אלמנטים - חנקן

חַנקָן

סמל: N
מספר אטומי: 7
משקל אטומי: 14.007
סיווג: גז ולא מתכתי
שלב בטמפרטורת החדר: גז
צפיפות: 1.251 גרם / ליטר @ 0 מעלות צלזיוס
נקודת התכה: -210.00 ° C, -346.00 ° F
נקודת רתיחה: -195.79 ° C, -320.33 ° F
התגלה על ידי: דניאל רתרפורד בשנת 1772

חנקן הוא היסוד הראשון בעמודה 15 בטבלה המחזורית. זהו חלק מקבוצת האלמנטים הלא-מתכתיים 'האחרים'. באטומי החנקן שבעה אלקטרונים ו -7 פרוטונים עם חמישה אלקטרונים בקליפה החיצונית.

לחנקן תפקיד חשוב בחיים של צמחים ובעלי חיים על פני כדור הארץ דרך מחזור החנקן. לחץ כאן למידע נוסף על מחזור חנקן .

מאפיינים ומאפיינים

בתנאים סטנדרטיים חנקן הוא גז חסר צבע, חסר טעם, וריח. הוא יוצר מולקולות דיאטומיות, כלומר יש שני אטומי חנקן לכל מולקולה בגז חנקן (N_שתיים). בתצורה זו חנקן הוא אינרטי מאוד, כלומר הוא אינו מגיב בדרך כלל עם תרכובות אחרות.

חנקן הופך לנוזל ב -210.00 מעלות צלזיוס. חנקן נוזלי נראה כמו מים.

תרכובות נפוצות עם אטומי חנקן כוללות אמוניה (NH₃), תחמוצת החנקן (N_שתייםO), ניטריטים וחנקות. חנקן נמצא גם בתרכובות אורגניות כגון אמינים, אמידים וקבוצות ניטרו.

היכן נמצא חנקן בכדור הארץ?

למרות שלעתים קרובות אנו מתייחסים לאוויר שאנו נושמים כאל 'חמצן', היסוד הנפוץ ביותר באוויר שלנו הוא חנקן. ה אטמוספירת כדור הארץ הוא 78% גז חנקן או N_שתיים.

למרות שיש כל כך הרבה חנקן באוויר, יש מעט מאוד בקרום כדור הארץ. ניתן למצוא אותו בכמה מינרלים נדירים למדי כמו מלח.

ניתן למצוא חנקן גם בכל האורגניזמים החיים על פני כדור הארץ כולל צמחים ובעלי חיים. זה ממלא תפקיד חשוב בחלבונים וחומצות גרעין.

כיצד משתמשים בחנקן כיום?

השימוש התעשייתי העיקרי בחנקן הוא ייצור אמוניה. התהליך בו משתמשים בחנקן לייצור אמוניה נקרא תהליך הבר בו משולבים חנקן ומימן ליצירת NH₃(אַמוֹנִיָה). לאחר מכן משתמשים באמוניה ליצירת דשנים, חומצה חנקתית וחומרי נפץ.

חומרי נפץ רבים מכילים חנקן כגון TNT, ניטרוגליצרין ואבקת אקדח.

חלק מהיישומים בגז חנקן כוללים שימור של מזון טרי, ייצור נירוסטה, הפחתת סכנות האש וכחלק מהגז בנורות ליבון.

חנקן נוזלי משמש כקירור בכדי לשמור על קור. הוא משמש גם לשימור הקפאה של דגימות ביולוגיות ודם. מדענים משתמשים לעיתים קרובות בחנקן נוזלי בעת ביצוע ניסויים מדעיים בטמפרטורה נמוכה.

איך זה התגלה?

החנקן בודד לראשונה על ידי הכימאי הסקוטי דניאל רתרפורד בשנת 1772. הוא כינה את הגז 'אוויר מזיק'.

היכן קיבל החנקן את שמו?

החנקן נקרא על ידי הכימאי הצרפתי ז'אן-אנטואן צ'פטל בשנת 1790. הוא קרא לו על שם המינרל ניטר כאשר מצא כי החנקן מכיל את הגז. Niter נקרא גם מלח או אשלגן חנקתי.

איזוטופים

ישנם שני איזוטופים יציבים של חנקן: חנקן -14 וחנקן -15. מעל 99% מהחנקן ביקום הוא חנקן -14.

עובדות מעניינות על חנקן