Азот
Элемент V группы главной подгруппы
N
Элемент малого 2-ого периода
Элемент №7
типичный неметалл
+7 )2e )5e
1 S 2 2S 2 2P 3
Возможные степени окисления:
-3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Историческая справка
- Соединения Азота - селитра, азотная кислота, аммиак - были известны задолго до получения Азота в свободном состоянии.
- В 1772 году Д. Резерфорд , сжигая фосфор и других вещества в стеклянном колоколе, показал, что остающийся после сгорания газ, названный им "удушливым воздухом", не поддерживает дыхания и горения.
- В 1 787 году А. Лавуазье установил, что "жизненный" и "удушливый" газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название "Азот".
Историческая справка
- В 1784 году Г. Кавендиш показал, что Азот входит в состав селитры; отсюда и происходит латинское название Азот (от позднелатинского nitrum - селитра и греческого gennao - рождаю, произвожу), предложенное в 1790 году Ж. А. Шапталем.
- К началу 19 века были выяснены химическая инертность Азота в свободном состоянии и исключительная роль его в соединениях с других элементами в качестве связанного азота. С тех пор "связывание" Азота воздуха стало одной из важнейших технических проблем химии.
Нахождение в природе
По распространенности в земной коре азот занимает 17-е место, на его долю приходится 0,0019% массы земной коры
В связанном виде — в основном в составе двух селитр: натриевой NaNO 3 (встречается в Чили, отсюда название чилийская селитра) и калиевой KNO 3 (встречается в Индии, отсюда название индийская селитра) и ряда других соединений.
В свободном виде –
в атмосфере
Содержание в воздухе 78% по объему
Азот присутствует во всех живых организмах (1-3% на сухую массу), являясь важнейшим биогенным элементом.
Он входит в состав молекул белков, нуклеиновых кислот, коферментов, гемоглобина, хлорофилла и многих других биологически активных веществ.
Молекула двухатомарная и очень прочная
Структурная формула N N
В нем молекулярная решетка и ковалентная
неполярная связь
Азот — газ без цвета, запаха и вкуса.
Мало растворим в воде (в 100 объемах воды растворяется 2,5 объема азота).
Он легче воздуха — 1 литр азота имеет массу 1,25 г.
При -196 С 0 азот сжижается, а при -210 С 0 превращается в снегообраз н ую массу.
N 2
Химические свойства азота
- Азот реагирует с кислородом
(при температуре электрической дуги)
N 2 + O 2 =2NO
2. Азот реагирует с водородом (при температуре 300 0 C и давлении 20-30 МПа)
N 2 +3H 2 =2NH 3
3. При повышенной температуре азот реагирует с некоторыми металлами
3Mg + N 2 =Mg 3 N 2
Получение азота в промышленности :
Фракционной перегонкой жидкого воздуха
Чистый азот в промышленности наряду с кислородом и другими газами получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этот процесс включает три стадии.
На первой стадии из воздуха удаляют частицы пыли, пары воды и углекислый газ.
Затем воздух сжижают, охлаждая его и сжимая до высоких давлений.
На третьей стадии фракционной перегонкой жидкого воздуха разделяют азот, кислород и аргон. Первым отгоняется азот, затем кислород .
Завод по производству азота из жидкого воздуха
Получение азота в лаборатории ( разложением солей аммония)
1. Разложением нитрита аммония
NH 4 NO 2 =N 2 + 2H 2 O
2. Разложением дихромата аммония
(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 =Cr 2 O 3 +N 2 +4H 2 O
N 2
Применение
Как хладагент
В косметологии
Для создания
инертной
среды при опытах
Для синтеза
аммиака
Применение соединений азота
- производство минеральных удобрений
- производство взрывчатых веществ
- производство лекарственных препаратов
Интересные факты об азоте
- Баллоны с азотом окрашены в чёрный цвет, должны иметь надпись жёлтого цвета и коричневую полосу).
- Цитата из Большой Советской Энциклопедии издания 1952 г. (том 1, стр. 452, статья «Азот»):Азот в сложении с капитализмом — это война, разрушение, смерть. Азот в сложении с социализмом — это высокий урожай, высокая производительность труда, высокий материальный и культурный уровень трудящихся.
- Каждый год грозы приносят более 10 миллионов тонн азота на Землю.
15
Интересные факты об азоте
- Веселящий газ. Из пяти окислов азота два — окись (NO) и двуокись (NO2) — нашли широкое промышленное применение. Два других — азотистый ангидрид (N2O3) и азотный ангидрид (N2O5) — не часто встретишь и в лабораториях. Пятый — закись азота (N2O). Она обладает весьма своеобразным физиологическим действием, за которое ее часто называют веселящим газом.
- Закись азота используется, как ускоритель в гоночных машинах. Tkachev Paul™
16
Интересные факты об азоте
- В пиве «Гиннесс» хорошо видно, как пузырьки спускаются по стенкам бокала вниз вместо того, чтобы подниматься вверх. Это объясняется тем, что в центральной части бокала пузырьки быстро поднимаются, выталкивая жидкость у краёв с более сильным вязким трением вниз. Но этот эффект характерен не только для «Гиннесса», а вообще для любой жидкости, просто в данном пиве он более заметен. В первую очередь это связано с тем, что вместо углекислого газа «Гиннесс» наполняется азотом, который меньше растворяется в воде. Во-вторых, светлые пузырьки просто лучше видны на фоне очень тёмного пива.
17