Forskel mellem nitrogen og nitrat

Det vigtigste forskel mellem nitrogen og nitrat er det nitrogen er et element, mens nitrat er en forbindelse af nitrogen og ilt.

Nitrater er meget tilgængelige anioniske former, der indeholder nitrogen. Naturligvis findes nitrogen som en gas, og det er det vigtigste nitrogenbeholdere. Planter kan ikke bruge dette gasformige nitrogen direkte, så nogle bakterier har en tendens til at omdanne gasformigt nitrogen til vandopløselige former som nitrater, nitriter eller ammonium. Atmosfærisk nitrogen omdannes til nitrat gennem industriel fiksering, fra lynets virkning og af nogle af jordmikroorganismerne. Vi kalder denne proces nitrogenfiksering. Ammoniak og nitriter kan også omdannes til nitrat af de nitrifiberende bakterier i jorden. Nitraterne i jorden absorberes derefter af planter til deres aktiviteter. Desuden kan jordnitrater omdannes til nitrogengas af den denriffrerende bakterier som Thiobacillus denitrificans.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er nitrogen 
3. Hvad er nitrat
4. Sammenligning side ved side - nitrogen vs nitrat i tabelform
5. Resume

Hvad er nitrogen?

Kvælstof er det fjerde mest rigelige element i vores kroppe. Det er i gruppe 15 i den periodiske tabel med atomnummeret 7. Kvælstof er en ikke-metal, og dens elektronkonfiguration er 1s2 2s2 2p3. Orbitalen er halvfyldt, hvilket giver nitrogen muligheden for at tage yderligere tre elektroner for at opnå den stabile ædelgaskonfiguration. Derfor er nitrogen trivalent.

Figur 01: Nitrogenatom

To nitrogenatomer kan danne en tredobbelt binding mellem dem, der deler tre elektroner fra hver. Dette diatomiske molekyle er i gasfase ved stuetemperatur og danner en farveløs, lugtfri og smagløs inert gas. Kvælstof er en ikke-brandfarlig gas og understøtter ikke forbrænding. Dette er den mest rigelige gas i jordens atmosfære (ca. 78%).

Der er naturligvis to isotoper af nitrogen, N-14 og N-15. N-14 er mere rigeligt. Ved meget lave temperaturer går nitrogen til den flydende tilstand. Det ligner vand i udseende, men densiteten er lavere end vand.

Kvælstof er vidt anvendeligt i kemiske industrier og er en vigtig komponent, der er nødvendig for levende organismer. Den vigtigste kommercielle anvendelse af nitrogen er dens anvendelse som råmateriale til ammoniak, salpetersyre, urinstof og andre nitrogenforbindelser. Disse forbindelser kan inkorporeres i gødning, fordi nitrogen er et af dets vigtigste elementer, som planter har brug for deres vækst. Kvælstof er også vigtigt på steder, hvor vi har brug for et inert miljø, især når vi udfører kemiske reaktioner. Desuden er flydende nitrogen vigtigt for at fryse tingene øjeblikkeligt og som et kølemiddel på forskellige enheder (f.eks .: computere).

Hvad er nitrat?

Nitrat er en polyatomisk anion, der indeholder nitrogen og tre oxygenatomer. Nitrogenatomet er i +5 oxidationstilstand. Geometrien for dette molekyle er trigonal plan, og det viser også resonans. Denne monovalente anion kan forbindes med enhver anden type kation for at danne forskellige organiske og uorganiske forbindelser.

Figur 02: Resonansstabiliseret struktur af nitratanion

Nitratholdige forbindelser er ofte vandopløselige og rigelige i naturen i jord, vand og mad. Nitrater er primært vigtige ved fremstilling af gødning. De er også vigtige for at fremstille sprængstoffer. Nitrater er relativt ikke-toksiske. Inde i vores kroppe omdannes nitrater til nitriter, og derfor kan det blive giftigt.

Hvad er forskellen mellem nitrogen og nitrat?

Selvom udtrykkene nitrogen og nitrat lyder ens, er de meget forskellige udtryk. Den vigtigste forskel mellem nitrogen og nitrat er, at nitrogen er et element, mens nitrat er en forbindelse af nitrogen og ilt. Med andre ord er nitrogen det kemiske element med atomnummeret 7 og symbolet N, mens nitrat er en anion med den kemiske formel NO₃^-. Desuden er nitrogenatom trivalent, medens nitratanion er monovalent. Når man overvejer ladningen, er det frie nitrogenatom neutralt, mens nitratanionen har -1 ladning. Yderligere er oxidationstilstanden for frit nitrogenatom nul, men i nitratanion er det +5.

Sammendrag - Kvælstof vs nitrat

Nitrogen er det kemiske element med det atomære nummer 7 og symbolet N og nitrat er en anion med den kemiske formel NO3-. Den vigtigste forskel mellem nitrogen og nitrat er, at nitrogen er et element, mens nitrat er en forbindelse af nitrogen og ilt.

Reference:

1. Powlson, D.s. og T.m. Addiscott. “NITROGEN I JORD | Nitrater.” Encyclopedia of Soils in the Environment, 2005, s. 21-31., Doi: 10.1016 / b0-12-348530-4 / 00905-x.

Billede høflighed:

1. “7 nitrogen (N) Bohr-model” Af Ahazard.sciencewriter - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Nitrate-ion” af Benjah-bmm27 - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia