Galvenā atšķirība starp slāpekli un nitrātiem ir tā, ka slāpeklis ir elements, bet nitrāts ir slāpekļa un skābekļa savienojums.
Nitrāti ir ļoti pieejamas anjonu formas, kas satur slāpekli. Protams, slāpeklis pastāv kā gāze, un tas ir galvenais slāpekļa rezervuārs. Augi nevar tieši izmantot šo gāzveida slāpekli, tāpēc dažas baktērijas mēdz pārvērst gāzveida slāpekli ūdenī šķīstošās formās, piemēram, nitrātos, nitrītos vai amonijā. Atmosfēras slāpeklis tiek pārveidots par nitrātu rūpnieciskās fiksācijas rezultātā, zibens iedarbībā un dažu augsnes mikroorganismu ietekmē. Mēs šo procesu saucam par slāpekļa fiksāciju. Arī augsnē esošās nitrificējošās baktērijas var pārvērst amonjaku un nitrītus nitrātos. Augsnē esošos nitrātus savās darbībās absorbē augi. Turklāt denitrificējošās baktērijas, piemēram, Thiobacillus denitrificans, augsnes nitrāti var pārvērsties atpakaļ par slāpekļa gāzi.
Kas ir slāpeklis?
Slāpeklis ir ceturtais visbiežāk sastopamais elements mūsu organismā. Tas atrodas periodiskās tabulas 15. grupā ar atomskaitli 7. Slāpeklis ir nemetāls un tā elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p3. P orbitāle ir līdz pusei piepildīta, dodot slāpeklim spēju uzņemt vēl trīs elektronus, lai sasniegtu stabilu cēlgāzes konfigurāciju. Tāpēc slāpeklis ir trīsvērtīgs.
01. attēls: slāpekļa atoms
Divi slāpekļa atomi starp tiem var izveidot trīskāršu saiti, katrā no tiem koplietojot trīs elektronus. Šī divatomiskā molekula istabas temperatūrā atrodas gāzes fāzē un veido inertu gāzi bez krāsas, smaržas un garšas. Slāpeklis ir neuzliesmojoša gāze un neatbalsta degšanu. Šī ir visizplatītākā gāze Zemes atmosfērā (apmēram 78%).
Dabiski, ir divi slāpekļa izotopi, N-14 un N-15. N-14 ir daudz bagātīgāks. Ļoti zemā temperatūrā slāpeklis nonāk šķidrā stāvoklī. Pēc izskata tas ir līdzīgs ūdenim, taču blīvums ir mazāks nekā ūdens.
Slāpeklis ir plaši noderīgs ķīmiskajā rūpniecībā un ir vitāli svarīga sastāvdaļa, kas nepieciešama dzīviem organismiem. Vissvarīgākais slāpekļa komerciālais lietojums ir tā izmantošana kā izejviela amonjakam, slāpekļskābei, urīnvielai un citiem slāpekļa savienojumiem. Šos savienojumus var iekļaut mēslošanas līdzekļos, jo slāpeklis ir viens no galvenajiem elementiem, kas augiem nepieciešams to augšanai. Slāpeklis ir svarīgs arī vietās, kur mums nepieciešama inerta vide, īpaši veicot ķīmiskas reakcijas. Turklāt šķidrais slāpeklis ir svarīgs lietu tūlītējai sasaldēšanai un kā dzesēšanas šķidrums dažādās ierīcēs (piem.piem.: datori).
Kas ir nitrāts?
Nitrāts ir poliatomisks anjons, kas satur slāpekļa un trīs skābekļa atomus. Slāpekļa atoms ir +5 oksidācijas stāvoklī. Šīs molekulas ģeometrija ir trigonāla plakana, un tā parāda arī rezonansi. Šis vienvērtīgais anjons var savienoties ar jebkura cita veida katjoniem, veidojot dažādus organiskus un neorganiskus savienojumus.
Attēls 02: nitrātu anjona rezonanses stabilizētā struktūra
Nitrātus saturoši savienojumi bieži ir ūdenī šķīstoši un dabā sastopami augsnē, ūdenī un pārtikā. Nitrāti galvenokārt ir svarīgi mēslošanas līdzekļu ražošanā. Tie ir svarīgi arī sprāgstvielu izgatavošanai. Nitrāti ir salīdzinoši netoksiski. Mūsu ķermenī nitrāti pārvēršas nitrītos un tāpēc var kļūt toksiski.
Kāda ir atšķirība starp slāpekli un nitrātiem?
Lai gan termini slāpeklis un nitrāts izklausās līdzīgi, tie ir ļoti atšķirīgi termini. Galvenā atšķirība starp slāpekli un nitrātiem ir tā, ka slāpeklis ir elements, savukārt nitrāts ir slāpekļa un skābekļa savienojums. Citiem vārdiem sakot, slāpeklis ir ķīmiskais elements ar atomskaitli 7 un simbolu N, savukārt nitrāts ir anjons ar ķīmisko formulu NO3–, slāpekļa atoms ir trīsvērtīgs, bet nitrāta anjons ir vienvērtīgs. Apsverot lādiņu, brīvais slāpekļa atoms ir neitrāls, bet nitrātu anjonam ir -1 lādiņš. Turklāt brīvā slāpekļa atoma oksidācijas pakāpe ir nulle, bet nitrātu anjonā tas ir +5.
Kopsavilkums - slāpeklis pret nitrātiem
Slāpeklis ir ķīmiskais elements ar atomskaitli 7 un simbolu N, un nitrāts ir anjons ar ķīmisko formulu NO3-. Galvenā atšķirība starp slāpekli un nitrātiem ir tā, ka slāpeklis ir elements, bet nitrāts ir slāpekļa un skābekļa savienojums.
