تفاوت اصلی بین نیتروژن و نیترات این است که نیتروژن یک عنصر است، در حالی که نیترات ترکیبی از نیتروژن و اکسیژن است.
نیترات ها اشکال آنیونی بسیار در دسترس حاوی نیتروژن هستند. به طور طبیعی نیتروژن به صورت گاز وجود دارد و مخزن اصلی نیتروژن است. گیاهان نمی توانند مستقیماً از این نیتروژن گازی استفاده کنند، بنابراین برخی از باکتری ها تمایل دارند نیتروژن گازی را به اشکال محلول در آب مانند نیترات، نیتریت یا آمونیوم تبدیل کنند. نیتروژن اتمسفر از طریق تثبیت صنعتی، بر اثر رعد و برق و برخی از میکروارگانیسم های خاک به نیترات تبدیل می شود. ما این فرآیند را تثبیت نیتروژن می نامیم.آمونیاک و نیتریت ها نیز می توانند توسط باکتری های نیتریف کننده در خاک به نیترات تبدیل شوند. سپس نیترات های موجود در خاک توسط گیاهان برای فعالیت های خود جذب می شوند. علاوه بر این، نیترات‌های خاک می‌توانند توسط باکتری‌های نیتروژن‌زدایی مانند تیوباسیلوس دنیتریفیکانس به گاز نیتروژن تبدیل شوند.
نیتروژن چیست؟
نیتروژن چهارمین عنصر فراوان در بدن ما است. در گروه 15 جدول تناوبی با عدد اتمی 7 قرار دارد. نیتروژن یک نافلز است و آرایش الکترونی آن 1s2 2s2 2p3 است. اوربیتال p نیمه پر است و به نیتروژن توانایی گرفتن سه الکترون دیگر را برای دستیابی به پیکربندی گاز نجیب پایدار می دهد. بنابراین، نیتروژن سه ظرفیتی است.
شکل 01: اتم نیتروژن
دو اتم نیتروژن می توانند یک پیوند سه گانه بین آنها ایجاد کنند که از هر کدام سه الکترون به اشتراک گذاشته می شود.این مولکول دو اتمی در دمای اتاق در فاز گاز قرار دارد و یک گاز بی‌رنگ، بی‌بو و بی مزه را تشکیل می‌دهد. نیتروژن یک گاز غیر قابل اشتعال است و از احتراق پشتیبانی نمی کند. این فراوان ترین گاز در جو زمین است (حدود ۷۸ درصد).
به طور طبیعی، دو ایزوتوپ نیتروژن وجود دارد، N-14 و N-15. N-14 فراوان تر است. در دماهای بسیار پایین نیتروژن به حالت مایع می رود. از نظر ظاهری شبیه آب است اما چگالی آن کمتر از آب است.
نیتروژن به طور گسترده ای در صنایع شیمیایی مفید است و یک جزء حیاتی مورد نیاز برای موجودات زنده است. مهمترین کاربرد تجاری نیتروژن استفاده از آن به عنوان ماده اولیه آمونیاک، اسید نیتریک، اوره و سایر ترکیبات نیتروژنی است. این ترکیبات ممکن است در کودها گنجانده شوند زیرا نیتروژن یکی از عناصر اصلی آن است که گیاهان برای رشد خود به آن نیاز دارند. نیتروژن همچنین در مکان هایی که به محیطی بی اثر نیاز داریم، به خصوص در هنگام انجام واکنش های شیمیایی اهمیت دارد. علاوه بر این، نیتروژن مایع برای انجماد آنی اشیا و به عنوان خنک کننده در دستگاه های مختلف مهم است (مانند.g.: کامپیوترها).
نیترات چیست؟
نیترات یک آنیون چند اتمی است که حاوی نیتروژن و سه اتم اکسیژن است. اتم نیتروژن در حالت اکسیداسیون +5 است. هندسه این مولکول مسطح مثلثی است و رزونانس را نیز نشان می دهد. این آنیون تک ظرفیتی می تواند به هر نوع کاتیون دیگری بپیوندد و ترکیبات آلی و معدنی مختلف را تشکیل دهد.
شکل 02: ساختار تثبیت شده رزونانس آنیون نیترات
ترکیبات حاوی نیترات اغلب محلول در آب هستند و در طبیعت در خاک، آب و غذا به وفور یافت می شوند. نیترات ها در درجه اول در ساخت کود مهم هستند. آنها همچنین برای ساخت مواد منفجره مهم هستند. نیترات ها نسبتا غیر سمی هستند. در داخل بدن ما، نیترات ها به نیتریت تبدیل می شوند و بنابراین می توانند سمی شوند.
تفاوت بین نیتروژن و نیترات چیست؟
اگرچه اصطلاحات نیتروژن و نیترات شبیه به هم هستند، اما اصطلاحات بسیار متفاوتی هستند. تفاوت اصلی بین نیتروژن و نیترات این است که نیتروژن یک عنصر است، در حالی که نیترات ترکیبی از نیتروژن و اکسیژن است. به عبارت دیگر، نیتروژن عنصر شیمیایی با عدد اتمی 7 و نماد N است در حالی که نیترات آنیونی است با فرمول شیمیایی NO3– علاوه بر این، اتم نیتروژن سه ظرفیتی است در حالی که آنیون نیترات تک ظرفیتی است. هنگام در نظر گرفتن بار، اتم نیتروژن آزاد خنثی است در حالی که آنیون نیترات دارای -1 بار است. علاوه بر این، حالت اکسیداسیون اتم نیتروژن آزاد صفر است اما در آنیون نیترات، 5+ است.
خلاصه - نیتروژن در مقابل نیترات
نیتروژن عنصر شیمیایی با عدد اتمی 7 و نماد N است و نیترات آنیونی است با فرمول شیمیایی NO3-. تفاوت اصلی بین نیتروژن و نیترات این است که نیتروژن یک عنصر است، در حالی که نیترات ترکیبی از نیتروژن و اکسیژن است.
