النيتروجين

يعدّ النيتروجين (بالإنجليزيّة: Nitrogen) من أهم العناصر الضرورية في الأنظمة الصحية، حيث يعد أحد مكونات جميع البروتينات، ويوجد عنصر النيتروجين في الأسمدة، والمواد العضوية، والمتفجرات، والسموم، وعلى الرغم من أهمية النيتروجين في الطبيعة؛ إلا أن الإفراط في في استخدامه يكون ضارًا للبيئة، والنيتروجين هو خامس أكثر العناصر وفرة في الكون، إذ يشكل غاز النيتروجين 78% من هواء الأرض، و 2.6% من الغلاف الجوي.[١]


عدد مولات النيتروجين

يمكن تعريف عدد المولات (بالإنجليزيّة: Number of moles) على أنه كمية المادة الموجودة في عينة معينة، ومن الممكن أن تكون الجسيمات التي يتم حساب عدد المولات لها عبارة عن ذرات، أو جزيئات، أو أيونات، ويُعرف (1) مول من المادة بعدد أفوجادرو (Avogadro’s Number) والذي يساوي 6.022×10، وعدد أفوجادرو هو عدد الذرات الموجودة في 12 جراماً من الكربون، ويُمكن حساب عدد المولات لأي مادة من خلال القانون الآتي:[٢]


عدد المولات= الكتلة/ الكتلة المولية


لحساب عدد المولات يجب حساب الكتلة المولية (بالإنجليزيّة: Molar mass) أولًا، والتي تُعرّف على أنها الكتلة الكلية لجميع الذرات التي تكوّن مولًا واحدًا من جزيء معين، وبالتالي، وهي تقاس بوحدة الجرام/ مول، ويتم حسابها لمركب معين من خلال القانون التالي:[٣]

الكتلة المولية = (عدد ذرات العصر الأول × الكتلة المولية للعنصر الأول) + (عدد ذرات العنصر الثاني × الكتلة المولية للعنصر الثاني)


وتساوي الكتلة المولية لعنصر النيتروجين (N) 14.01 جرام/ مول، ويتم حساب الكتلة المولية لجزيء النيتروجين (N2) من خلال القانون السابق كالآتي:[٤]

  • الكتلة المولية لجزيء النيتروجين (N2) = (عدد ذرات النيتروجين × الكتلة المولية للنيتروجين)
  • وبالتالي فإن الكتلة المولية لجزيء النيتروجين (N2) = (2×14.01) = 28.02 جرام/مول.


أمثلة على حساب عدد مولات النيتروجين

فيما يأتي أمثلة متنوعة توضح كيفية حساب عدد مولات النيتروجين:


احسب عدد مولات النيتروجين في كتلة مقدارها (1) جرام كما يأتي:[٥]

  • عدد مولات (1) جرام من ذرات النيتروجين (N):
  • عدد المولات= (الكتلة/الكتلة المولية)
  • حيث إن الكتلة المولية لذرة النيتروجين الواحدة تساوي 14.01 جرام/ مول؛ فإن عدد المولات= 1/14.01
  • وبالتالي عدد مولات (1) جرام من ذرات النيتروجين يساوي 0.0714 مول.


  • عدد مولات (1) جرام من جزيء النيتروجين (N2):
  • يتم حساب الكتلة المولية لجزيء النيتروجين أولًا، والكتلة المولية لجزيء النيتروجين (N2) = 2× الكتلة المولية لذرة النيتروجين
  • ومنه فإن الكتلة المولية= (2×14.01) وبالتالي فإن الكتلة المولية لجزيء النيتروجين (N2)= 28.08 جرام/مول
  • تطبيق قانون عدد المولات= (الكتلة/الكتلة المولية)
  • عدد المولات= (1/28.02)
  • وبالتالي فإن عدد المولات= 0.0356 مول.


مثال: احسب عدد مولات (7) جرام من غاز النيتروجين علمًا بأن الكتلة المولية للنيتروجين (N) = 14 جرام/مول.[٦]

الحل:

  • يعد غاز النيتروجين عبارة عن جزيء نيتروجين (N2)، وبالتالي فإن كتلته المولية= (2×14) وتساوي 28 جرام/ مول
  • ومن خلال التطبيق على قانون عدد المولات= (الكتلة/الكتلة المولية)؛ فإن عدد المولات= 7/28
  • وبالتالي فإن عدد مولات غاز النيتروجين= 0.25 جرام/ مول.

المراجع

  1. ↑ Agata Blaszczak-Boxe (28/9/2017), "Facts About Nitrogen", livescience, Retrieved 16/9/2021. Edited.
  2. ↑ "Number of Moles Formula", vedantu, Retrieved 16/9/2021. Edited.
  3. ↑ "Molar Mass Formula", byjus, Retrieved 16/9/2021. Edited.
  4. ↑ "What is the molecular mass of Nitrogen?", byjus, Retrieved 16/9/2021. Edited.
  5. ↑ "DIFFRENCE BETWEEN 1 GRAM OF NITROGEN AND 1 GRAM ATOM OF NITROGEN", brainly, Retrieved 16/9/2021. Edited.
  6. ↑ "Question", toppr, Retrieved 16/9/2021. Edited.