Typpi on jaksollisen järjestelmän seitsemäs alkuaine. Nämä typpitiedot sisältävät kemiallisia ja fysikaalisia tietoja sekä yleistä tietoa ja historiaa.

Typpi jaksollisen järjestelmän laatta

Perusfaktat typestä

Nimi: N

ryhmä: IUPAC:n ohjeiden mukaan. Yksittäisarvona käytetään arvoa 14.0067.

Elektronikonfiguraatio: 2s22p3 (lyhenne) tai 1s22s22p3 (täydellinen)

Löytö: Daniel Rutherford vuonna 1772
Rutherfordin opettaja, skotlantilainen kemisti Joseph Black tutki ilman kemiaa. Kun hän poisti hapen polttamalla fosforia. Hän huomasi, että jäljelle jäi vielä kaasua. Tämä mysteeri jäi harjoitustehtäväksi hänen oppilaalleen. Rutherford jatkoi poistamalla ilmasta hiilidioksidia ja osoitti, että jäljelle jäänyt kaasu ei tukenut elämää tai muuta palamista. Hän havaitsi, että jäljelle jäänyt ilma oli liukenematonta veteen ja alkaliliuoksiin. Hän kutsui ilmaa ”myrkylliseksi ilmaksi”.

Nimen alkuperä: Typen nimi tulee kreikankielisistä sanoista nitron ja genes, jotka tarkoittavat vastaavasti niteriä ja muodostavat. Vuonna 1790 ranskalainen kemisti Jean-Antoine-Claude Chaptal huomasi kaasun olevan osa ainetta niter (kaliumnitraatti). Ranskalainen kemisti Antoine Lavoisier kutsui kaasua atsootiksi kreikan sanasta azotos, joka tarkoittaa elotonta. Useat maat käyttävät typestä edelleen yleisesti käytössä olevaa nimeä azote.

Isotoopit:

Luonnon typpi koostuu kahdesta stabiilista isotoopista: N-14 ja N-15. Laboratorio-olosuhteissa on tuotettu neljätoista muuta isotooppia, jotka vaihtelevat N-10:stä N-25:een.

14N
Typpi-14 on stabiili isotooppi, joka sisältää 7 neutronia. Luonnon typestä 99,636 % on typpeä-14.

15N
Typpi-15 on stabiili isotooppi, joka sisältää 8 neutronia. 0,364 % luonnontypestä on typpeä-11.

Nestemäistä typpeä kaadetaan dewarista. Credit: Cory Doctorow

Fysikaaliset tiedot

Tiheys: 0,001145 g/cm3

Sulamispiste: 63,2 K (-210,0 ºC tai -346,0 ºF)

Kiehumispiste: 77,355 K (-195,795 ºC tai -320.431 ºF)

Kolmiopiste: 63,151 K 12,52 kPa:ssa

Kriittinen piste: 126,192 K 3,3958 MPa:ssa

Tila 20 ºC:ssa: Kaasu

Sulamislämpötila: 0,72 kJ/mol N2:lle

Höyrystymislämpötila: N2

Molaarinen lämpökapasiteetti: 29,124 J/mol-K N2

Typen atomin elektronikonfiguraatio.

Atomaattiset tiedot

Atomisäde: 1.55 Å

Kovalenttinen säde: 0.71 Å

Van der Waalsin säde: 1.55 Å

Elektronien affiniteetti: ei stabiili

Elektronegatiivisuus: (Paulingin asteikko): 3.04

1. ionisaatioenergia: 1402.328 kJ/mol

2. ionisaatioenergia: 2856.092 kJ/mol

3. ionisaatioenergia: 4578.156 kJ/mol

4. ionisaatioenergia: 7475.057 kJ/mol

5. ionisaatioenergia: 9444,969 kJ/mol

6. ionisaatioenergia: 53266,835 kJ/mol

7. ionisaatioenergia: 64360,16 kJ/mol

Oksidoitumistilat: +5, +3, -3 (yleinen), +4, +2, +1, -1, -2 (harvinainen)

Luonnollinen värivalokuva Saturnuksen suurimmasta kuusta Titanista. Otettu Cassini-luotaimella Saturnuksen ohilennon aikana vuonna 2005. Credit: NASA/JPL

Hauskoja typpitietoja

• Typpi on väritön, mauton ja hajuton kaasu.
• Typpeä ei esiinny yksittäisenä alkuaineena luonnossa. Se sitoutuu itseensä muodostaen kaksiatomisen yhdisteen N2.
• Typpikaasun osuus ilmakehästämme on 78 %.
• Ammoniumin tuottamiseksi ilmakehästä poistetaan noin 49 miljoonaa tonnia typpeä.
• Jaksollisen järjestelmän ryhmä 15 tunnetaan myös nimellä typpiperhe. Ryhmän vanhempi nimi oli pnictogens. Pnictogen tulee kreikan sanasta pnikta, joka tarkoittaa ”tukahduttaa”.
• Typpeä käytetään suojaamaan tavaroita hapelta. Perunalastupussissasi oleva ”ilma” on suurimmaksi osaksi typpeä.
• Noin 3 % kehon painosta on typpeä. Se on myös neljänneksi runsain alkuaine ihmiskehossa hapen, hiilen ja vedyn jälkeen.
• Typpi on aminohappojen keskeinen komponentti. Typpeä on jokaisessa DNA:n osassa.
• Typpikaasu on suhteellisen inerttiä. Maaperän bakteerit voivat ”sitoa” typpeä kasvien kasvuun käyttämiin olomuotoihin.
• Typpi on vastuussa revontulien elinvoimaisista oranssinpunaisista, sinivihreistä, sinivioleteista ja syvänvioleteista väreistä.
• Saturnuksen kuun Titanin tiheä ilmakehä koostuu lähes kokonaan typestä ja typpiyhdisteistä. Kelta-oranssi sumu (ks. kuva) johtuu ilmakehässä leijuvasta hiilivetyjen savusumusta.

Opi lisää alkuaineista jaksollisessa järjestelmässä.

Kaikki alkuaineet ovat jaksollisessa järjestelmässä.