Typpi on hyvin tunnettu kemiallinen alkuaine, jota merkitään kirjaimella N. Tämä alkuaine on ehkä epäorgaanisen kemian perusta, sitä aletaan tutkia yksityiskohtaisesti 8. luokalla. Tässä artikkelissa tarkastelemme tätä kemiallista alkuainetta sekä sen ominaisuuksia ja tyyppejä.
Kemiallisen alkuaineen löytämisen historia
Typpi on alkuaine, jonka kuuluisa ranskalainen kemisti Antoine Lavoisier esitteli ensimmäisenä. Mutta monet tiedemiehet taistelevat typen löytäjän tittelistä, heidän joukossaan ovat Henry Cavendish, Karl Scheele ja Daniel Rutherford.
Henry Cavendish oli kokeen tuloksena ensimmäinen, joka eristi kemiallisen alkuaineen, mutta ei ymmärtänyt saaneensa yksinkertaista ainetta. Hän kertoi kokemuksestaan Joseph Priestleylle, joka myös teki useita tutkimuksia. Todennäköisesti Priestley onnistui myös eristämään tämän elementin, mutta tiedemies ei ymmärtänyt, mitä hän tarkalleen sai, joten hän ei ansainnut löytäjän titteliä. Karl Scheele teki saman tutkimuksen samaan aikaan, mutta ei tullut oikeaan johtopäätökseen.
Samana vuonna Daniel Rutherford onnistui paitsi saamaan typpeä myöskuvaile sitä, julkaise väitöskirja ja kerro alkuaineen kemialliset perusominaisuudet. Mutta edes Rutherford ei täysin ymmärtänyt, mitä hän oli saanut. Häntä pidetään kuitenkin löytäjänä, koska hän oli lähinnä ratkaisua.
Nimen typpi alkuperä
Kreikasta "typpi" on käännetty "elottomaksi". Lavoisier työskenteli nimikkeistön sääntöjen parissa ja päätti nimetä elementin tällä tavalla. 1700-luvulla tästä elementistä tiedettiin vain, että se ei tukenut palamis- tai hengitysreaktioita. Siksi tämä nimi hyväksyttiin.
Latinaksi typpeä kutsutaan "nitrogeniumiksi", joka käännöksessä tarkoittaa "salpeterin synnyttämistä". Latinalaisesta kielestä tuli typen nimitys - kirjain N. Mutta itse nimi ei juurtunut monissa maissa.
Elementtien runsaus
Typpi on ehkä yksi yleisimmistä alkuaineista planeetallamme, ja se on runsaudeltaan neljännellä sijalla. Alkuaine löytyy myös auringon ilmakehästä, planeetoilta Uranus ja Neptunus. Titanin, Pluton ja Tritonin ilmakehät koostuvat typestä. Lisäksi maapallon ilmakehä koostuu 78-79 prosentista tästä kemiallisesta alkuaineesta.
Typpellä on tärkeä biologinen rooli, koska se on välttämätöntä kasvien ja eläinten olemassaololle. Jopa ihmiskeho sisältää 2-3 prosenttia tätä kemiallista alkuainetta. Osa klorofylliä, aminohappoja, proteiineja, nukleiinihappoja.
Nestetyppi
Nestemäinen typpi on väritöntä läpinäkyvää nestettä, se on yksi kemiallisen aineen aggregaatiotilasta. Nestemäistä typpeä käytetään laaj alti teollisuudessa, rakentamisessa ja lääketieteessä. Sitä käytetään orgaanisten materiaalien pakastuksessa, jäähdytyslaitteissa ja lääketieteessä syylien poistoon (esteettinen lääketiede).
Nestemäinen typpi on myrkytön ja räjähdysherkkä.
Molekulaarinen typpi
Molekylaarinen typpi on alkuaine, joka sisältyy planeettamme ilmakehään ja muodostaa suuren osan siitä. Molekyylitypen kaava on N2. Tällainen typpi reagoi muiden kemiallisten alkuaineiden tai aineiden kanssa vain erittäin korkeissa lämpötiloissa.
Fysikaaliset ominaisuudet
Normaaleissa olosuhteissa kemiallinen alkuaine typpi on kaasu, joka on hajuton, väritön ja käytännöllisesti katsoen veteen liukenematon. Nestemäinen typpi muistuttaa koostumukseltaan vettä, se on myös läpinäkyvää ja väritöntä. Typellä on toinen aggregaatiotila, alle -210 asteen lämpötiloissa se muuttuu kiinteäksi aineeksi, muodostaa monia suuria lumivalkoisia kiteitä. Imee happea ilmasta.
Kemialliset ominaisuudet
Typpi kuuluu ei-metallien ryhmään ja ottaa ominaisuuksia muista tämän ryhmän kemiallisista alkuaineista. Yleensä ei-metallit eivät ole hyviä sähkönjohtimia. Typpi muodostaa erilaisia oksideja, kuten NO (monoksidi). NO tai typpioksidi on lihasrelaksantti (aine, joka rentouttaa lihaksia merkittävästi aiheuttamatta haittaa tai muita vaikutuksiaihmisen elimistöön). Enemmän typpiatomeja sisältävät oksidit, kuten N2O, on lievästi makean makuinen naurukaasu, jota käytetään lääketieteessä anestesiana. Oksidilla NO2 ei kuitenkaan ole mitään tekemistä kahden ensimmäisen kanssa, koska se on melko haitallinen pakokaasu, jota löytyy autojen pakokaasuista ja saastuttaa vakavasti ilmaa.
Typpihappo, joka muodostuu vedystä, typestä ja kolmesta happiatomista, on vahva happo. Sitä käytetään laaj alti lannoitteiden, korujen valmistuksessa, orgaanisessa synteesissä, sotateollisuudessa (räjähteiden, rakettipolttoaineen tuotanto ja myrkyllisten aineiden synteesi), väriaineiden, lääkkeiden jne. valmistuksessa. Typpihappo on erittäin haitallista ihmiskehoon jättäen haavaumia ja kemikaalijäämiä iholle. palovammoja.
Ihmiset uskovat virheellisesti, että hiilidioksidi on typpeä. Itse asiassa alkuaine reagoi kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi vain pienen määrän alkuaineita kanssa normaaleissa olosuhteissa. Ja hiilidioksidi on hiilimonoksidia.
Kemiallisen alkuaineen käyttö
Nestemäistä typpeä käytetään lääketieteessä kylmähoitoon (kryoterapiaan) sekä ruoanlaitossa kylmäaineena.
Tämä elementti on löytänyt laajan käytön myös teollisuudessa. Typpi on kaasu, joka on räjähdys- ja paloturvallinen. Lisäksi se estää mätänemistä ja hapettumista. Nyt typpeä käytetään kaivoksissa luomaan räjähdyssuojattu ympäristö. Kaasumaista typpeä käytetään petrokemiassa.
Kemikaalissateollisuus ilman typpeä on erittäin vaikea toteuttaa. Sitä käytetään erilaisten aineiden ja yhdisteiden, kuten joidenkin lannoitteiden, ammoniakin, räjähteiden, väriaineiden, synteesiin. Nyt suuri määrä typpeä käytetään ammoniakin synteesiin.
Tämä aine on rekisteröity elintarvikelisäaineeksi elintarviketeollisuudessa.
Seos vai puhdas aine?
Jopa 1700-luvun ensimmäisen puoliskon tiedemiehet, jotka onnistuivat eristämään kemiallisen alkuaineen, ajattelivat, että typpi oli seos. Mutta näiden käsitteiden välillä on suuri ero.
Puhtaalla aineella on kokonaisuus pysyviä ominaisuuksia, kuten koostumus, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Seos on yhdiste, joka sisältää kaksi tai useampia kemiallisia alkuaineita.
Nyt tiedämme, että typpi on puhdas aine, koska se on kemiallinen alkuaine.
Kemiaa opiskellessa on erittäin tärkeää ymmärtää, että typpi on kaiken kemian perusta. Se muodostaa erilaisia yhdisteitä, joita me kaikki kohtaamme, mukaan lukien naurukaasu, ruskea kaasu, ammoniakki ja typpihappo. Ei ihme, että kemia koulussa alkaa juuri sellaisen kemiallisen alkuaineen kuin typen tutkimisesta.
