నాలుగు సాధారణ ట్రైహాలైడ్‌లు తెలిసినవి. కొన్ని మిశ్రమ హాలైడ్‌లు మరియు హైడ్రోహాలైడ్‌లు తెలిసినవి, కానీ ఇవి చాలా వరకు అస్థిరంగా ఉంటాయి; ఉదాహరణలలో NClF2, NCl2F, NBrF2, NF2H, NFH2, NCl2H, మరియు NClH2 ఉన్నాయి.[50]

నైట్రోజన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ (NF3, మొదట 1928లో తయారు చేయబడింది) అనేది థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరంగా ఉండే రంగులేని మరియు వాసన లేని వాయువు, మరియు ఇది అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్లో కరిగిన కరిగిన అమ్మోనియం ఫ్లోరైడ్ యొక్క ఎలక్ట్రోలిసిస్ ద్వారా అత్యంత సులభంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. కార్బన్ టెట్రాఫ్లోరైడ్ వలె, ఇది అస్సలు రియాక్టివ్ కాదు మరియు నీటిలో లేదా పలుచని జల యాసిడ్‌లు లేదా ఆల్కలీలలో స్థిరంగా ఉంటుంది. వేడి చేసినప్పుడు మాత్రమే ఇది ఫ్లోరినేటింగ్ ఏజెంట్‌గా పనిచేస్తుంది, మరియు ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంపర్కంలో ఉన్నప్పుడు కాపర్, ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీ మరియు బిస్మత్‌లతో చర్య జరిపి టెట్రాఫ్లోరోహైడ్రాజైన్ (N2F4)ను ఇస్తుంది. + మరియు + కాటయాన్‌లు కూడా తెలిసినవి (రెండవది టెట్రాఫ్లోరోహైడ్రాజైన్‌ను ఆర్సెనిక్ పెంటాఫ్లోరైడ్ వంటి బలమైన ఫ్లోరైడ్-యాక్సెప్టర్‌లతో చర్య జరపడం ద్వారా), అలాగే ONF3 కూడా తెలిసినది, ఇది పాక్షిక డబుల్ బాండింగ్‌ను సూచించే చిన్న N–O దూరం మరియు అత్యంత ధ్రువ మరియు పొడవైన N–F బాండ్ కారణంగా ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. టెట్రాఫ్లోరోహైడ్రాజైన్, హైడ్రాజైన్ వలె కాకుండా, గది ఉష్ణోగ్రత మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వద్ద విచ్ఛిన్నమై రాడికల్ NF2•ను ఇవ్వగలదు. ఫ్లోరిన్ అజైడ్ (FN3) చాలా పేలుడు స్వభావం కలిగి ఉంటుంది మరియు థర్మల్‌గా అస్థిరంగా ఉంటుంది. డైనిట్రోజన్ డైఫ్లోరైడ్ (N2F2) థర్మల్‌గా ఇంటర్‌కన్వర్టబుల్ cis మరియు trans ఐసోమర్‌లుగా ఉంటుంది, మరియు ఇది మొదట FN3 యొక్క థర్మల్ డికంపోజిషన్ ఉత్పత్తిగా కనుగొనబడింది.[50]

నైట్రోజన్ ట్రైక్లోరైడ్ (NCl3) అనేది ఒక సాంద్రత కలిగిన, అస్థిరమైన మరియు పేలుడు స్వభావం గల ద్రవం. దీని భౌతిక ధర్మాలు కార్బన్ టెట్రాక్లోరైడ్ (CCl4)ను పోలి ఉంటాయి, అయితే ఒక ముఖ్యమైన తేడా ఏమిటంటే, CCl4 నీటితో జలవిశ్లేషణ చెందదు, కానీ NCl3 సులభంగా జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది. దీనిని 1811లో పియర్ లూయిస్ డ్యూలాంగ్ మొదటిసారిగా సంశ్లేషణ చేశారు; ఈ ప్రక్రియలో ఆయన తన మూడు వేళ్లను మరియు ఒక కంటిని కోల్పోయారు. పలుచని వాయువుగా ఇది తక్కువ ప్రమాదకరమైనది, కాబట్టి పారిశ్రామికంగా పిండిని బ్లీచ్ చేయడానికి మరియు క్రిమిరహితం చేయడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు. నైట్రోజన్ ట్రైబ్రోమైడ్ (NBr3), 1975లో మొదటిసారిగా తయారు చేయబడింది, ఇది ముదురు ఎరుపు రంగులో ఉండే, ఉష్ణోగ్రతకు సున్నితమైన, అస్థిరమైన ఘనపదార్థం. ఇది −100 °C వద్ద కూడా పేలుడు స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నైట్రోజన్ ట్రైఅయోడైడ్ (NI3) మరింత అస్థిరమైనది మరియు దీనిని 1990లో మాత్రమే తయారు చేశారు. దీనికి అమ్మోనియాతో ఏర్పడే అడక్ట్ (adduct) అంతకుముందే తెలుసు, ఇది చాలా షాక్-సెన్సిటివ్ (అంటే స్వల్ప స్పర్శకే పేలుతుంది): ఒక పక్షి ఈక తగిలినా, గాలి ప్రవాహాలు మారినా లేదా ఆల్ఫా కణాలు తగిలినా ఇది పేలిపోతుంది.[50][51] ఈ కారణం చేత, హైస్కూల్ కెమిస్ట్రీ విద్యార్థులకు ప్రదర్శనగా లేదా "కెమికల్ మ్యాజిక్"గా చూపించడానికి తక్కువ మొత్తంలో నైట్రోజన్ ట్రైఅయోడైడ్‌ను అప్పుడప్పుడు తయారు చేస్తారు.[52] క్లోరిన్ అజైడ్ (ClN3) మరియు బ్రోమిన్ అజైడ్ (BrN3) అత్యంత సున్నితమైనవి మరియు పేలుడు స్వభావం కలిగినవి.[53][54]

నైట్రోజన్ ఆక్సోహాలైడ్ల యొక్క రెండు శ్రేణులు తెలిసినవి: నైట్రోసైల్ హాలైడ్లు (XNO) మరియు నైట్రైల్ హాలైడ్లు (XNO2). మొదటివి నైట్రస్ ఆక్సైడ్‌ను నేరుగా హాలోజినేషన్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయగల అత్యంత చురుకైన వాయువులు. నైట్రోసైల్ ఫ్లోరైడ్ (NOF) రంగులేనిది మరియు శక్తివంతమైన ఫ్లోరినేటింగ్ ఏజెంట్. నైట్రోసైల్ క్లోరైడ్ (NOCl) కూడా దాదాపు అదే విధంగా ప్రవర్తిస్తుంది మరియు తరచుగా అయనీకరణ ద్రావణిగా ఉపయోగించబడింది. నైట్రోసైల్ బ్రోమైడ్ (NOBr) ఎరుపు రంగులో ఉంటుంది. నైట్రైల్ హాలైడ్ల చర్యలు కూడా చాలా వరకు ఇలాగే ఉంటాయి: నైట్రైల్ ఫ్లోరైడ్ (FNO2) మరియు నైట్రైల్ క్లోరైడ్ (ClNO2) కూడా చురుకైన వాయువులు మరియు శక్తివంతమైన హాలోజినేటింగ్ ఏజెంట్లు.[50]

ఆక్సైడ్లు

ప్రధాన వ్యాసం: Nitrogen oxide

నైట్రోజన్ తొమ్మిది అణు ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది, వీటిలో కొన్ని మొదట గుర్తించబడిన వాయువులు: N2O (నైట్రస్ ఆక్సైడ్), NO (నైట్రిక్ ఆక్సైడ్), N2O3 (డై నైట్రోజన్ ట్రైఆక్సైడ్), NO2 (నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్), N2O4 (డై నైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడ్), N2O5 (డై నైట్రోజన్ పెంటాక్సైడ్), N4O (నైట్రోసైలాజైడ్),[55] మరియు N(NO2)3 (ట్రైనిట్రామైడ్).[56] ఇవన్నీ ఉష్ణపరంగా అస్థిరమైనవి మరియు వాటి మూలకాలుగా వియోగం చెందుతాయి. ఇంకా సంశ్లేషణ చేయని మరొక సాధ్యమైన ఆక్సైడ్ ఆక్సాటెట్రాజోల్ (N4O), ఇది ఒక ఆరోమాటిక్ రింగ్.[55]

నైట్రస్ ఆక్సైడ్ (N2O), లాఫింగ్ గ్యాస్‌గా ప్రసిద్ధి చెందింది, ఇది 250 °C వద్ద ద్రవ అమ్మోనియం నైట్రేట్ యొక్క ఉష్ణ వియోగం ద్వారా తయారవుతుంది. ఇది ఒక రెడాక్స్ చర్య, కాబట్టి నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ మరియు నైట్రోజన్ కూడా ఉప-ఉత్పత్తులుగా ఏర్పడతాయి. దీనిని ఎక్కువగా స్ప్రే చేసిన క్యాన్డ్ విప్పిడ్ క్రీమ్ కోసం ప్రొపెల్లెంట్ మరియు ఏరేటింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు, మరియు గతంలో సాధారణంగా అనస్థీషియాగా ఉపయోగించేవారు. పైకి కనిపించే దానికి భిన్నంగా, దీనిని హైపోనైట్రస్ యాసిడ్ (H2N2O2) యొక్క అన్హైడ్రైడ్గా పరిగణించలేము, ఎందుకంటే నైట్రస్ ఆక్సైడ్‌ను నీటిలో కరిగించడం ద్వారా ఆ ఆమ్లం ఉత్పత్తి కాదు. ఇది చాలా వరకు చర్యాశీలత లేనిది (గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద హాలోజన్లు, క్షార లోహాలు లేదా ఓజోన్తో చర్య జరపదు, అయితే వేడి చేసినప్పుడు చర్యాశీలత పెరుగుతుంది) మరియు ఇది N–N–O (N≡N+O−↔−N=N+=O) అనే అసమాన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది: 600 °C పైన ఇది బలహీనమైన N–O బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా విడిపోతుంది.[55] నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ (NO) అనేది బేసి సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్న అత్యంత సరళమైన స్థిరమైన అణువు. మానవులతో సహా క్షీరదాలలో, ఇది అనేక శారీరక మరియు వ్యాధి ప్రక్రియలలో పాల్గొనే ఒక ముఖ్యమైన సెల్యులార్ సిగ్నలింగ్ మాలిక్యూల్.[57] ఇది అమ్మోనియా యొక్క ఉత్ప్రేరక ఆక్సీకరణ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఇది రంగులేని పారామాగ్నెటిక్ వాయువు, ఇది థర్మోడైనమిక్‌గా అస్థిరంగా ఉండటం వల్ల 1100–1200 °C వద్ద నైట్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ వాయువులుగా వియోగం చెందుతుంది. దీని బంధం నైట్రోజన్‌లోని బంధాన్ని పోలి ఉంటుంది, కానీ ఒక అదనపు ఎలక్ట్రాన్ π* యాంటీబాండింగ్ ఆర్బిటాల్‌లోకి చేర్చబడుతుంది, తద్వారా బంధ క్రమం సుమారు 2.5కి తగ్గించబడుతుంది; అందువల్ల O=N–N=Oగా డైమరైజేషన్ మరిగే స్థానం కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద తప్ప (అక్కడ cis ఐసోమర్ మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది) అనుకూలంగా ఉండదు, ఎందుకంటే ఇది మొత్తం బంధ క్రమాన్ని పెంచదు మరియు జతకాని ఎలక్ట్రాన్ NO అణువు అంతటా డీలోకలైజ్ చేయబడి, దానికి స్థిరత్వాన్ని ఇస్తుంది. నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ ధ్రువ అణువులతో ఘనీభవించినప్పుడు అసమాన ఎరుపు రంగు డైమర్ O=N–O=N ఏర్పడుతుందనడానికి కూడా ఆధారాలు ఉన్నాయి. ఇది ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి గోధుమ రంగు నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్‌ను మరియు హాలోజన్లతో చర్య జరిపి నైట్రోసైల్ హాలైడ్లను ఇస్తుంది. ఇది పరివర్తన లోహ సమ్మేళనాలతో చర్య జరిపి నైట్రోసైల్ కాంప్లెక్సులను కూడా ఇస్తుంది, వీటిలో చాలా వరకు ముదురు రంగులో ఉంటాయి.[55]

నీలిరంగు డై నైట్రోజన్ ట్రైఆక్సైడ్ (N2O3) ఘన రూపంలో మాత్రమే లభిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది దాని ద్రవీభవన స్థానం పైన వేగంగా విడిపోయి నైట్రిక్ ఆక్సైడ్, నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్ (NO2) మరియు డై నైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడ్ (N2O4)లను ఇస్తుంది. ఈ రెండు సమ్మేళనాల మధ్య సమతుల్యత కారణంగా వాటిని విడివిడిగా అధ్యయనం చేయడం కొంత కష్టం, అయినప్పటికీ కొన్నిసార్లు డై నైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడ్ అధిక డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకం ఉన్న మాధ్యమంలో హెటెరోలైటిక్ విచ్ఛిన్నం ద్వారా నైట్రోసోనియం మరియు నైట్రేట్గా చర్య జరపవచ్చు. నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్ అనేది ఘాటైన, తినివేయు స్వభావం గల గోధుమ రంగు వాయువు. రెండింటినీ పొడి లోహ నైట్రేట్‌ను వియోగం చేయడం ద్వారా సులభంగా తయారు చేయవచ్చు. రెండూ నీటితో చర్య జరిపి నైట్రిక్ యాసిడ్ను ఏర్పరుస్తాయి. డై నైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడ్ అన్‌హైడ్రస్ మెటల్ నైట్రేట్లు మరియు నైట్రేటో కాంప్లెక్సుల తయారీకి చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది, మరియు 1950ల చివరి నాటికి యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు USSR రెండింటిలోనూ అనేక రాకెట్ల కోసం ఇది నిల్వ చేయదగిన ఆక్సిడైజర్‌గా మారింది. ఎందుకంటే ఇది హైడ్రాజైన్-ఆధారిత రాకెట్ ఇంధనంతో కలిపి హైపర్గోలిక్ ప్రొపెల్లెంట్గా పనిచేస్తుంది మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవంగా ఉండటం వల్ల సులభంగా నిల్వ చేయవచ్చు.[55]

ఉష్ణపరంగా అస్థిరమైన మరియు అత్యంత చురుకైన డై నైట్రోజన్ పెంటాక్సైడ్ (N2O5) అనేది నైట్రిక్ యాసిడ్ యొక్క అన్హైడ్రైడ్, మరియు దీనిని ఫాస్పరస్ పెంటాక్సైడ్తో డీహైడ్రేషన్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. ఇది పేలుడు పదార్థాల తయారీకి ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.[58] ఇది డెలిక్విసెంట్, రంగులేని స్పటికాకార ఘనపదార్థం, ఇది కాంతికి సున్నితంగా ఉంటుంది. ఘన స్థితిలో ఇది [NO2]+[NO3]− నిర్మాణంతో అయానిక్‌గా ఉంటుంది; వాయువుగా మరియు ద్రావణంలో ఇది అణు రూపంలో O2N–O–NO2గా ఉంటుంది. నైట్రిక్ యాసిడ్‌కు హైడ్రేషన్ సులభంగా జరుగుతుంది, అలాగే హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్తో అనలాగస్ చర్య జరిగి పెరాక్సోనైట్రిక్ యాసిడ్ (HOONO2) ఏర్పడుతుంది. ఇది ఒక హింసాత్మక ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్. వాయు రూప డై నైట్రోజన్ పెంటాక్సైడ్ ఈ క్రింది విధంగా వియోగం చెందుతుంది:[55]

N2O5 NO2 + NO3 → NO2 + O2 + NO
N2O5 + NO 3 NO2

ఆక్సోయాసిడ్లు, ఆక్సోఅయాన్లు మరియు ఆక్సోయాసిడ్ లవణాలు

అనేక నైట్రోజన్ ఆక్సోయాసిడ్లు తెలిసినవి, అయితే వాటిలో చాలా వరకు స్వచ్ఛమైన సమ్మేళనాలుగా అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు కేవలం జల ద్రావణాలుగా లేదా లవణాలుగా మాత్రమే తెలుసు. హైపోనైట్రస్ యాసిడ్ (H2N2O2) అనేది HON=NOH నిర్మాణంతో కూడిన బలహీనమైన డైప్రోటిక్ ఆమ్లం (pKa1 6.9, pKa2 11.6). ఆమ్ల ద్రావణాలు చాలా స్థిరంగా ఉంటాయి కానీ pH 4 పైన [HONNO]− ద్వారా నైట్రస్ ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్‌కు బేస్-ఉత్ప్రేరక వియోగం జరుగుతుంది. హైపోనైట్రైట్లు (2- అయాన్‌ను కలిగి ఉంటాయి) తగ్గించే కారకాలకు (reducing agents) స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా అవే తగ్గించే కారకాలుగా పనిచేస్తాయి. ఇవి అమ్మోనియా నుండి నైట్రైట్‌కు ఆక్సీకరణలో ఒక మధ్యంతర దశ, ఇది నైట్రోజన్ చక్రంలో జరుగుతుంది. హైపోనైట్రైట్ ఒక బ్రిడ్జింగ్ లేదా చిలేటింగ్ బైడెంటేట్ లిగాండ్‌గా పనిచేయగలదు.[59]

నైట్రస్ యాసిడ్ (HNO2) స్వచ్ఛమైన సమ్మేళనంగా తెలియదు, కానీ వాయు సమతుల్యతలలో ఒక సాధారణ భాగం మరియు ఇది ఒక ముఖ్యమైన జల కారకం: దీని జల ద్రావణాలను చల్లని జల నైట్రైట్ (-, వంగిన నిర్మాణం) ద్రావణాలను ఆమ్లీకరించడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు, అయితే గది ఉష్ణోగ్రత వద్దే నైట్రేట్ మరియు నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌కు డిస్ప్రొపోర్షనేషన్ గణనీయంగా ఉంటుంది. ఇది 18 °C వద్ద pKa 3.35 కలిగిన బలహీనమైన ఆమ్లం. వీటిని పర్మాంగనేట్ ద్వారా నైట్రేట్‌కు ఆక్సీకరణం చేయడం ద్వారా టైట్రిమెట్రిక్ విశ్లేషణ చేయవచ్చు. ఇవి సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ ద్వారా నైట్రస్ ఆక్సైడ్ మరియు నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌కు, టిన్(II)తో హైపోనైట్రస్ యాసిడ్‌కు మరియు హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్తో అమ్మోనియాకు సులభంగా తగ్గించబడతాయి. హైడ్రాజినీయం + లవణాలు నైట్రస్ యాసిడ్‌తో చర్య జరిపి అజైడ్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి మరింత చర్య జరిపి నైట్రస్ ఆక్సైడ్ మరియు నైట్రోజన్‌ను ఇస్తాయి. సోడియం నైట్రైట్ 100 mg/kg కంటే ఎక్కువ గాఢతలో స్వల్పంగా విషపూరితమైనది, కానీ మాంసాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు బ్యాక్టీరియా పాడవకుండా ఉండటానికి ప్రిజర్వేటివ్‌గా తక్కువ మొత్తంలో తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. దీనిని హైడ్రాక్సిలమైన్ సంశ్లేషణ చేయడానికి మరియు ప్రాథమిక ఆరోమాటిక్ అమైన్లను ఈ క్రింది విధంగా డయాజోటైజ్ చేయడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు:[59]

ArNH2 + HNO2 → [ArNN]Cl + 2 H2O

నైట్రైట్ కూడా ఐదు మార్గాల్లో సమన్వయం చెందగల ఒక సాధారణ లిగాండ్. అత్యంత సాధారణమైనవి నైట్రో (నైట్రోజన్ నుండి బంధించబడినది) మరియు నైట్రిటో (ఆక్సిజన్ నుండి బంధించబడినది). నైట్రో-నైట్రిటో ఐసోమెరిజం సాధారణం, ఇక్కడ నైట్రిటో రూపం సాధారణంగా తక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది.[59]

నైట్రిక్ యాసిడ్ (HNO3) నైట్రోజన్ ఆక్సోయాసిడ్లలో అత్యంత ముఖ్యమైనది మరియు అత్యంత స్థిరమైనది. ఇది ఎక్కువగా ఉపయోగించే మూడు ఆమ్లాలలో ఒకటి (మిగిలిన రెండు సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్) మరియు దీనిని 13వ శతాబ్దంలో రసవాదులు మొదటిసారిగా కనుగొన్నారు. ఇది అమ్మోనియాను నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌కు ఉత్ప్రేరక ఆక్సీకరణం చేయడం ద్వారా తయారవుతుంది, ఇది నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్‌కు ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, ఆపై గాఢ నైట్రిక్ యాసిడ్‌ను ఇవ్వడానికి నీటిలో కరిగిస్తారు. యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికాలో, ప్రతి సంవత్సరం ఏడు మిలియన్ టన్నుల కంటే ఎక్కువ నైట్రిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇందులో ఎక్కువ భాగం ఎరువులు మరియు పేలుడు పదార్థాల కోసం నైట్రేట్ ఉత్పత్తికి, ఇతర ఉపయోగాలు ఉన్నాయి. అన్‌హైడ్రస్ నైట్రిక్ యాసిడ్‌ను చీకటిలో గాజు పరికరాలలో తక్కువ పీడనం వద్ద ఫాస్పరస్ పెంటాక్సైడ్‌తో గాఢ నైట్రిక్ యాసిడ్‌ను స్వేదనం చేయడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. దీనిని ఘన స్థితిలో మాత్రమే తయారు చేయవచ్చు, ఎందుకంటే కరిగినప్పుడు ఇది స్వయంచాలకంగా నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్‌గా వియోగం చెందుతుంది, మరియు ద్రవ నైట్రిక్ యాసిడ్ ఇతర కోవాలెంట్ ద్రవాల కంటే ఎక్కువ స్థాయిలో స్వయంచాలక అయనీకరణం చెందుతుంది:[59]

2 HNO3 + + - H2O + [NO2]+ + [NO3]−

రెండు హైడ్రేట్లు, HNO3·H2O మరియు HNO3·3H2O, స్పటికీకరించబడతాయని తెలుసు. ఇది బలమైన ఆమ్లం మరియు గాఢ ద్రావణాలు బలమైన ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్లు, అయితే బంగారం, ప్లాటినం, రోడియం మరియు ఇరిడియం దీని దాడికి గురికావు. గాఢ హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ మరియు నైట్రిక్ యాసిడ్ యొక్క 3:1 మిశ్రమాన్ని ఆక్వా రీజియా అంటారు, ఇది ఇంకా బలమైనది మరియు బంగారం మరియు ప్లాటినంను విజయవంతంగా కరిగిస్తుంది, ఎందుకంటే స్వేచ్ఛా క్లోరిన్ మరియు నైట్రోసైల్ క్లోరైడ్ ఏర్పడతాయి మరియు క్లోరైడ్ అయాన్లు బలమైన కాంప్లెక్సులను ఏర్పరుస్తాయి. గాఢ సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్‌లో, నైట్రిక్ యాసిడ్ ప్రోటోనేట్ చేయబడి నైట్రోనియంను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ఆరోమాటిక్ నైట్రేషన్ కోసం ఎలక్ట్రోఫైల్‌గా పనిచేస్తుంది:[59]

HNO3 + 2 H2SO4 + + H3O+ + 2 -

నైట్రేట్ల (త్రికోణ సమతల - అయాన్‌ను కలిగి ఉంటాయి) ఉష్ణ స్థిరత్వం లోహం యొక్క క్షారత్వంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి వియోగం (థర్మోలిసిస్) ఉత్పత్తులు కూడా మారుతుంటాయి, ఇవి నైట్రైట్ (ఉదాహరణకు, సోడియం), ఆక్సైడ్ (పొటాషియం మరియు సీసం), లేదా లోహం స్వయంగా (వెండి) వాటి సాపేక్ష స్థిరత్వాన్ని బట్టి మారుతుంటాయి. నైట్రేట్ కూడా అనేక సమన్వయ పద్ధతులతో కూడిన సాధారణ లిగాండ్.[59]

చివరగా, ఆర్థోఫాస్ఫోరిక్ యాసిడ్కు సమానమైన ఆర్థోనైట్రిక్ యాసిడ్ (H3NO4) లేనప్పటికీ, చతుర్ముఖ ఆర్థోనైట్రేట్ అయాన్ 3- దాని సోడియం మరియు పొటాషియం లవణాలలో తెలుసు:[59]

NaNOA3+NaA2O→300A∘Cfor7daysAgcrucibleNaA3NOA4

ఈ తెల్లని స్పటికాకార లవణాలు గాలిలోని నీటి ఆవిరి మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌కు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి:[59]

Na3NO4 + H2O + CO2 → NaNO3 + NaOH + NaHCO3

పరిమిత రసాయన శాస్త్రం ఉన్నప్పటికీ, ఆర్థోనైట్రేట్ అయాన్ దాని సాధారణ చతుర్ముఖ ఆకారం మరియు చిన్న N–O బంధ పొడవుల కారణంగా నిర్మాణపరంగా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, ఇది బంధంలో గణనీయమైన ధ్రువ స్వభావాన్ని సూచిస్తుంది.[59]

ఆర్గానిక్ నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలు

ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో నైట్రోజన్ అత్యంత ముఖ్యమైన మూలకాలలో ఒకటి. అనేక ఆర్గానిక్ ఫంక్షనల్ గ్రూపులు కార్బన్–నైట్రోజన్ బంధంను కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు అమైడ్లు (RCONR2), అమైన్లు (R3N), ఇమైన్లు (RC(=NR)R), ఇమైడ్లు (RCO)2NR, అజైడ్లు (RN3), అజో సమ్మేళనాలు (RN2R), సైనైట్లు (ROCN), ఐసోసైనైట్లు (RNCO), నైట్రేట్లు (RONO2), నైట్రైల్లు (RCN), ఐసోనైట్రైల్లు (RNC), నైట్రైట్లు (RONO), నైట్రో సమ్మేళనాలు (RNO2), నైట్రోసో సమ్మేళనాలు (RNO), ఆక్సిమ్లు (RC(=NOH)R), మరియు పిరిడిన్ ఉత్పన్నాలు. C–N బంధాలు నైట్రోజన్ వైపు బలంగా ధ్రువణత చెందుతాయి. ఈ సమ్మేళనాలలో, నైట్రోజన్ సాధారణంగా త్రిసంయోజక (trivalent) (అయినప్పటికీ ఇది క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణాలు, R4N+లో చతుర్సంయోజక కావచ్చు), ఒక లోన్ పెయిర్‌తో ఉంటుంది, ఇది ప్రోటాన్‌కు సమన్వయం చెందడం ద్వారా సమ్మేళనానికి క్షారత్వాన్ని ఇవ్వగలదు. ఇది ఇతర కారకాల ద్వారా భర్తీ చేయబడవచ్చు: ఉదాహరణకు, అమైడ్లు క్షారాలు కావు ఎందుకంటే లోన్ పెయిర్ డబుల్ బాండ్‌లోకి డీలోకలైజ్ చేయబడుతుంది (అయినప్పటికీ అవి చాలా తక్కువ pH వద్ద క్షారాలుగా పనిచేయవచ్చు, ఆక్సిజన్ వద్ద ప్రోటోనేట్ చేయబడతాయి), మరియు పైరోల్ క్షారము కాదు ఎందుకంటే లోన్ పెయిర్ ఆరోమాటిక్ రింగ్‌లో భాగంగా డీలోకలైజ్ చేయబడుతుంది. ఒక రసాయన పదార్థంలో నైట్రోజన్ మొత్తాన్ని కెల్డాల్ పద్ధతి ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు.[60] ముఖ్యంగా, నైట్రోజన్ న్యూక్లియిక్ యాసిడ్లు, అమినో యాసిడ్లు మరియు తద్వారా ప్రోటీన్లు, మరియు శక్తిని మోసే అణువు అడెనోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగం, కాబట్టి ఇది భూమిపై ఉన్న అన్ని జీవులకు ప్రాణాధారం.

లభ్యత

ఇవి కూడా చూడండి: నైట్రోజన్ చక్రం

నైట్రోజన్ భూమిపై అత్యంత సాధారణమైన స్వచ్ఛమైన మూలకం, ఇది వాతావరణం యొక్క పరిమాణంలో 78.1% ఉంటుంది[2] (ద్రవ్యరాశి పరంగా 75.5%), సుమారు 3.89 మిలియన్ గిగాటన్నులు (3.89e18 kg). అయినప్పటికీ, ఇది భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో అంత సమృద్ధిగా లేదు, ఇది సుమారు 19 పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ ఉంటుంది, ఇది నియోబియం, గాలియం మరియు లిథియంతో సమానం. (ఇది క్రస్ట్ యొక్క ద్రవ్యరాశిని బట్టి 300,000 నుండి మిలియన్ గిగాటన్నుల నైట్రోజన్‌ను సూచిస్తుంది.[61]) ఏకైక ముఖ్యమైన నైట్రోజన్ ఖనిజాలు నైటర్ (పొటాషియం నైట్రేట్, సాల్ట్‌పీటర్) మరియు సోడానైటర్ (సోడియం నైట్రేట్, చిలీ సాల్ట్‌పీటర్. అయితే, 1920ల నుండి అమ్మోనియా మరియు నైట్రిక్ యాసిడ్ యొక్క పారిశ్రామిక సంశ్లేషణ సాధారణం కావడంతో ఇవి నైట్రేట్ల యొక్క ముఖ్యమైన వనరుగా లేవు.[62]

నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలు వాతావరణం మరియు జీవుల మధ్య నిరంతరం మార్పిడి చెందుతాయి. నైట్రోజన్ మొదట ప్రాసెస్ చేయబడాలి, లేదా "స్థిరీకరించబడాలి", మొక్కలకు ఉపయోగపడే రూపంలోకి, సాధారణంగా అమ్మోనియా. కొంత నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ మెరుపుల ద్వారా నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా జరుగుతుంది, కానీ చాలా వరకు డయాజోట్రోఫిక్ బ్యాక్టీరియా ద్వారా నైట్రోజినేస్ అని పిలువబడే ఎంజైమ్‌ల ద్వారా జరుగుతుంది (అయినప్పటికీ నేడు అమ్మోనియాకు పారిశ్రామిక నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ కూడా ముఖ్యమైనది). అమ్మోనియాను మొక్కలు తీసుకున్నప్పుడు, అది ప్రోటీన్లను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ మొక్కలను జంతువులు తింటాయి, అవి తమ ప్రోటీన్లను సంశ్లేషణ చేయడానికి నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు నైట్రోజన్ కలిగిన వ్యర్థాలను విసర్జిస్తాయి. చివరగా, ఈ జీవులు చనిపోయి కుళ్ళిపోతాయి, బ్యాక్టీరియా మరియు పర్యావరణ ఆక్సీకరణ మరియు డీనైట్రిఫికేషన్కు లోనవుతాయి, స్వేచ్ఛా డై నైట్రోజన్‌ను తిరిగి వాతావరణంలోకి పంపుతాయి. హేబర్ ప్రక్రియ ద్వారా పారిశ్రామిక నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ ఎక్కువగా ఎరువుగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయినప్పటికీ అదనపు నైట్రోజన్ కలిగిన వ్యర్థాలు, లీచ్ అయినప్పుడు, మంచినీటి యూట్రోఫికేషన్కు మరియు సముద్ర డెడ్ జోన్ల సృష్టికి దారితీస్తాయి, ఎందుకంటే నైట్రోజన్-ఆధారిత బ్యాక్టీరియా పెరుగుదల నీటి ఆక్సిజన్‌ను అన్ని ఉన్నత జీవులు చనిపోయే స్థాయికి తగ్గిస్తుంది. అంతేకాకుండా, డీనైట్రిఫికేషన్ సమయంలో ఉత్పత్తి అయ్యే నైట్రస్ ఆక్సైడ్, వాతావరణ ఓజోన్ పొరపై దాడి చేస్తుంది.[62]

అనేక ఉప్పునీటి చేపలు తమ పర్యావరణం యొక్క అధిక ఆస్మోటిక్ ప్రభావాల నుండి రక్షించుకోవడానికి పెద్ద మొత్తంలో ట్రైమిథైలామైన్ ఆక్సైడ్ను తయారు చేస్తాయి; ఈ సమ్మేళనం డైమిథైలామైన్గా మారడం వల్ల తాజా కాని ఉప్పునీటి చేపలలో ప్రారంభ వాసన వస్తుంది.[63] జంతువులలో, ఫ్రీ రాడికల్ నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ (ఒక అమినో యాసిడ్ నుండి ఉద్భవించింది), రక్త ప్రసరణ కోసం ఒక ముఖ్యమైన నియంత్రణ అణువుగా పనిచేస్తుంది.[64]

జంతువులలో నీటితో నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ యొక్క వేగవంతమైన చర్య దాని మెటాబోలైట్ నైట్రైట్ ఉత్పత్తికి దారితీస్తుంది. సాధారణంగా ప్రోటీన్లలోని నైట్రోజన్ యొక్క జంతు మెటబాలిజం, యూరియా విసర్జనకు దారితీస్తుంది, అయితే న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ల జంతు మెటబాలిజం యూరియా మరియు యూరిక్ యాసిడ్ విసర్జనకు దారితీస్తుంది. జంతు మాంసం కుళ్ళిపోయినప్పుడు వచ్చే విలక్షణమైన వాసన, పుట్రెసిన్ మరియు కాడావెరిన్ వంటి పొడవైన గొలుసు, నైట్రోజన్ కలిగిన అమైన్ల సృష్టి వల్ల కలుగుతుంది, ఇవి కుళ్ళిపోతున్న ప్రోటీన్లలో వరుసగా ఆర్నిథైన్ మరియు లైసిన్ అమినో యాసిడ్ల విచ్ఛిన్న ఉత్పత్తులు.[65]

ఉత్పత్తి

నైట్రోజన్ వాయువు అనేది ద్రవ గాలి యొక్క ఫ్రాక్షనల్ డిస్టిలేషన్ ద్వారా లేదా వాయు గాలిని ఉపయోగించి యాంత్రిక మార్గాల ద్వారా (ఒత్తిడితో కూడిన రివర్స్ ఆస్మోటిక్ ప్రెజర్ మెంబ్రేన్ లేదా ప్రెజర్ స్వింగ్ అడ్సార్ప్షన్) ఉత్పత్తి చేయబడిన ఒక పారిశ్రామిక వాయువు. మెంబ్రేన్లు లేదా ప్రెజర్ స్వింగ్ అడ్సార్ప్షన్ (PSA) ఉపయోగించే నైట్రోజన్ గ్యాస్ జనరేటర్లు సాధారణంగా బల్క్-డెలివర్డ్ నైట్రోజన్ కంటే ఎక్కువ ఖర్చు మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.[66] వాణిజ్య నైట్రోజన్ తరచుగా స్టీల్ తయారీ మరియు ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఆక్సిజన్ యొక్క పారిశ్రామిక గాఢత కోసం గాలి-ప్రాసెసింగ్ యొక్క ఉప-ఉత్పత్తి. సిలిండర్లలో కంప్రెస్డ్ చేయబడినప్పుడు దీనిని తరచుగా OFN (ఆక్సిజన్-రహిత నైట్రోజన్) అని పిలుస్తారు.[67] వాణిజ్య-స్థాయి నైట్రోజన్‌లో ఇప్పటికే గరిష్టంగా 20 ppm ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, మరియు గరిష్టంగా 2 ppm ఆక్సిజన్ మరియు 10 ppm ఆర్గాన్ కలిగిన ప్రత్యేకంగా శుద్ధి చేసిన గ్రేడ్లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి.[68]

రసాయన ప్రయోగశాలలో, దీనిని అమ్మోనియం క్లోరైడ్ యొక్క జల ద్రావణాన్ని సోడియం నైట్రైట్తో చికిత్స చేయడం ద్వారా తయారు చేస్తారు.[69]

NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2 H2O

ఈ చర్యలో NO మరియు HNO3 వంటి మలినాలు కూడా తక్కువ మొత్తంలో ఏర్పడతాయి. పొటాషియం డైక్రోమేట్ కలిగిన జల సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ ద్వారా వాయువును పంపడం ద్వారా మలినాలను తొలగించవచ్చు.[69]

దీనిని అమ్మోనియం డైక్రోమేట్ యొక్క ఉష్ణ వియోగం ద్వారా కూడా పొందవచ్చు.[70]

3(NH4)2Cr2O7 → 2N2 + 9H2O + 3Cr2O3 + 2NH3 + 2O2

చాలా స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్‌ను బేరియం అజైడ్ లేదా సోడియం అజైడ్ యొక్క ఉష్ణ వియోగం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు.[71]

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

అప్లికేషన్లు

నైట్రోజన్ సమ్మేళనాల అప్లికేషన్లు ఈ తరగతి యొక్క భారీ పరిమాణం కారణంగా సహజంగానే చాలా వైవిధ్యంగా ఉంటాయి: అందువల్ల, ఇక్కడ స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్ యొక్క అప్లికేషన్లు మాత్రమే పరిగణించబడతాయి. పరిశ్రమ ఉత్పత్తి చేసే నైట్రోజన్‌లో మూడింట రెండు వంతులు (2/3) వాయువుగా మరియు మిగిలిన మూడింట ఒక వంతు (1/3) ద్రవంగా అమ్ముడవుతుంది.

వాయువుNitrogen_gas

గాలిలోని ఆక్సిజన్ అగ్ని, పేలుడు లేదా ఆక్సీకరణ ప్రమాదాన్ని కలిగించే చోట తక్కువ చర్యాశీలత కలిగిన సురక్షిత వాతావరణంగా ఈ వాయువు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. కొన్ని ఉదాహరణలు:[68]

రసాయన విశ్లేషణలో నమూనా తయారీ సమయంలో నైట్రోజన్‌ను సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. ద్రవ నమూనాల పరిమాణాన్ని తగ్గించడానికి మరియు గాఢతను పెంచడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు. ద్రవ ఉపరితలానికి లంబంగా నైట్రోజన్ వాయువును ఒత్తిడితో పంపడం ద్వారా, ద్రావణి (solvent) ఆవిరైపోతుంది, తద్వారా ద్రావితం (solute) మరియు ఆవిరి కాని ద్రావణి మిగిలిపోతాయి.[77]

కొన్ని రకాల బీర్ల, ముఖ్యంగా స్టౌట్లు మరియు బ్రిటిష్ ఏల్ల కెగ్‌లలో ఒత్తిడిని కలిగించడానికి కార్బన్ డయాక్సైడ్కు బదులుగా లేదా దానితో కలిపి నైట్రోజన్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఇది చిన్నపాటి బుడగలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనివల్ల బీర్ మరింత మృదువుగా మరియు నురుగుతో కూడి ఉంటుంది.[78] "విడ్జెట్" అని పిలువబడే ఒత్తిడి-సున్నితమైన నైట్రోజన్ క్యాప్సూల్, నైట్రోజన్-ఛార్జ్డ్ బీర్లను క్యాన్‌లు మరియు బాటిల్లలో ప్యాక్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.[79][80] పెయింట్‌బాల్ గన్ల కోసం ప్రధాన శక్తి వనరుగా కార్బన్ డయాక్సైడ్ స్థానంలో నైట్రోజన్ ట్యాంకులు వస్తున్నాయి. నైట్రోజన్‌ను CO2 కంటే ఎక్కువ ఒత్తిడి వద్ద ఉంచాలి, దీనివల్ల N2 ట్యాంకులు బరువుగా మరియు ఖరీదైనవిగా ఉంటాయి.[81]

పరికరాలు

కొన్ని నిర్మాణ పరికరాలు హైడ్రాలిక్ సిస్టమ్లకు అదనపు శక్తిని అందించడానికి ఒత్తిడితో కూడిన నైట్రోజన్ వాయువును ఉపయోగిస్తాయి, ఉదాహరణకు హైడ్రాలిక్ హ్యామర్. సోడియం అజైడ్ వియోగం ద్వారా ఏర్పడే నైట్రోజన్ వాయువును ఎయిర్‌బ్యాగ్ల ఉబ్బడానికి ఉపయోగిస్తారు.[82]

మరణశిక్ష

మరింత సమాచారం: Inert gas asphyxiation నైట్రోజన్ స్వతహాగా ఒక ఉక్కిరిబిక్కిరి చేసే వాయువు (asphyxiant gas) కావడంతో, కొన్ని అధికార పరిధులు స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్‌ను పీల్చడం ద్వారా ఉక్కిరిబిక్కిరి చేయడాన్ని మరణశిక్ష అమలు చేసే పద్ధతిగా (లీథల్ ఇంజెక్షన్‌కు ప్రత్యామ్నాయంగా) పరిగణించాయి.[83][84][85] జనవరి 2024లో, కెన్నెత్ యూజీన్ స్మిత్ నైట్రోజన్ అస్ఫిక్సియేషన్ (ఉక్కిరిబిక్కిరి చేయడం) ద్వారా మరణశిక్ష పొందిన మొదటి వ్యక్తిగా నిలిచారు.[86]

ద్రవం

ప్రధాన వ్యాసం: Liquid nitrogen

ద్రవ నైట్రోజన్ అనేది నీటి వలె కనిపించే ఒక క్రయోజెనిక్ ద్రవం. డ్యూయర్ ఫ్లాస్క్ల వంటి సరైన కంటైనర్లలో ఉంచినప్పుడు, దీనిని తక్కువ ఆవిరి నష్టంతో రవాణా చేయవచ్చు మరియు నిల్వ చేయవచ్చు.[87]

డ్రై ఐస్ వలె, ద్రవ నైట్రోజన్ యొక్క ప్రధాన ఉపయోగం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద శీతలీకరణ కోసం. రక్తం మరియు పునరుత్పత్తి కణాల (శుక్రకణాలు మరియు గుడ్లు) వంటి జీవ పదార్థాల క్రయోప్రిజర్వేషన్లో దీనిని ఉపయోగిస్తారు. చర్మంపై ఉన్న తిత్తులు మరియు మొటిమలను గడ్డకట్టించడం ద్వారా తొలగించడానికి క్రయోథెరపీలో దీనిని ఉపయోగిస్తారు.[88] ప్రయోగశాల కోల్డ్ ట్రాప్లలో మరియు వాక్యూమ్ పంప్ సిస్టమ్‌లలో తక్కువ పీడనాన్ని పొందడానికి క్రయోపంప్లలో దీనిని ఉపయోగిస్తారు. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు మరియు ఎక్స్-రే డిటెక్టర్ల వంటి వేడి-సున్నితమైన ఎలక్ట్రానిక్స్‌ను చల్లబరచడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు. ఇతర ఉపయోగాలలో గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద మెత్తగా లేదా రబ్బరులా ఉండే పదార్థాలను ఫ్రీజ్-గ్రైండింగ్ మరియు మ్యాచింగ్ చేయడం, ఇంజనీరింగ్ భాగాలను ష్రింక్-ఫిట్టింగ్ చేయడం మరియు అసెంబ్లింగ్ చేయడం వంటివి ఉన్నాయి. తక్కువ ఖర్చు కారణంగా, ఆహారాన్ని నిల్వ చేయడం, పశువులకు ఫ్రీజ్-బ్రాండింగ్ చేయడం, వాల్వ్‌లు లేనప్పుడు పైపులలో ప్రవాహాన్ని ఆపడానికి గడ్డకట్టించడం మరియు త్రవ్వకాల సమయంలో అస్థిరమైన నేలను గడ్డకట్టడం వంటి సందర్భాల్లో కూడా ద్రవ నైట్రోజన్‌ను ఉపయోగిస్తారు.[68]

భద్రత

వాయువు

నైట్రోజన్ విషపూరితం కానప్పటికీ, మూసివున్న ప్రదేశంలోకి విడుదలైనప్పుడు అది ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేస్తుంది, తద్వారా ఉక్కిరిబిక్కిరి ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. మానవ కెరోటిడ్ బాడీ తక్కువ ఆక్సిజన్ (హైపోక్సియా)ను గుర్తించే వ్యవస్థ తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉండటం వల్ల, ఇది తక్కువ హెచ్చరిక సంకేతాలతో జరగవచ్చు.[89] మార్చి 19, 1981న మొదటి స్పేస్ షటిల్ మిషన్ ప్రయోగానికి కొద్దిసేపటి ముందు, అగ్ని ప్రమాద నివారణ చర్యగా స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్‌తో నింపబడిన స్పేస్ షటిల్ మొబైల్ లాంచర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ ప్రదేశంలోకి ప్రవేశించిన ఇద్దరు సాంకేతిక నిపుణులు ఉక్కిరిబిక్కిరి అయి మరణించారు.[90]

అధిక పాక్షిక పీడనం (సుమారు 4 బార్ కంటే ఎక్కువ, స్కూబా డైవింగ్లో 30 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ లోతులో) వద్ద పీల్చినప్పుడు, నైట్రోజన్ ఒక అనస్థీషియా ఏజెంట్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇది నైట్రోజన్ నార్కోసిస్కు కారణమవుతుంది. ఇది నైట్రస్ ఆక్సైడ్ మత్తుకు సమానమైన తాత్కాలిక మానసిక బలహీనత.[91][92]

నైట్రోజన్ రక్తం మరియు శరీర కొవ్వులలో కరుగుతుంది. వేగవంతమైన డీకంప్రెషన్ (డైవర్లు చాలా వేగంగా పైకి వచ్చినప్పుడు లేదా వ్యోమగాములు క్యాబిన్ పీడనం నుండి స్పేస్‌సూట్ పీడనానికి వేగంగా మారినప్పుడు) డీకంప్రెషన్ సిక్‌నెస్ (గతంలో కైసన్ సిక్‌నెస్ లేదా 'ది బెండ్స్' అని పిలిచేవారు) అనే ప్రాణాంతక స్థితికి దారితీస్తుంది. రక్తప్రవాహం, నరాలు, కీళ్లు మరియు ఇతర సున్నితమైన లేదా కీలకమైన ప్రాంతాలలో నైట్రోజన్ బుడగలు ఏర్పడటం వల్ల ఇది సంభవిస్తుంది.[93][94] ఇతర "జడ" వాయువుల (కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు ఆక్సిజన్ కాకుండా ఇతర వాయువులు) బుడగలు కూడా ఇదే ప్రభావాన్ని కలిగిస్తాయి, కాబట్టి శ్వాస వాయువులలో నైట్రోజన్‌ను భర్తీ చేయడం వల్ల నైట్రోజన్ నార్కోసిస్‌ను నివారించవచ్చు, కానీ డీకంప్రెషన్ సిక్‌నెస్‌ను నివారించలేదు.[95]

ద్రవం

క్రయోజెనిక్ ద్రవంగా, ద్రవ నైట్రోజన్ తాకినప్పుడు కోల్డ్ బర్న్లకు కారణమవుతుంది, అయితే లీడెన్‌ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం చాలా తక్కువ సమయం (సుమారు ఒక సెకను) బహిర్గతమైనప్పుడు రక్షణను అందిస్తుంది.[96] ద్రవ నైట్రోజన్‌ను తీసుకోవడం వల్ల తీవ్రమైన అంతర్గత నష్టం జరగవచ్చు. ఉదాహరణకు, 2012లో ఇంగ్లాండ్‌లో ఒక యువతి ద్రవ నైట్రోజన్‌తో చేసిన కాక్‌టెయిల్ తాగిన తర్వాత తన కడుపును తొలగించుకోవాల్సి వచ్చింది.[97]

ద్రవ నైట్రోజన్ యొక్క ద్రవ-నుండి-వాయువు విస్తరణ నిష్పత్తి 20 °C వద్ద 1:694 ఉంటుంది, కాబట్టి మూసివున్న ప్రదేశంలో ద్రవ నైట్రోజన్ వేగంగా ఆవిరైతే భారీ శక్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది. జనవరి 12, 2006న టెక్సాస్ A&M విశ్వవిద్యాలయంలో జరిగిన ఒక సంఘటనలో, ద్రవ నైట్రోజన్ ట్యాంక్ యొక్క ప్రెజర్-రిలీఫ్ పరికరాలు పనిచేయకపోవడంతో ట్యాంక్ పేలిపోయింది. ఈ పేలుడు శక్తి ట్యాంక్‌ను పైకప్పు గుండా విసిరివేసేంత మరియు కాంక్రీట్ బీమ్‌ను ముక్కలు చేసేంత బలంగా ఉంది.[98]

ద్రవ నైట్రోజన్ సులభంగా ఆవిరై నైట్రోజన్ వాయువుగా మారుతుంది, కాబట్టి వాయు రూప నైట్రోజన్‌కు సంబంధించిన జాగ్రత్తలు ద్రవ నైట్రోజన్‌కు కూడా వర్తిస్తాయి.[99][100][101] ఉదాహరణకు, ద్రవ నైట్రోజన్‌తో పనిచేసేటప్పుడు గ్యాస్ లీకేజీలను గుర్తించడానికి ఆక్సిజన్ సెన్సార్లను భద్రతా జాగ్రత్తగా ఉపయోగిస్తారు.[102]

ద్రవ నైట్రోజన్ ఉన్న పాత్రలు గాలి నుండి ఆక్సిజన్‌ను ఘనీభవింపజేయగలవు. నైట్రోజన్ ఆవిరైపోతున్నప్పుడు, పాత్రలోని ద్రవం ఆక్సిజన్‌తో సమృద్ధిగా మారుతుంది (మరిగే స్థానం -183 °C, నైట్రోజన్ కంటే ఎక్కువ), ఇది సేంద్రీయ పదార్థాల తీవ్రమైన ఆక్సీకరణకు కారణమవుతుంది.[103]

ఆక్సిజన్ లోప పర్యవేక్షకులు

ఆక్సిజన్ సెన్సార్లను మూసివున్న ప్రదేశాలలో మరియు నైట్రోజన్ వాయువు లేదా ద్రవం నిల్వ చేయబడిన లేదా ఉపయోగించబడే ఏ ప్రదేశంలోనైనా ఆక్సిజన్ స్థాయిలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. నైట్రోజన్ లీక్ అయినప్పుడు మరియు ఆక్సిజన్ స్థాయిలు ముందే నిర్ణయించిన అలారం స్థాయికి పడిపోయినప్పుడు, ఆక్సిజన్ లోప పర్యవేక్షకుడు శబ్ద మరియు దృశ్య అలారాలను మోగించేలా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు. సాధారణంగా, ఆక్సిజన్ స్థాయిలు 19.5% కంటే తక్కువకు పడిపోయినప్పుడు సిబ్బందిని అప్రమత్తం చేస్తారు. అమెరికాలో, OSHA ప్రకారం, ఆక్సిజన్ సాంద్రత 19.5% కంటే తక్కువ లేదా 23.5% కంటే ఎక్కువ ఉన్న వాతావరణం ప్రమాదకరమైనది.[104]

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ Common Bond Energies (D) and Bond Lengths (r) ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ. wiredchemist.com
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Greenwood and Earnshaw, pp. 406–07
  3. ↑ Rutherford, Daniel (1772) "Dissertatio Inauguralis de aere fixo, aut mephitico ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ" (Inaugural dissertation on the air [called] fixed or mephitic), M.D. dissertation, University of Edinburgh, Scotland. English translation: Dobbin, Leonard. (1935). "Daniel Rutherford's inaugural dissertation". Journal of Chemical Education. 12 (8) 370–75. doi:10.1021/ed012p370.
  4. ↑ (1932). "The discovery of the elements. IV. Three important gases". Journal of Chemical Education. 9 (2) 215. doi:10.1021/ed009p215.
  5. ↑ Ihde, Aaron J.. (1964). "The Development of Modern Chemistry". Harper & Row.
  6. ↑ Carl Wilhelm Scheele, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer [Chemical treatise on air and fire] (Upsala, Sweden: Magnus Swederus, 1777; and Leipzig, (Germany): Siegfried Lebrecht Crusius, 1777). In the section titled "Die Luft muß aus elastischen Flüßigkeiten von zweyerley Art, zusammengesetzet seyn." (The air must be composed of elastic fluids of two sorts), pp. 6–14, Scheele presents the results of eight experiments in which air was reacted with various substances. He concluded (p. 13): "So viel sehe ich aus angeführten Versuchen, daß die Luft aus 2 von einander unterschiedenen Flußigkeiten bestehe, von welchen die eine die Eigenschaft das Phlogiston anzuziehen gar nicht äussere, die andere aber zur solchen Attraction eigentlich aufgeleget ist und welche zwischen dem 3:ten und 4:ten Theil von der ganzen Luftmasse aus machet." (So I see [this] much from the experiments [that were] conducted: that the air consists of two fluids [that] differ from one another, of which the one doesn't express at all the property of attracting phlogiston; the other, however, is capable of such attraction and which makes up between 1/3 and 1/4 part of the entire mass of the air.)
  7. ↑ Priestley, Joseph. (1772). "Observations on different kinds of air". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 62 (62) 147–256. doi:10.1098/rstl.1772.0021. ; see p. 225. ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ
  8. ↑ Priestley, Joseph. (1772). "Observations on different kinds of air". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 62 (62) 147–256. doi:10.1098/rstl.1772.0021. ; see: "VII. Of air infected with the fumes of burning charcoal." pp. 225–28. ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ
  9. ↑ Lavoisier, Antoine with Robert Kerr, trans., Elements of Chemistry, 4th ed. (Edinburgh, Scotland: William Creech, 1799), pp. 85–86. [p. 85]: ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ "In reflecting upon the circumstances of this experiment, we readily perceive; that the mercury, during its calcination [i.e., roasting in air], absorbs the salubrious and respirable part of the air, or, to speak more strictly, the base of this respirable part; that the remaining air is a species of mephitis [i.e., a poisonous gas emitted from the earth], incapable of supporting combustion or respiration; ... " [p. 86]: ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ "I shall afterwards shew, that at least in our climate, the atmospheric air is composed of respirable and mephitic airs, in the proportion of 27 and 73; ... "
  10. ↑ Lavoisier, Antoine with Robert Kerr, trans., Elements of Chemistry, 4th ed. (Edinburgh, Scotland: William Creech, 1799), p. 101: "The chemical properties of the noxious portion of the atmospheric air being hitherto but little known, we have been satisfied to derive the name of its base from its known quality of killing such animals as are forced to breathe it, giving it the name of azot, from the Greek privitive particle α and ξωη, vita; hence the name of the noxious part of atmospheric air is azotic gas."
  11. ↑ Chaptal, J. A. and Nicholson, William trans. (1800) Elements of Chemistry, 3rd ed. London, England: C.C. and J. Robinson, vol. 1. pp. xxxv–xxxvi: "In order to correct the Nomenclature on this head [i.e., in this regard], nothing more is necessary than to substitute to [i.e., for] this word a denomination which is derived from the general system made use of; and I have presumed to propose that of Nitrogene Gas. In the first place, it is deduced from the characteristic and exclusive property of this gas, which forms the radical of the nitric acid. By this means we shall preserve to the combinations [i.e., compounds] of this substance the received [i.e., prevailing] denominations, such as those of the Nitric Acid, Nitrates, Nitrites, &c."
  12. ↑ nitrogen ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ. Etymonline.com. Retrieved 2011-10-26.
  13. ↑ Strutt, R. J. (1911) "Bakerian Lecture. A chemically active modification of nitrogen, produced by the electric discharge", ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ Proceedings of the Royal Society A, 85 (577): 219–29.
  14. ↑ 1=Lord Rayleigh's Active Nitrogen. Lateralscience.co.uk. Retrieved 2011-10-26.
  15. ↑ (2008). "How a century of ammonia synthesis changed the world". Nature Geoscience. 1 (10) 636. doi:10.1038/ngeo325.
  16. ↑ 16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 Greenwood and Earnshaw, pp. 411–12
  17. ↑ Greenwood and Earnshaw, p. 550
  18. ↑ Kaupp, Martin. (1 December 2006). "The role of radial nodes of atomic orbitals for chemical bonding and the periodic table". Journal of Computational Chemistry. 28 (1) 320–25. doi:10.1002/jcc.20522.
  19. ↑ 19.00 19.01 19.02 19.03 19.04 19.05 19.06 19.07 19.08 19.09 గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 412–16
  20. ↑ (2017). "Carbon nitrides: synthesis and characterization of a new class of functional materials". Physical Chemistry Chemical Physics. 19 (24) 15613–15638. doi:10.1039/C7CP02711G.
  21. ↑ (2016). "Descriptive Inorganic Chemistry". 198. Elsevier. ISBN 978-0-12-804697-5.
  22. ↑ (1994). "Inorganic and organometallic polymers II: advanced materials and intermediates". 344–357. American Chemical Society. doi:10.1021/bk-1994-0572.ch026.
  23. ↑ Holman, Jack P.. (2002). "Heat transfer". 600–606. McGraw-Hill Companies, Inc.. ISBN 9780072406559.
  24. ↑ (2007). "Fundamentals of heat and mass transfer.". 941–950. John Wiley and Sons, Inc.. ISBN 9780471457282.
  25. ↑ Bethe, H. A.. (1939). "Energy Production in Stars". Physical Review. 55 (5) 434–56. doi:10.1103/PhysRev.55.434.
  26. ↑ (15 December 2004). Stable Isotopes and Biosphere – Atmosphere Interactions: Processes and Biological Controls. 74–75. Elsevier. ISBN 978-0-08-052528-0.
  27. ↑ గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుట 408
  28. ↑ Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Retrieval & Plotting. నేషనల్ న్యూక్లియర్ డేటా సెంటర్.
  29. ↑ ఆర్థర్ జి పామర్. (2007). "ప్రోటీన్ NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీ". ఎల్సెవియర్ అకాడమిక్ ప్రెస్. ISBN 978-0-12-164491-8.
  30. ↑ కాట్జెన్‌బర్గ్, ఎం. ఎ.. (2008). "బయోలాజికల్ ఆంత్రోపాలజీ ఆఫ్ ది హ్యూమన్ స్కెలిటన్". వైలీ. ISBN 978-0-471-79372-4.
  31. ↑ చో, అడ్రియన్. (25 సెప్టెంబర్ 2023). ఫ్లీటింగ్ ఫామ్ ఆఫ్ నైట్రోజన్ స్ట్రెచెస్ న్యూక్లియర్ థియరీ టు ఇట్స్ లిమిట్స్. science.org.
  32. ↑ కార్ల్సన్, నీల్. (జనవరి 22, 2012). "ఫిజియాలజీ ఆఫ్ బిహేవియర్". 11th edition 151. పియర్సన్. ISBN 978-0-205-23939-9.
  33. ↑ 33.0 33.1 33.2 నీబ్, కార్ల్ హైంజ్. (1997). ది రేడియోకెమిస్ట్రీ ఆఫ్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్స్ విత్ లైట్ వాటర్ రియాక్టర్స్. 227. వాల్టర్ డి గ్రూయిటర్. ISBN 978-3-11-013242-7.
  34. ↑ యూనివర్సల్ ఇండస్ట్రియల్ గ్యాసెస్, ఇంక్...నైట్రోజన్ N2 ప్రాపర్టీస్, యూసెస్, అప్లికేషన్స్ - గ్యాస్ అండ్ లిక్విడ్.
  35. ↑ గ్రే, థియోడర్. (2009). ది ఎలిమెంట్స్: ఎ విజువల్ ఎక్స్‌ప్లోరేషన్ ఆఫ్ ఎవ్రీ నోన్ ఆటమ్ ఇన్ ది యూనివర్స్. బ్లాక్ డాగ్ & లెవెంతల్ పబ్లిషర్స్. ISBN 978-1-57912-814-2.
  36. ↑ (1970). "క్రిస్టల్ స్ట్రక్చర్స్ ఆఫ్ ది త్రీ మోడిఫికేషన్స్ ఆఫ్ నైట్రోజన్ 14 అండ్ నైట్రోజన్ 15 ఎట్ హై ప్రెషర్". ది జర్నల్ ఆఫ్ కెమికల్ ఫిజిక్స్. 52 (12) 6000–08. doi:10.1063/1.1672899.
  37. ↑ (2006). "ఎ కంపారిజన్ ఆఫ్ లిక్విడ్ నైట్రోజన్ అండ్ లిక్విడ్ హీలియం యాజ్ క్రయోజెన్స్ ఫర్ ఎలక్ట్రాన్ క్రయోటోమోగ్రఫీ". జర్నల్ ఆఫ్ స్ట్రక్చరల్ బయాలజీ. 153 (3) 231–40. doi:10.1016/j.jsb.2005.12.004.
  38. ↑ (25 జూలై 2015). ఫ్లోయింగ్ నైట్రోజన్ ఐస్ గ్లేసియర్స్ సీన్ ఆన్ సర్ఫేస్ ఆఫ్ ప్లూటో ఆఫ్టర్ న్యూ హొరైజన్స్ ఫ్లైబై. ABC న్యూస్.
  39. ↑ (2014). ఎన్సైక్లోపీడియా ఆఫ్ ది సోలార్ సిస్టమ్. 861–82. ఎల్సెవియర్. ISBN 978-0-12-416034-7.
  40. ↑ నెప్ట్యూన్: మూన్స్: ట్రైటాన్. NASA.
  41. ↑ లెవార్స్, ఎరోల్ జి.. (2008). "మోడలింగ్ మార్వెల్స్: కంప్యూటేషనల్ యాంటిసిపేషన్ ఆఫ్ నోవెల్ మాలిక్యూల్స్". 141–63. స్ప్రింగర్ సైన్స్+బిజినెస్ మీడియా. ISBN 978-1-4020-6972-7. doi:10.1007/978-1-4020-6973-4.
  42. ↑ (జూన్ 2025). "ప్రిపరేషన్ ఆఫ్ ఎ న్యూట్రల్ నైట్రోజన్ అలోట్రోప్ హెక్సానైట్రోజన్ C2h-N6". నేచర్. 642 (8067) 356–360. doi:10.1038/s41586-025-09032-9.
  43. ↑ ఫ్రైజుక్, ఎం. డి.. (2000). "ది కంటిన్యూయింగ్ స్టోరీ ఆఫ్ డైనిట్రోజన్ యాక్టివేషన్". కోఆర్డినేషన్ కెమిస్ట్రీ రివ్యూస్. 200–202 379. doi:10.1016/S0010-8545(00)00264-2.
  44. ↑ ష్రాక్, ఆర్. ఆర్.. (2005). "కెటలిటిక్ రిడక్షన్ ఆఫ్ డైనిట్రోజన్ టు అమ్మోనియా ఎట్ ఎ సింగిల్ మాలిబ్డినం సెంటర్". Acc. Chem. Res.. 38 (12) 955–62. doi:10.1021/ar0501121.
  45. ↑ 45.0 45.1 45.2 45.3 45.4 గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 417–20
  46. ↑ గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 434–38
  47. ↑ గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 420–26
  48. ↑ 48.0 48.1 48.2 48.3 గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 426–33
  49. ↑ వీరా, ఆర్.. (2002). "న్యూ కార్బన్ నానోఫైబర్/గ్రాఫైట్ ఫెల్ట్ కాంపోజిట్ ఫర్ యూజ్ యాజ్ ఎ కెటలిస్ట్ ఫర్ హైడ్రాజైన్ కెటలిటిక్ డికంపోజిషన్". కెమికల్ కమ్యూనికేషన్స్. (9) 954–55. doi:10.1039/b202032g.
  50. ↑ 50.0 50.1 50.2 50.3 గ్రీన్‌వుడ్ మరియు ఎర్న్‌షా, పుటలు 438–42
  51. ↑ Bowden, F. P.. (1958). "Initiation of Explosion by Neutrons, α-Particles, and Fission Products". Proceedings of the Royal Society of London A. 246 (1245) 216–19. doi:10.1098/rspa.1958.0123.
  52. ↑ (1993). Chemical Magic. 76. Dover. ISBN 978-0-486-67628-9.
  53. ↑ (1943). "Chlorine Azide, ClN3. I". Journal of the American Chemical Society. 65 (9) 1696–1698. doi:10.1021/ja01249a012.
  54. ↑ Lyhs, Benjamin. (20 February 2012). Solid-State Structure of Bromine Azide. Angewandte Chemie International Edition. 51 (8) 1970–1974. doi:10.1002/anie.201108092.
  55. ↑ 55.0 55.1 55.2 55.3 55.4 55.5 Greenwood and Earnshaw, pp. 443–58
  56. ↑ (23 December 2010). "Experimental Detection of Trinitramide, N(NO2)3". Angewandte Chemie International Edition. 50 (5) 1145–48. doi:10.1002/anie.201007047.
  57. ↑ (1999). "Current trends in the development of nitric oxide donors". Current Pharmaceutical Design. 5 (6) 417–41. doi:10.2174/138161280506230110111042.
  58. ↑ Talawar, M. B.. (2005). "Establishment of Process Technology for the Manufacture of Dinitrogen Pentoxide and its Utility for the Synthesis of Most Powerful Explosive of Today – CL-20". Journal of Hazardous Materials. 124 (1–3) 153–64. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.04.021.
  59. ↑ 59.0 59.1 59.2 59.3 59.4 59.5 59.6 59.7 59.8 Greenwood and Earnshaw, pp. 459–72
  60. ↑ (2008). "Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics and Informatics". 1063. ISBN 978-1-4020-6753-2. doi:10.1007/978-1-4020-6754-9_9066.
  61. ↑ సగటు మందం 10 నుండి 30 కిమీ మధ్య ఉంటుంది, భూమి క్రస్ట్ యొక్క ద్రవ్యరాశి 15×10^18 మరియు 45×10^18 టన్నుల మధ్య ఉంటుంది.
  62. ↑ 62.0 62.1 Greenwood and Earnshaw, pp. 407–09
  63. ↑ Nielsen, M. K.. (Jun 2004). "Quantitative relationship between trimethylamine oxide aldolase activity and formaldehyde accumulation in white muscle from gadiform fish during frozen storage". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52 (12) 3814–22. doi:10.1021/jf035169l.
  64. ↑ Knox, G. A.. (2007). Biology of the Southern Ocean. 392. CRC Press. ISBN 978-0-8493-3394-1.
  65. ↑ Vickerstaff Joneja. (2004). Digestion, diet, and disease: irritable bowel syndrome and gastrointestinal function. 121. Rutgers University Press. ISBN 978-0-8135-3387-2.
  66. ↑ Froehlich, Peter. (May 2013). A Sustainable Approach to the Supply of Nitrogen. www.parker.com.
  67. ↑ (1957). "Nitrogen Purfication. Pilot Plant Removal of Oxygen". Industrial & Engineering Chemistry. 49 (5) 869–73. doi:10.1021/ie50569a032.
  68. ↑ 68.0 68.1 68.2 68.3 68.4 Greenwood and Earnshaw, pp. 409–11
  69. ↑ 69.0 69.1 (1967). "Analysis for nitrite by evolution of nitrogen: A general chemistry laboratory experiment". Journal of Chemical Education. 44 (8) 475. doi:10.1021/ed044p475.
  70. ↑ (1971). "Thermal decomposition of ammonium dichromate". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 33 (9) 2857–2866. doi:10.1016/0022-1902(71)80047-7.
  71. ↑ (2004). "Polymerization of nitrogen in sodium azide". The Journal of Chemical Physics. 120 (22) 10618–23. doi:10.1063/1.1718250.
  72. ↑ (2002). Food Additives in Europe 2000. 591. Nordic Council of Ministers. ISBN 978-92-893-0829-8.
  73. ↑ (2002). Elements of the p Block. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-690-4.
  74. ↑ Gavriliuk, V. G.. (1999). High nitrogen steels: structure, properties, manufacture, applications. Springer. ISBN 978-3-540-66411-6.
  75. ↑ (2015). "Generating duplex microstructures by nitriding; nitriding of iron based Fe–Mn alloy". Materials Science and Technology. 32 (9) 1743284715Y.000. doi:10.1179/1743284715Y.0000000098.
  76. ↑ (2001-03-16). Why don't they use normal air in race car tires?. Howstuffworks.
  77. ↑ Kemmochi, Y. (2002). "Centrifugal concentrator for the substitution of nitrogen blow-down micro-concentration in dioxin/polychlorinated biphenyl sample preparation". Journal of Chromatography A. 943 (2) 295–97. doi:10.1016/S0021-9673(01)01466-2.
  78. ↑ (2001). Beer: Quality, Safety and Nutritional Aspects. 22. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-588-4.
  79. ↑ (2000-08-16). How does the widget in a beer can work?. Howstuffworks.
  80. ↑ (1 November 2009). Froth!: The Science of Beer. 131. Johns Hopkins University Press+ORM. ISBN 978-0-8018-9569-2.
  81. ↑ Kennett, Andrew J.. (2008). "Design of a pneumatically assisted shifting system for Formula SAE racing applications". Dept. of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology..
  82. ↑ Betterton, E. A.. (2003). "Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags". Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 33 (4) 423–58. doi:10.1080/10643380390245002.
  83. ↑ Sanburn, Josh. (2015-04-10). The Dawn of a New Form of Capital Punishment. Time.
  84. ↑ Sexton, Mike. (18 December 2012). Euthanasia campaigner under scrutiny. ABC.
  85. ↑ Berman, Mark. (April 17, 2015). Oklahoma says it will now use nitrogen gas as its backup method of execution. The Washington Post.
  86. ↑ (26 January 2024). Kenneth Eugene Smith executed by nitrogen hypoxia in Alabama, marking a first for the death penalty. CBS News.
  87. ↑ Kaganer, M. G.. (1967). "Vessels for the storage and transport of liquid oxygen and nitrogen". Chemical and Petroleum Engineering. 3 (12) 918–22. doi:10.1007/BF01136404.
  88. ↑ Ahmed I. (May 2001). "Liquid nitrogen cryotherapy of common warts: cryo-spray vs. cotton wool bud". Br. J. Dermatol.. 144 (5) 1006–09. doi:10.1046/j.1365-2133.2001.04190.x.
  89. ↑ Biology Safety – Cryogenic materials. The risks posed by them. University of Bath.
  90. ↑ (September 30, 2013). Space Shuttle Columbia Fast Facts. CNN.
  91. ↑ (1985). Effects of inert gas narcosis on behavior – a critical review. Undersea Biomed. Res.. 12 (4) 369–402.
  92. ↑ Rogers, W. H.. (1989). Effect of brief, repeated hyperbaric exposures on susceptibility to nitrogen narcosis. Undersea Biomed. Res.. 16 (3) 227–32.
  93. ↑ Acott, C.. (1999). A brief history of diving and decompression illness. South Pacific Underwater Medicine Society Journal. 29 (2).
  94. ↑ (1975). Nitrogen elimination in man during decompression. Undersea Biomed. Res.. 2 (4) 285–97.
  95. ↑ (2006). US Navy Diving Manual, 6th revision. US Naval Sea Systems Command.
  96. ↑ Boiling and the Leidenfrost Effect. Fundamentals of Physics. 1–4.
  97. ↑ (2012-10-08). Liquid nitrogen cocktail leaves teen in hospital. BBC News.
  98. ↑ Mattox, Brent S.. Investigative Report on Chemistry 301A Cylinder Explosion. Texas A&M University.
  99. ↑ British Compressed Gases Association (2000) BCGA Code of Practice CP30. The Safe Use of Liquid nitrogen Dewars up to 50 litres...
  100. ↑ Confined Space Entry – Worker and Would-be Rescuer Asphyxiated. Valero Refinery Asphyxiation Incident Case Study..
  101. ↑ (1999-10-25). Inquiry after man dies in chemical leak. BBC News.
  102. ↑ (2007). Liquid Nitrogen – Code of practice for handling. Birkbeck, University of London.
  103. ↑ Levey, Christopher G.. Liquid Nitrogen Safety. Thayer School of Engineering at Dartmouth.
  104. ↑ National Institutes of Health. Protocol for Use and Maintenance of Oxygen Monitoring Devices. February 2014, at 1:35 UTC. Available at: https://www.ors.od.nih.gov/sr/dohs/documents/protocoloxygenmonitoring.pdf ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ. Accessed June 23, 2020

గ్రంథ పట్టిక

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Nitrogen” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=నైట్రోజన్&oldid=929"