Azotas: charakteristikos, cheminės savybės, fizinės savybės, junginiai, vieta gamtoje. Azotas gamtoje Kokiose medžiagose yra azoto

V-A pogrupio elementų savybės

Elementas	Azotas N	Fosforas R	Arsenas Kaip	Stibis Sb	Bismutas Bi
Nuosavybė
Elementas eilinis	7	15	33	51	83
Santykinė atominė masė	14,007	30,974	74,922	121,75	208,980
Lydymosi temperatūra, С 0	-210	44,1 (balta)	817 (4MPa)	631	271
Virimo temperatūra, С 0	-196	280 (balta)	613	1380	1560
Tankis g/cm3	0,96 (kieta)	1,82 (balta)	5,72	6,68	9,80
Oksidacijos būsenos	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3

1. Cheminių elementų atomų sandara

vardas cheminis elementas	Atomo sandaros diagrama	Paskutinio energijos lygio elektroninė struktūra	Didesnė oksido formulė R2O5	Lakiųjų vandenilio junginių formulė RH 3
1. Azotas	N + 7) 2) 5	… 2s 2 2p 3	N 2 O 5	NH3
2. Fosforas	P + 15) 2) 8) 5	… 3s 2 3p 3	P 2 O 5	PH 3
3. Arsenas	Kaip + 33) 2) 8) 18) 5	… 4s 2 4p 3	Kaip 2 O 5	AsH 3
4. Stibis	Sb + 51) 2) 8) 18) 18) 5	… 5s 2 5p 3	Sb 2 O 5	SbH 3
5. Bismutas	Bi + 83) 2) 8) 18) 32) 18) 5	… 6s 2 6p 3	Bi 2 O 5	BiH 3

Trijų nesuporuotų elektronų buvimas išoriniame energijos lygyje paaiškina tai, kad normalioje, nesužadintoje būsenoje azoto pogrupio elementų valentingumas yra lygus trims.

Azoto pogrupio elementų atomai (išskyrus azotą - išorinis azoto lygis susideda tik iš dviejų polygių - 2s ir 2p) išoriniuose energijos lygiuose yra laisvos d-polygio ląstelės, todėl jos gali išgarinti vieną elektroną iš s-sublygį ir perkelkite jį į d-sublygį ... Taigi fosforo, arseno, stibio ir bismuto valentingumas yra 5.

Azoto grupės elementai su vandeniliu sudaro RH 3 kompozicijos junginius, o su deguonimi - R 2 O 3 ir R 2 O 5 formų oksidus. Oksidus atitinka rūgštys HRO 2 ir HRO 3 (ir orto rūgštys H 3 PO 4, išskyrus azotą).

Aukščiausia šių elementų oksidacijos laipsnis yra +5, o žemiausia – -3.

Kadangi atomų branduolio krūvis didėja, elektronų skaičius išoriniame lygyje yra pastovus, energijos lygių skaičius atomuose didėja ir atomo spindulys didėja nuo azoto iki bismuto, neigiamų elektronų pritraukimas į teigiamą branduolį. susilpnėja ir didėja gebėjimas duoti elektronus, todėl azoto pogrupyje su eilės numerio padidėjimu nemetalinės savybės mažėja, o metalinės didėja.

Azotas yra nemetalas, bismutas yra metalas. Nuo azoto iki bismuto RH 3 junginių stiprumas mažėja, o deguonies junginių stiprumas didėja.

Iš azoto pogrupio elementų svarbiausi yra azoto ir fosforo .

Azotas, fizikinės ir cheminės savybės, gamyba ir naudojimas

1. Azotas yra cheminis elementas

N +7) 2) 5

1 s 2 2 s 2 2 p 3 neužbaigtas išorinis lygis, p -elementas, nemetalas

Ar (N) = 14

2. Galimos oksidacijos būsenos

Dėl trijų nesuporuotų elektronų azotas yra labai aktyvus, jo randama tik junginių pavidalu. Azoto oksidacijos būsenos junginiuose nuo „-3“ iki „+5“

3. Azotas yra paprasta medžiaga, molekulinė sandara, fizikinės savybės

Azotas (iš graikų ἀ ζωτος - negyvas, lot. Azotas), vietoj ankstesnių pavadinimų („flogistinis“, „mefitinis“ ir „sugadintas“ oras) pasiūlytas 1787 m. Antoine'as Lavoisier ... Kaip parodyta aukščiau, jau tuo metu buvo žinoma, kad azotas nepalaiko degimo ar kvėpavimo. Šis turtas buvo laikomas svarbiausiu. Nors vėliau paaiškėjo, kad azotas, atvirkščiai, itin reikalingas visoms gyvoms būtybėms, pavadinimas išliko prancūzų ir rusų kalbomis.

N 2 - kovalentinis nepolinis ryšys, trigubas (σ, 2π), molekulinė kristalinė gardelė

Išvestis:

1. Mažas reaktyvumas įprastoje temperatūroje

2. Dujos, bespalvės, bekvapės, lengvesnės už orą

Ponas ( B oras) / Ponas ( N 2 ) = 29/28

4. Azoto cheminės savybės

N - oksidatorius (0 → -3)	N - reduktorius (0 → +5)
1.Su metalais susidaro nitridai Mx N y - kai šildomas su Mg ir šarminių žemių ir šarminių: 3C a + N 2= Ca 3 N 2 (esant t) - c Li kambario temperatūroje Nitridus skaido vanduo Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca (OH) 2 + 2NH3 2.Su vandeniliu 3 H 2 + N 2 ↔ 2 NH 3 (sąlygos - T, p, kat)	N 2 + O 2 ↔ 2 NO - Q (esant t = 2000 C) Azotas nereaguoja su siera, anglimi, fosforu, siliciu ir kai kuriais kitais nemetalais.

5. Priėmimas:

Pramonėje azotas gaunamas iš oro. Tam oras pirmiausia atšaldomas, suskystinamas, o skystas oras distiliuojamas (distiliuojamas). Azoto virimo temperatūra yra šiek tiek žemesnė (–195,8 °C) nei kito oro komponento – deguonies (–182,9 °C), todėl atsargiai kaitinant skystą orą pirmiausiai išgaruoja azotas. Dujinis azotas vartotojams tiekiamas suspaustas (150 atm. Ar 15 MPa) juoduose balionuose su geltonu užrašu „azotas“. Skystą azotą laikykite Dewar kolbose.

Laboratorijojegrynas ("cheminis") azotas gaunamas kaitinant į kietą natrio nitritą NaNO 2 pridedant sotaus amonio chlorido NH 4 Cl tirpalo:

NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.

Taip pat galite šildyti kietą amonio nitritą:

NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O. PATIRTIS

6. Taikymas:

Pramonėje azoto dujos daugiausia naudojamos amoniakui gaminti. Kaip chemiškai inertinės dujos, azotas naudojamas inertinei aplinkai sudaryti įvairiuose cheminiuose ir metalurginiuose procesuose, siurbiant degius skysčius. Skystas azotas plačiai naudojamas kaip šaltnešis, jis naudojamas medicinoje, ypač kosmetologijoje. Azoto trąšos turi didelę reikšmę palaikant dirvožemio derlingumą.

7. Biologinis vaidmuo

Azotas yra elementas, būtinas gyvūnų ir augalų egzistavimui, jo dalisbaltymai (16-18 % masės), amino rūgštys, nukleino rūgštys, nukleoproteinai, chlorofilas, hemoglobinas Gyvų ląstelių sudėtyje pagal azoto atomų skaičių apie 2%, pagal masės dalį - apie 2,5% (ketvirta vieta po vandenilio, anglies ir deguonies). Šiuo atžvilgiu nemažas kiekis surišto azoto yra gyvuose organizmuose, „negyvose organinėse medžiagose“ ir jūrų bei vandenynų išsklaidytose medžiagose. Šis kiekis įvertintas apie 1,9 · 10 11 tonų. Dėl azoto turinčių organinių medžiagų skilimo ir skilimo procesų, veikiant palankiems aplinkos veiksniams, natūralios azoto turinčių mineralų sankaupos, pvz., „Čilės salietros N 2 → Li 3 N → NH 3

Nr. 2. Parašykite azoto sąveikos su deguonimi, magniu ir vandeniliu reakcijos lygtis. Kiekvienai reakcijai sudaromos elektroninės svarstyklės, nurodomas oksidatorius ir reduktorius.

Nr. 3. Viename balione yra azoto dujų, kitame – deguonis, trečiame – anglies dioksido. Kaip atskirti šias dujas?

Nr. 4. Kai kuriose degiosiose dujose kaip priemaiša yra laisvo azoto. Ar degant tokioms dujoms paprastose dujinėse viryklėse gali susidaryti azoto oksidas (II). Kodėl?

Azotas yra Mendelejevo periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, kurio atominis skaičius 7 ir atominė masė 14,00674. Kokias savybes turi šis elementas?

Azoto fizinės savybės

Azotas yra bekvapės, bespalvės ir beskonės dviatomės dujos. Azoto virimo temperatūra esant atmosferos slėgiui yra -195,8 laipsniai, lydymosi temperatūra -209,9 laipsniai. Tirpumas 20 laipsnių vandenyje yra labai mažas - 15,4 ml / l.

Ryžiai. 1. Azoto atomas.

Atmosferos azotas susideda iš dviejų izotopų: 14N (99,64%) ir 15N (0,36%). Taip pat žinomi radioaktyvieji azoto izotopai 13N ir 16N.

Elemento pavadinimo „azotas“ vertimas yra negyvas. Šis pavadinimas tinka azotui, kaip ir paprastajai medžiagai, tačiau surištoje būsenoje jis yra vienas iš pagrindinių gyvybės elementų, taip pat yra baltymų, nukleino rūgščių, vitaminų ir kt.

Azoto cheminės savybės

Azoto molekulėje cheminis ryšys vyksta dėl trijų bendrų p-elektronų porų, kurių orbitos nukreiptos išilgai x, y, z ašių.

Kovalentinis ryšys, susidarantis, kai orbitalės persidengia išilgai linijos, jungiančios jungiamųjų atomų centrus, vadinamas q ryšiu.

Kovalentinis ryšys, atsirandantis, kai orbitalės persidengia abiejose jungiamųjų atomų centrus jungiančios linijos pusėse, vadinamas n-ryšiu. Azoto molekulė turi vieną q-jungtį ir dvi p-jungtis.

Ryžiai. 2. Ryšiai azoto molekulėje.

Molekulinis azotas yra chemiškai neaktyvi medžiaga, tai paaiškinama trigubu ryšiu tarp azoto atomų ir jo trumpu ilgiu.

Įprastomis sąlygomis azotas gali reaguoti tik su ličiu:

6Li + N2 = 2Li 3N (ličio nitritas)

Esant aukštai temperatūrai, susilpnėja ryšiai tarp atomų, o azotas tampa reaktyvesnis. Kaitinamas, jis gali sąveikauti su kitais metalais, pavyzdžiui, magniu, kalciu, aliuminiu, sudarydamas nitridus:

3Mg + N2 = Mg3N2

3Ca + N 2 = Ca 3 N 2

Praleidžiant azotą per karštą koksą, gaunamas azoto junginys su anglimi - cianogenas.

Ryžiai. 3. Cianogeno formulė.

Su aliuminio oksidu ir anglimi azotas aukštoje temperatūroje taip pat sudaro aliuminio nitridą:

Al 2 O 3 + 3C + N 2 = 2AlN + 3CO,

ir su soda ir anglimi - natrio cianidu:

Na 2 CO 3 + 4C + N 2 = 2NaCN + 3CO

Sąlytyje su vandeniu daugelis nitridų visiškai hidrolizuojasi ir susidaro amoniakas ir metalo hidroksidas:

Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH)2 + 2NH3

Elektros lanko temperatūroje (3000-4000 laipsnių) azotas reaguoja su deguonimi: Iš viso gautų įvertinimų: 224.

(lot.Nitrogenum) Mendelejevo periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė - 14,0067. Bespalvės dujos, bekvapės ir beskoniai. Vienas iš labiausiai paplitusių elementų, pagrindinė Žemės atmosferos sudedamoji dalis (4 * 10 ^ 15 tonų). Prancūzų chemiko A. Lavoisier XVIII amžiaus pabaigoje pasiūlytas žodis „azotas“ yra graikiškos kilmės. „Azotas“ reiškia „negyvas“ (priešdėlis „a“ – neigimas. „Zoe“ – gyvybė). Būtent taip galvojo Lavoisier. Būtent taip tikėjo jo amžininkai, tarp jų ir škotų chemikas ir gydytojas D. Rutherfordas, kuris azotą iš oro išskyrė kiek anksčiau nei jo garsieji kolegos – švedas K. Scheele, anglai D. Priestley ir G. Cavendishas. Rutherfordas 1772 m paskelbė disertaciją apie vadinamąją „mafiką“, t. sugedęs oras, kuris nepalaiko degimo ir kvėpavimo.
Vardas " azoto Nes naujos dujos atrodė pakankamai tikslios. Bet ar taip? Iš tiesų, azotas, skirtingai nei deguonis, nepalaiko kvėpavimo ir degimo. Tačiau žmogus negali nuolat kvėpuoti grynu deguonimi. Net ligoniams gryno deguonies duodama tik trumpam. Visose orbitinėse stotyse, erdvėlaiviuose Sojuz ir Vostok, kosmonautai kvėpavo įprastu atmosferos oru, kurio beveik 4/5 sudaro azotas. Akivaizdu, kad jis nėra tik neutralus deguonies skiediklis. Būtent azoto ir deguonies mišinys yra priimtiniausias daugumai mūsų planetos gyventojų kvėpuoti.

Ar teisinga šį elementą vadinti negyvu? Kuo augalai šeriami mineralinėmis trąšomis? Visų pirma, azoto, kalio ir fosforo junginiai. Azoto yra daugybėje organinių junginių, įskaitant gyvybiškai svarbius baltymus ir aminorūgštis.
Santykinis šių dujų inertiškumas yra nepaprastai naudingas žmonijai. Jei jis būtų labiau linkęs į chemines reakcijas, Žemės atmosfera negalėtų egzistuoti tokia forma, kokia yra. Stiprus oksidatorius, deguonis reaguotų su azotu ir sudarytų nuodingus azoto oksidus. Bet jei azotas būtų tikrai inertinės dujos, pavyzdžiui, helis, tai nei chemijos pramonė, nei visagaliai mikroorganizmai negalėtų surišti atmosferos azoto ir patenkinti visų gyvų būtybių surišto azoto poreikio. Nebūtų amoniako, azoto rūgšties, reikalingos daugeliui medžiagų gaminti, nebūtų būtinųjų trąšų. Žemėje gyvybės nebūtų, nes azotas yra visų organizmų dalis. Už akciją azoto sudaro didelę žmogaus kūno masės dalį.
Plačiai naudojamas elementinis, nesurištas azotas. Tai pigiausios iš dujų, normaliomis sąlygomis chemiškai inertiškos, todėl tuose metalurgijos ir chemijos procesuose, kur reikia apsaugoti aktyvųjį junginį ar išlydytą metalą nuo sąveikos su atmosferos deguonimi, susidaro gryno azoto apsauginės atmosferos. Lengvai oksiduojančios medžiagos saugomos laboratorijose, apsaugotose nuo azoto. Metalurgijoje kai kurių metalų ir lydinių paviršiai prisotinami azotu, kad būtų didesnis kietumas ir atsparumas dilimui. Plačiai žinomas, pavyzdžiui, plieno ir titano lydinių azotavimas.

Skystas azotas(azoto lydymosi ir virimo temperatūra: -210 °C ir -196 °C) naudojami šaldymo įrenginiuose. Mažas azoto reaktyvumas pirmiausia paaiškinama jo molekulės sandara. Kaip ir dauguma dujų (išskyrus inertines dujas), azoto molekulė susideda iš dviejų atomų. Sudarant ryšį tarp jų, dalyvauja 3 kiekvieno atomo išorinio apvalkalo valentingi elektronai. Norint sunaikinti azoto molekulę, reikia išleisti labai daug energijos – 954,6 kJ/mol. Nesunaikinus molekulės, azotas nepateks į cheminę jungtį. Įprastomis sąlygomis su juo gali reaguoti tik litis, suteikdamas nitridą Li3N. Atominis azotas yra daug aktyvesnis. Įprastoje temperatūroje jis reaguoja su siera, fosforu, arsenu ir kai kuriais metalais, tokiais kaip gyvsidabris. Tačiau sunku gauti azotą atskirų atomų pavidalu. Net 3000 C temperatūroje nėra pastebimo azoto molekulių skilimo į atomus.
Azoto junginiai yra nepaprastai svarbūs tiek mokslui, tiek daugeliui pramonės šakų. Siekdama gauti surišto azoto, žmonija išleidžia milžiniškas energijos sąnaudas.
Pagrindinis azoto surišimo būdas pramoninėmis sąlygomis yra amoniako NH3 sintezė (žr. Cheminė sintezė). Amoniakas yra vienas masiškiausių chemijos pramonės produktų, jo pasaulinė gamyba sudaro daugiau nei 70 mln. tonų per metus. Procesas vyksta 400–600 °C temperatūroje ir milijonų paskalių (šimtų atm.) slėgyje, esant katalizatoriams, pavyzdžiui, geležies kempinė su kalio oksido, aliuminio oksido priedais. Pats amoniakas naudojamas ribotai ir dažniausiai vandeninių tirpalų pavidalu (amoniako vanduo kaip skysta trąša, amoniakas – medicinoje). Tačiau amoniakas, skirtingai nei atmosferos azotas, gana lengvai patenka į papildymo ir pakeitimo reakcijas. Ir jis oksiduojasi lengviau nei azotas. Todėl amoniakas tapo pradiniu produktu daugumos azoto turinčių medžiagų gamybai.
Tiesioginis azoto oksidacija deguoniui reikalinga labai aukšta temperatūra (4000C°) arba kiti labai aktyvūs būdai paveikti stiprias azoto molekules, elektros iškrovą, jonizuojančiąją spinduliuotę. Yra žinomi penki azoto oksidai (II) N3O azoto oksidas (III), N2O3 azoto oksidas (III), N2O3 azoto oksidas (III), NO2 azoto oksidas (IV), N2O5, azoto oksidas (V).
Pramonėje plačiai naudojama azoto rūgštis HNO3, kuri yra ir stipri rūgštis, ir aktyvus oksidatorius. Jis gali ištirpinti visus metalus, išskyrus auksą ir platiną. Azoto rūgštis chemikams buvo žinoma mažiausiai nuo XIII amžiaus, ją naudojo senovės alchemikai. Azoto rūgštis itin plačiai naudojama nitro junginiams gaminti. Tai pagrindinė nitrinanti medžiaga, kurios pagalba NO2 nitro grupės įvedamos į organinių junginių sudėtį. Ir kai atsiranda trys tokios grupės, pavyzdžiui, C6H5CH3 tolueno molekulėje, tada įprastas organinis tirpiklis virsta sprogstamu trinitrotoluenu, TNT arba tol. Glicerinas po nitrinimo virsta pavojingu sprogstamu nitroglicerinu.
Azoto rūgštis ne mažiau svarbi ir mineralinių trąšų gamyboje. Azoto rūgšties nitratai, pirmiausia natrio, kalio ir amonio nitratas, daugiausia naudojami kaip azoto trąšos. Tačiau, kaip nustatė akademikas D. N. Pryanishnikovas, augalas, jei jam suteikiama galimybė pasirinkti, pirmenybę teikia amoniakiniam azotui, o ne nitratiniam azotui.
Kitos azoto rūgšties – silpnojo azoto HNO2 – druskos vadinamos nitritais, taip pat plačiai naudojamos chemijos ir kitose pramonės šakose. Pavyzdžiui, natrio nitrito nedidelėmis dozėmis dedama į dešras ir kumpį, kad būtų išsaugota rausvai raudona mėsos spalva.
Gauti azoto junginiai mokslininkai ilgą laiką siekė minimalių energijos sąnaudų esant žemai temperatūrai ir slėgiui. Idėją, kad kai kurie mikroorganizmai gali surišti ore esantį azotą, pirmasis išsakė rusų fizikas P. Kossovičius XIX amžiaus pabaigoje. O mūsų kolega biochemikas S.N. Vinogradskis 1890-aisiais iš dirvožemio išskyrė pirmąją azotą fiksuojančią bakteriją. Tačiau tik neseniai bakterijų azoto fiksavimo mechanizmas tapo daugiau ar mažiau aiškus. Bakterijos pasisavina azotą, paversdamos jį amoniaku, kuris vėliau labai greitai virsta aminorūgštimis ir baltymais. Procesas vyksta dalyvaujant fermentams.
Kelių šalių laboratorijose buvo gauti sudėtingi junginiai, galintys surišti atmosferos azotą. Pagrindinis vaidmuo čia priskiriamas kompleksams, kuriuose yra molibdeno, geležies ir magnio. Iš esmės šio proceso mechanizmas jau ištirtas ir sukurtas. Elektroninė konfigūracija 2s 2 2p 3 Cheminės savybės Kovalentinis spindulys 75 val Jonų spindulys 13 (+ 5e) 171 (-3e) pm Elektronegatyvumas
(pagal Paulingą) 3,04 Elektrodo potencialas — Oksidacijos būsenos 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -3 Paprastos medžiagos termodinaminės savybės Tankis 0,808 (–195,8 °C) / cm³ Molinė šiluminė talpa 29,125 (dujos N 2) J / (mol) Šilumos laidumas 0,026 W / () Lydymosi temperatūra 63,29 Lydymosi šiluma (N 2) 0,720 kJ / mol Virimo temperatūra 77,4 Garavimo šiluma (N 2) 5,57 kJ / mol Molinis tūris 17,3 cm³ / mol Paprastos medžiagos kristalinė gardelė Grotelių struktūra kub Grotelių parametrai 5,661 C / santykis — Debye temperatūra n/a

N	7
14,00674
2s 2 2p 3
Azotas

Diatominių N 2 molekulių pavidalo azotas sudaro didžiąją dalį atmosferos, kur jo kiekis yra 75,6% (masės) arba 78,084% (tūrio), tai yra apie 3,87 10 15 tonų.

Hidrosferoje ištirpusio azoto masė, atsižvelgiant į tai, kad atmosferos azoto tirpimo vandenyje ir jo išleidimo į atmosferą procesai vyksta vienu metu, yra apie 2 · 10 13 tonų, be to, apie 7 · 10 11 tonų azoto. hidrosferoje yra junginių pavidalu.

Biologinis vaidmuo

Azotas yra elementas, būtinas gyvūnams ir augalams egzistuoti, jis yra baltymų (16-18 % masės), aminorūgščių, nukleorūgščių, nukleoproteinų, chlorofilo, hemoglobino ir kt. azoto atomų skaičius, apie 2%, masės dalis - apie 2,5% (ketvirta vieta po vandenilio, anglies ir deguonies). Šiuo atžvilgiu nemažas kiekis surišto azoto yra gyvuose organizmuose, „negyvose organinėse medžiagose“ ir jūrų bei vandenynų išsklaidytose medžiagose. Šis kiekis įvertintas apie 1,9 · 10 11 tonų. Dėl azoto turinčių organinių medžiagų skilimo ir skilimo procesų, veikiant palankiems aplinkos veiksniams, natūralios azoto turinčių mineralų sankaupos, pvz., „Čilės nitratas“ ( natrio nitratas su priemaišomis kiti junginiai), norvegiška, indiška salietra.

Azoto ciklas gamtoje

Azoto ciklas gamtoje

Atmosferos azoto fiksacija gamtoje vyksta dviem pagrindinėmis kryptimis – abiogenine ir biogenine. Pirmasis būdas daugiausia apima azoto reakcijas su deguonimi. Kadangi azotas yra chemiškai labai inertiškas, oksidacijai reikia daug energijos (aukštos temperatūros). Šios sąlygos pasiekiamos žaibo smūgio metu, kai temperatūra pasiekia 25 000 °C ar daugiau. Tokiu atveju susidaro įvairūs azoto oksidai. Taip pat yra galimybė, kad abiotinė fiksacija įvyksta dėl fotokatalitinių reakcijų puslaidininkių arba plačiajuosčio ryšio dielektrikų (dykumos smėlio) paviršiuje.

Tačiau didžioji dalis molekulinio azoto (apie 1,4 · 10 8 t/metus) yra fiksuotas biotinis. Ilgą laiką buvo manoma, kad tik nedaugelis mikroorganizmų tipų (nors ir plačiai paplitę Žemės paviršiuje) gali surišti molekulinį azotą: bakterijos. Azotobakterijos ir Clostridium, ankštinių augalų mazginės bakterijos Rhizobium, cianobakterijos Anabaena, Nostoc Dabar žinoma, kad šį gebėjimą turi daugelis kitų vandens ir dirvožemio organizmų, pavyzdžiui, alksnio ir kitų medžių gumbų aktinomicetai (iš viso 160 rūšių). Visi jie molekulinį azotą paverčia amonio junginiais (NH 4 +). Šiam procesui reikia didelių energijos sąnaudų (fiksuojant 1 g atmosferinio azoto, ankštinių augalų mazgeliuose esančios bakterijos sunaudoja apie 167,5 kJ, tai yra, oksiduoja apie 10 g gliukozės). Taigi matoma abipusė augalų ir azotą fiksuojančių bakterijų simbiozės nauda – pirmosios suteikia pastarosioms „vietą gyventi“ ir aprūpina fotosintezės metu gautu „kuru“ – gliukoze, antros – azotu. būtini augalams tokia forma, kokią jie pasisavina.

Azotas amoniako ir amonio junginių pavidalu, gaunamas biogeninio azoto fiksavimo procesuose, greitai oksiduojasi iki nitratų ir nitritų (šis procesas vadinamas nitrifikacija). Pastarieji, nesurišti augalų audinių (o toliau maisto grandinėje – žolėdžių ir plėšrūnų), dirvoje ilgai neužsibūna. Dauguma nitratų ir nitritų yra lengvai tirpūs, todėl juos nuplauna vanduo ir galiausiai patenka į pasaulio vandenyną (šis srautas vertinamas 2,5–8 · 10 7 tonos per metus).

Azotas, patekęs į augalų ir gyvūnų audinius po jų mirties, yra amonifikuojamas (azoto turinčių kompleksinių junginių skilimas išskiriant amoniaką ir amonio jonus) ir denitrifikacija, tai yra, išsiskiria atominis azotas, taip pat jo oksidai. . Šie procesai yra visiškai dėl mikroorganizmų aktyvumo aerobinėmis ir anaerobinėmis sąlygomis.

Nesant žmogaus veiklos, azoto fiksavimo ir nitrifikacijos procesus beveik visiškai subalansuoja priešingos denitrifikacijos reakcijos. Dalis azoto į atmosferą patenka iš mantijos su ugnikalnių išsiveržimais, dalis yra tvirtai įsitvirtinusi dirvose ir molio mineraluose, be to, azotas nuolat nuteka iš viršutinių atmosferos sluoksnių į tarpplanetinę erdvę.

Azoto ir jo junginių toksikologija

Pats atmosferos azotas yra pakankamai inertiškas, kad turėtų tiesioginį poveikį žmonėms ir žinduoliams. Tačiau padidėjus slėgiui, jis sukelia anesteziją, intoksikaciją arba uždusimą (esant deguonies trūkumui); greitai mažėjant slėgiui, azotas sukelia dekompresinę ligą.

Daugelis azoto junginių yra labai aktyvūs ir dažnai toksiški.

Priėmimas

Laboratorijose jį galima gauti amonio nitrito skilimo reakcijos būdu:

NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O

Reakcija egzoterminė, joje išsiskiria 80 kcal (335 kJ), todėl jos eigoje indas turi būti aušinamas (nors reakcijai pradėti reikia kaitinti amonio nitritą).

Praktiškai ši reakcija vykdoma į pašildytą sočiųjų amonio sulfato tirpalą lašinant įlašinant prisotintą natrio nitrito tirpalą, o keitimosi reakcijos metu susidaręs amonio nitritas akimirksniu suyra.

Šiuo atveju išsiskiriančios dujos yra užterštos amoniaku, azoto oksidu (I) ir deguonimi, iš kurių jos išvalomos paeiliui leidžiant per sieros rūgšties, geležies (II) sulfato tirpalus ir per karštą varį. Tada azotas išdžiovinamas.

Kitas laboratorinis azoto gamybos būdas yra kalio dichromato ir amonio sulfato mišinio kaitinimas (santykiu 2: 1). Reakcija vyksta pagal lygtis:

K 2 Cr 2 O 7 + (NH 4) 2 SO 4 = (NH 4) 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → (t) Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

Gryniausias azotas gali būti gaunamas skaidant metalų azidus:

2NaN3 → (t) 2Na + 3N 2

Vadinamasis „oro“ arba „atmosferos“ azotas, tai yra azoto ir inertinių dujų mišinys, gaunamas reaguojant orui su karštu koksu:

O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2

Taip gaminamos vadinamosios „generatoriaus“ arba „oro“ dujos – žaliava cheminei sintezei ir kurui. Jei reikia, azotą nuo jo galima atskirti absorbuojant anglies monoksidą.

Molekulinis azotas pramonėje gaunamas frakciniu būdu distiliuojant skystą orą. Šiuo metodu galima gauti ir „atmosferos azotą“. Taip pat plačiai naudojami azoto augalai, kuriuose naudojamas adsorbcijos ir membraninių dujų atskyrimo metodas.

Vienas iš laboratorinių metodų yra amoniako perdavimas per vario (II) oksidą ~ 700 ° C temperatūroje:

2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O + 3Cu

Kaitinamas amoniakas paimamas iš jo prisotinto tirpalo. CuO kiekis yra 2 kartus didesnis nei apskaičiuotasis. Prieš pat naudojimą azotas išvalomas nuo deguonies ir amoniako priemaišų, praleidžiant varį ir jo oksidą (II) (taip pat ~ 700 °C), po to džiovinamas koncentruota sieros rūgštimi ir sausu šarmu. Procesas gana lėtas, bet vertas: dujos labai švarios.

Savybės

Fizinės savybės

Optinės linijos azoto emisijos spektras

Įprastomis sąlygomis azotas yra bespalvės, bekvapės dujos, mažai tirpios vandenyje (2,3 ml / 100 g 0 ° C temperatūroje, 0,8 ml / 100 g 80 ° C temperatūroje).

Skystoje būsenoje (virimo temperatūra -195,8 ° C) - bespalvis, mobilus, kaip vanduo, skystas. Susilietus su oru, jis sugeria iš jo deguonį.

Esant -209,86 ° C temperatūrai, azotas virsta kieta sniego masės arba didelių sniego baltų kristalų pavidalu. Susilietęs su oru, jis sugeria iš jo deguonį, lydydamasis, sudarydamas deguonies tirpalą azote.

Yra žinomos trys kristalinės kietojo azoto modifikacijos. 36,61–63,29 K diapazone yra β-N 2 fazė su šešiakampiu uždaru sandarikliu, erdvės grupė P6 3 / mmc, gardelės parametrai a = 3,93 Å ir c = 6,50 Å. Esant žemesnei nei 36,61 K temperatūrai, α-N 2 fazė su kubine gardele yra stabili, turinti erdvės grupę Pa3 arba P2 1 3 ir periodą a = 5,660 Å. Esant didesniam nei 3500 atmosferų slėgiui ir žemesnei nei 83 K temperatūrai susidaro γ-N 2 šešiakampė fazė.

Cheminės savybės, molekulinė struktūra

Laisvoje būsenoje azotas egzistuoja dviatomių molekulių N 2 pavidalu, kurių elektroninė konfigūracija apibūdinama formule σ s ²σ s * 2 π x, y 4 σ z ², kuri atitinka trigubą ryšį tarp azoto molekulių N ≡N (ryšio ilgis d N≡N = 0,1095 nm). Dėl to azoto molekulė yra labai stipri disociacijos reakcijai N 2 ↔ 2N specifinė formavimosi entalpija yra ΔH ° 298 = 945 kJ, reakcijos greičio konstanta K 298 = 10 -120, tai yra, azoto molekulių disociacija normaliomis sąlygomis praktiškai nevyksta (pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę ). Azoto molekulė yra nepolinė ir silpnai poliarizuota, molekulių sąveikos jėgos labai silpnos, todėl normaliomis sąlygomis azotas yra dujinis.

Net 3000 ° C temperatūroje N 2 šiluminės disociacijos laipsnis yra tik 0,1%, o tik maždaug 5000 ° C temperatūroje jis pasiekia kelis procentus (esant normaliam slėgiui). Aukštuosiuose atmosferos sluoksniuose vyksta fotocheminė N 2 molekulių disociacija. Laboratorinėmis sąlygomis atominį azotą galima gauti leidžiant dujinį N 2 esant stipriam išlydžiui per aukšto dažnio elektros iškrovos lauką. Atominis azotas yra daug aktyvesnis nei molekulinis azotas: ypač esant normaliai temperatūrai, jis reaguoja su siera, fosforu, arsenu ir daugeliu metalų, pavyzdžiui, su.

Dėl didelio azoto molekulės stiprumo daugelis jos junginių yra endoterminiai, jų susidarymo entalpija neigiama, o azoto junginiai termiškai nestabilūs ir gana lengvai skyla kaitinant. Štai kodėl azotas Žemėje dažniausiai yra laisvos būsenos.

Dėl didelio inertiškumo azotas normaliomis sąlygomis reaguoja tik su ličiu:

6Li + N 2 → 2Li 3 N,

Kaitinamas, jis reaguoja su kai kuriais kitais metalais ir nemetalais, taip pat sudarydamas nitridus:

3Mg + N2 → Mg3N2,

Vandenilio nitridas (amoniakas) turi didžiausią praktinę reikšmę:

Pramoninis atmosferos azoto surišimas

Azoto junginiai itin plačiai naudojami chemijoje, net neįmanoma išvardinti visų sričių, kuriose naudojamos azoto turinčios medžiagos: tai trąšų, sprogmenų, dažiklių, vaistų ir kt. Nors yra prieinami milžiniški azoto kiekiai tiesiogine žodžio „iš oro“ prasme, dėl aukščiau aprašytos azoto molekulės N 2 stiprumo, azoto turinčių junginių gavimo iš oro problema ilgą laiką liko neišspręsta; dauguma azoto junginių buvo išgauti iš jo mineralų, tokių kaip Čilės nitratas. Tačiau šių mineralų atsargų mažėjimas, taip pat azoto junginių poreikio augimas privertė paspartinti atmosferinio azoto pramoninio surišimo darbus.

Labiausiai paplitęs atmosferos azoto surišimo būdas yra amoniakas. Grįžtamoji amoniako sintezės reakcija:

3H2 + N2↔ 2NH3

egzoterminis (šiluminis efektas 92 kJ) ir vyksta mažėjant tūriui, todėl norint perkelti pusiausvyrą į dešinę pagal Le Chatelier - Brown principą, būtinas mišinio aušinimas ir aukštas slėgis. Tačiau kinetikos požiūriu temperatūros mažinimas yra nepalankus, nes tai labai sumažina reakcijos greitį - jau esant 700 ° C reakcijos greitis yra per mažas, kad jį būtų galima naudoti praktiškai.

Tokiais atvejais naudojama katalizė, nes tinkamas katalizatorius leidžia padidinti reakcijos greitį nekeičiant pusiausvyros. Ieškant tinkamo katalizatoriaus buvo išbandyta apie dvidešimt tūkstančių skirtingų junginių. Pagal savybių derinį (katalizinis aktyvumas, atsparumas apsinuodijimui, pigumas) daugiausiai buvo pritaikytas katalizatorius, pagamintas iš metalinės geležies su aliuminio ir kalio oksidų priemaišomis. Procesas atliekamas 400-600 °C temperatūroje ir 10-1000 atmosferų slėgyje.

Reikėtų pažymėti, kad esant didesniam nei 2000 atmosferų slėgiui, amoniako sintezė iš vandenilio ir azoto mišinio vyksta dideliu greičiu ir be katalizatoriaus. Pavyzdžiui, esant 850 ° C ir 4500 atmosferų, produkto išeiga yra 97%.

Yra dar vienas, mažiau paplitęs pramoninio atmosferos azoto surišimo metodas - cianamido metodas, pagrįstas kalcio karbido reakcija su azotu 1000 ° C temperatūroje. Reakcija vyksta pagal lygtį:

CaC 2 + N 2 → CaCN 2 + C.

Reakcija egzoterminė, jos šiluminis efektas 293 kJ.

Kasmet iš Žemės atmosferos pramoniniu būdu paimama maždaug 1 · 10 6 tonos azoto. Azoto gamybos procesas detaliai aprašytas čia GRASYS

Azoto junginiai

Azoto oksidacijos laipsniai junginiuose yra -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.

Azoto junginius oksidacijos būsenoje −3 atstovauja nitridai, iš kurių praktiškai svarbiausias yra amoniakas;
Azoto junginiai oksidacijos būsenoje −2 yra mažiau būdingi, juos atstovauja pernitridai, iš kurių svarbiausias vandenilio pernitridas N2H4 arba hidrazinas (yra ir itin nestabilus vandenilio pernitridas N2H2, diimidas);
Azoto junginiai oksidacijos būsenoje -1 NH2OH (hidroksilaminas) yra nestabili bazė, kartu su hidroksilammonio druskomis naudojama organinėje sintezėje;
Azoto junginiai oksidacijos būsenoje +1 azoto oksidas (I) N2O (azoto oksidas, juoko dujos);
+2 oksidacijos laipsnio azoto junginiai azoto oksidas (II) NO (azoto monoksidas);
Azoto junginiai oksidacijos būsenoje +3 azoto oksidas (III) N2O3, azoto rūgštis, anijono dariniai NO2-, azoto trifluoridas NF3;
+4 oksidacijos laipsnio azoto junginiai azoto oksidas (IV) NO2 (azoto dioksidas, rudos dujos);
+5 oksidacijos būsenos azoto junginiai - azoto oksidas (V) N2O5, azoto rūgštis ir jos druskos - nitratai ir kt.

Naudojimas ir taikymas

Žemai verdantis skystas azotas metaliniame stikle.

Skystas azotas naudojamas kaip šaltnešis ir krioterapijai.

Azoto dujos pramonėje naudojamos dėl inertiškų savybių. Dujinis azotas yra atsparus ugniai ir sprogimui, apsaugo nuo oksidacijos, skilimo. Naftos chemijoje azotas naudojamas rezervuarams ir vamzdynams valyti, vamzdynų veikimui tikrinti esant slėgiui ir lauko gamybai didinti. Kasybos versle azotas gali būti naudojamas kuriant kasyklose sprogią aplinką, plėsti uolienų sluoksnius. Elektronikos gamyboje azotas naudojamas vietoms, kuriose nėra oksiduojančio deguonies, išvalyti. Jei tradiciškai naudojant orą procese oksidacija arba skilimas yra neigiami veiksniai, azotas gali sėkmingai pakeisti orą.

Svarbi azoto panaudojimo sritis yra jo naudojimas tolesnei įvairių azoto turinčių junginių, tokių kaip amoniakas, azoto trąšos, sprogmenys, dažikliai ir kt., sintezei. Kokso gamyboje naudojamas didelis azoto kiekis („sausas“). kokso gesinimas“) iškraunant koksą iš kokso krosnių akumuliatorių, taip pat „išspaudžiant“ kurą raketose iš cisternų į siurblius ar variklius.

Maisto pramonėje azotas registruojamas kaip maisto priedas E941 Kaip dujinė pakavimo ir laikymo terpė, šaltnešis ir skystas azotas naudojamas aliejui ir negazuotus gėrimus išpilstyti, kad būtų sukurtas perteklinis slėgis ir inertiška aplinka minkštuose induose.

Skystas azotas dažnai rodomas filmuose kaip medžiaga, galinti akimirksniu užšaldyti gana didelius objektus. Tai plačiai paplitusi klaida. Net gėlės užšaldymas užtrunka ilgai. Taip yra iš dalies dėl labai mažos azoto šiluminės talpos. Dėl tos pačios priežasties labai sunku atšaldyti, tarkime, spynas iki -196 °C ir sulaužyti vienu smūgiu.

Litras skysto azoto išgaruoja ir įkaista iki 20 °C, sudarydamas apie 700 litrų dujų. Dėl šios priežasties skystas azotas yra laikomas specialiuose atviro tipo vakuumu izoliuotuose Dewars arba kriogeniniuose induose esant slėgiui. Gaisrų gesinimo skystuoju azotu principas pagrįstas tuo pačiu faktu. Išgaruodamas azotas išstumia degimui reikalingą deguonį, o ugnis nutrūksta. Kadangi azotas, skirtingai nei vanduo, putos ar milteliai, tiesiog išgaruoja ir eroduoja, gesinimas azotu yra pats efektyviausias gaisro gesinimo mechanizmas vertybių saugos požiūriu.

Gyvų būtybių užšaldymas skystu azotu su galimybe vėliau atitirpti yra problemiškas. Problema slypi nesugebėjime užšaldyti (ir atšaldyti) būtybės pakankamai greitai, kad užšalimo nehomogeniškumas nepaveiktų jo gyvybinių funkcijų. Stanislavas Lemas, fantazuodamas šia tema knygoje „Fiasko“, išrado avarinę azoto užšaldymo sistemą, kurioje azoto žarna, išmušusi dantis, buvo įsmeigta į astronauto burną ir į ją tiekiama gausi azoto srovė.

Cilindro žymėjimas

Azoto balionai nudažyti juodai, turi būti su geltonu užrašu ir ruda juostele (standartai

Azotas

AZOTAS-a; m.[Prancūzų kalba. azotas iš graikų kalbos. an- - ne-, be- ir zōtikos - gyvybę suteikiantis]. Cheminis elementas (N), bespalvės ir bekvapės dujos, kurios nepalaiko kvėpavimo ir degimo (sudaro didžiąją dalį oro pagal tūrį ir masę, yra vienas iš pagrindinių augalų mitybos elementų).

◁ Azotas, th, th. A-oji rūgštis. Trąšos. Azotous, th, th. A-oji rūgštis.

azoto

(lot. Azotas), periodinės sistemos V grupės cheminis elementas. Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos. a ... yra neigiamas priešdėlis, o zōē – gyvybė (nepalaiko kvėpavimo ir degimo). Laisvąjį azotą sudaro 2 atomų molekulės (N 2); bespalvės ir bekvapės dujos; tankis 1,25 g / l, t pl –210ºC, t rulonas –195,8ºC. Jis chemiškai labai inertiškas, bet reaguoja su sudėtingais pereinamųjų metalų junginiais. Pagrindinis oro komponentas (78,09 tūrio proc.), kurį atskiriant susidaro pramoninis azotas (daugiau nei 3/4 tenka amoniako sintezei). Jis naudojamas kaip inertinė terpė daugeliui technologinių procesų; skystas azotas yra šaltnešis. Azotas yra vienas iš pagrindinių biogeninių elementų, kuris yra baltymų ir nukleorūgščių dalis.

AZOTAS

NAZOT (lot. Nitrogenium – gimdantis nitratą), N (skaityti „en“), periodinės lentelės VA grupės antrojo periodo cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067. Laisva forma tai bespalvės, bekvapės ir beskonės dujos, blogai tirpios vandenyje. Susideda iš didelio stiprumo diatominių N 2 molekulių. Nurodo nemetalus.
Natūralus azotas susideda iš stabilių nuklidų (cm. NUCLID) 14 N (turinys mišinyje yra 99,635 masės%) ir 15 N. Išorinio elektronų sluoksnio konfigūracija 2 s 2 2p 3 ... Neutralaus azoto atomo spindulys yra 0,074 nm, jonų spindulys: N 3- - 0,132, N 3+ - 0,030 ir N 5+ - 0,027 nm. Neutralaus azoto atomo nuoseklios jonizacijos energijos yra atitinkamai 14,53, 29,60, 47,45, 77,47 ir 97,89 eV. Pagal Paulingo skalę azoto elektronegatyvumas yra 3,05.
Atradimų istorija
1772 m. atrado škotų mokslininkas D. Rutherfordas anglies, sieros ir fosforo degimo produktų sudėtyje kaip dujas, netinkamas kvėpuoti ir degti („dusinantis oras“) ir, skirtingai nei CO 2, nėra sugeriamas šarminio tirpalo. . Netrukus prancūzų chemikas A.L. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine'as Laurentas) priėjo prie išvados, kad „dusinančios“ dujos yra atmosferos oro dalis, ir pasiūlė joms pavadinimą „azote“ (iš graikų azoos – negyvi). Anglų fizikas ir chemikas G. Cavendishas 1784 m (cm. CAVENDISH Henry) nustatė azoto buvimą nitratuose (iš čia kilęs lotyniškas azoto pavadinimas, kurį 1790 m. pasiūlė prancūzų chemikas J. Chantal).
Buvimas gamtoje
Gamtoje laisvasis (molekulinis) azotas yra atmosferos oro dalis (78,09% tūrio ir 75,6% azoto masės ore), o surištas - dviejų salietrų sudėtyje: natrio NaNO 3 (randamas Čilėje). , todėl vadinasi Čilės salietra (cm.ČILĖS NITRATAS)) ir kalio KNO 3 (randamas Indijoje, iš čia ir kilo Indijos salietros pavadinimas) – ir nemažai kitų junginių. Pagal paplitimą žemės plutoje azotas užima 17 vietą, jis sudaro 0,0019% žemės plutos masės. Nepaisant pavadinimo, azoto yra visuose gyvuose organizmuose (1-3 % sausos masės), o tai yra svarbiausias biogeninis elementas. (cm. BIOGENINIAI ELEMENTAI)... Tai yra baltymų, nukleorūgščių, kofermentų, hemoglobino, chlorofilo ir daugelio kitų biologiškai aktyvių medžiagų molekulių dalis. Kai kurie vadinamieji azotą fiksuojantys mikroorganizmai sugeba pasisavinti ore esantį molekulinį azotą, paversdami jį junginiais, kuriuos gali naudoti kiti organizmai (žr. „Azoto fiksavimas“). (cm. AZOTO FIKSAVIMAS)). Azoto junginių transformacija gyvose ląstelėse yra svarbiausia visų organizmų metabolizmo dalis.
Priėmimas
Pramonėje azotas gaunamas iš oro. Tam oras pirmiausia atšaldomas, suskystinamas, o skystas oras distiliuojamas (distiliuojamas). Azoto virimo temperatūra yra šiek tiek žemesnė (-195,8 °C) nei kito oro komponento – deguonies (-182,9 °C), todėl atsargiai kaitinant skystą orą, pirmiausia išgaruoja azotas. Dujinis azotas vartotojams tiekiamas suspaustas (150 atm. Ar 15 MPa) juoduose balionuose su geltonu užrašu „azotas“. Laikykite skystą azotą Dewarse (cm. DEVARO LAIVAS).
Laboratorijoje grynas ("cheminis") azotas gaunamas kaitinant į kietą natrio nitritą NaNO 2 pridedant sotaus amonio chlorido NH 4 Cl tirpalo:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Taip pat galite šildyti kietą amonio nitritą:
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O.
Fizinės ir cheminės savybės
Dujinio azoto tankis 0 ° C temperatūroje yra 1,25046 g / dm 3, skysto azoto (virimo temperatūroje) - 0,808 kg / dm 3. Dujinis azotas, esant normaliam slėgiui -195,8 ° C temperatūroje, virsta bespalviu skysčiu, o -210,0 ° C temperatūroje - balta kieta medžiaga. Kietoje būsenoje jis egzistuoja dviejų polimorfinių modifikacijų pavidalu: žemiau –237,54 ° C forma su kubine grotele yra stabili, aukščiau - su šešiakampe.
Kritinė azoto temperatūra –146,95 °C, kritinis slėgis – 3,9 MPa, trigubas taškas yra esant –210,0 °C temperatūrai ir 125,03 hPa slėgiui, iš to išplaukia, kad azotas kambario temperatūroje ne, net labai aukštas slėgis, negali būti likviduotas.
Skysto azoto garavimo šiluma yra 199,3 kJ / kg (virimo temperatūroje), azoto lydymosi šiluma yra 25,5 kJ / kg (esant –210 ° C temperatūrai).
Atomų surišimo energija N 2 molekulėje yra labai didelė ir siekia 941,6 kJ / mol. Atstumas tarp atomų centrų molekulėje yra 0,110 nm. Tai rodo, kad ryšys tarp azoto atomų yra trigubas. Didelis N 2 molekulės stiprumas gali būti paaiškintas naudojant molekulinės orbitos metodą. Molekulinių orbitalių užpildymo N 2 molekulėje energetinė diagrama rodo, kad joje elektronais užpildytos tik jungiančios s ir p orbitalės. Azoto molekulė yra nemagnetinė (diamagnetinė).
Dėl didelio N 2 molekulės stiprumo suyra įvairūs azoto junginiai (įskaitant liūdnai pagarsėjusį sprogstamąjį RDX (cm. HEKSOGENAS)) kaitinant, veikiant smūgiams ir pan., susidaro N 2 molekulės. Kadangi susidariusių dujų tūris yra daug didesnis nei pirminio sprogmens tūris, griaustinis sprogimas.
Chemiškai azotas yra gana inertiškas ir kambario temperatūroje reaguoja tik su ličiu. (cm. LITIS) susidarant kietam ličio nitridui Li 3 N. Jis pasižymi įvairiomis oksidacijos būsenomis (nuo –3 iki +5) junginiuose. Su vandeniliu sudaro amoniaką (cm. AMONIAKAS) NH3. Hidrazinas gaunamas netiesiogiai (ne iš paprastų medžiagų) (cm. HIDRAZINAS) N 2 H 4 ir hidrazoinė rūgštis HN 3. Šios rūgšties druskos yra azidai (cm. AZID)... Švino azidas Pb (N 3) 2 smūgio metu suyra, todėl naudojamas kaip detonatorius, pavyzdžiui, šovinių užtaisuose.
Yra žinomi keli azoto oksidai (cm. AZOTO OKSIDAS)... Azotas su halogenais tiesiogiai nereaguoja; netiesiogiai buvo gauti NF 3, NCl 3, NBr 3 ir NI 3, taip pat keli oksihalogenidai (junginiai, kuriuose, be azoto, yra ir halogeno, ir deguonies atomų, pvz. 3 NOF).
Azoto halogenidai yra nestabilūs ir kaitinami (kai kurie laikymo metu) lengvai skyla į paprastas medžiagas. Taigi, NI 3 nusėda nusausinant vandeninius amoniako ir jodo tinktūros tirpalus. Net ir esant nedideliam smūgiui, sausas NI 3 sprogsta:
2NI 3 = N 2 + 3I 2.
Azotas nereaguoja su siera, anglimi, fosforu, siliciu ir kai kuriais kitais nemetalais.
Kaitinamas azotas, reaguoja su magniu ir šarminiais žemės metalais, todėl susidaro į druskas panašūs nitridai, kurių bendroji formulė M 3 N 2, kurie suyra su vandeniu ir susidaro atitinkami hidroksidai ir amoniakas, pavyzdžiui:
Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca (OH) 2 + 2NH3.
Panašiai elgiasi ir šarminių metalų nitridai. Azoto sąveika su pereinamaisiais metalais lemia kietų, į metalą panašių įvairios sudėties nitridų susidarymą. Pavyzdžiui, sąveikaujant geležiui ir azotui, susidaro geležies nitridai, kurių sudėtis yra Fe 2 N ir Fe 4 N. Kaitinant azotą acetilenu C 2 H 2, galima gauti vandenilio cianidą HCN.
Iš sudėtingų neorganinių azoto junginių didžiausią reikšmę turi azoto rūgštis. (cm. AZOTO RŪGŠTIS) HNO 3, jo druskos nitratai (cm. NITRATAI), ir azoto rūgštis HNO 2 ir jo druskos nitritai (cm. NITRITAI).
Taikymas
Pramonėje azoto dujos daugiausia naudojamos amoniakui gaminti. (cm. AMONIAKAS)... Kaip chemiškai inertinės dujos, azotas naudojamas inertinei aplinkai sudaryti įvairiuose cheminiuose ir metalurginiuose procesuose, siurbiant degius skysčius. Skystas azotas plačiai naudojamas kaip šaltnešis (cm. ALŠALANTIS), jis naudojamas medicinoje, ypač kosmetologijoje. Azoto trąšos turi didelę reikšmę palaikant dirvožemio derlingumą. (cm. MINERALINĖS TRĄŠOS).

enciklopedinis žodynas. 2009 .

Sinonimai:

Pažiūrėkite, kas yra „azotas“ kituose žodynuose:

- (N) cheminis elementas, dujos, bespalvis, beskonis ir bekvapis; sudaro 4/5 (79%) oro; plaka svoris 0,972; atominis svoris 14; 140°C temperatūroje kondensuojasi į skystį. ir 200 atmosferų slėgis; neatskiriama daugelio augalinių ir gyvūninių medžiagų dalis. Žodynas…… Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

AZOTAS- AZOTAS, chem. elementas, char. N (prancūzų AZ), serijos numeris 7, at. v. 14.008; virimo temperatūra 195,7 °; 1 litras A. esant 0 ° ir 760 mm slėgiui. sveria 1,2508 g [lat. Azotas („generuojanti salietrą“), tai. Stickstoff ("dusinantis ...... Puiki medicinos enciklopedija

- (lot.Nitrogenium) N, periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067. Pavadinimas iš graikų kalbos yra neigiamas priešdėlis ir zoe gyvenimas (nepalaiko kvėpavimo ir deginimo). Laisvąjį azotą sudaro 2 atomai ...... Didysis enciklopedinis žodynas

azoto- ir m. azote m. arabų. 1787. Lexis. 1. alchem. Pirmoji metalų medžiaga yra metalinis gyvsidabris. Sl. 18. Jis iškeliavo paracelsu į pabaigą visame pasaulyje, siūlydamas visiems savo Laudanumą ir azotą už labai priimtiną kainą, kad išgydytų visas įmanomas ... ... Istorinis rusų galicizmų žodynas

- (azotas), N, periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067; dujos, bp 195,80 shS. Azotas yra pagrindinė oro sudedamoji dalis (78,09 % tūrio), yra visų gyvų organizmų dalis (žmogaus organizme ... ... Šiuolaikinė enciklopedija

Azotas- (azotas), N, periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067; dujos, vir. 195,80 °С. Azotas yra pagrindinė oro sudedamoji dalis (78,09 % tūrio), yra visų gyvų organizmų dalis (žmogaus organizme ... ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

- (cheminis ženklas N, atominė masė 14) vienas iš cheminių elementų – bespalvės dujos, neturinčios kvapo ir skonio; labai mažai tirpsta įvestyje. Jo savitasis svoris yra 0,972. Pictet Ženevoje ir Calhete Paryžiuje pavyko sutirštinti azotą, veikiant jį aukštam slėgiui ... Brockhauso ir Efrono enciklopedija

N (lot. Nitrogenium * a. Azotas; N. Stickstoff; F. azotas, azotas; ir. Nitrogeno), chem. V grupės periodinio elemento. Mendelejevo sistema, at.n. 7, val. m. 14,0067. Atidarytas 1772 m. tyrinėtojas D. Rutherfordas. Įprastomis sąlygomis A. ...... Geologijos enciklopedija

Vyras, Chem. bazė, pagrindinis salietros elementas; salietra, salietra, salietra; ji taip pat yra pagrindinė mūsų oro sudedamoji dalis (79 tūriai azoto, 21 deguonies). Azotinis, azotinis, azotinis, azoto turintis savyje. Chemikai išskiria... Dahlio aiškinamasis žodynas

Organogenas, azotas Rusų sinonimų žodynas. azoto n., sinonimų skaičius: 8 dujos (55) nemetalas ... Sinonimų žodynas

Azotas yra dujos, kurios gesina liepsną, nes nedega ir nepalaiko degimo. Jis gaunamas frakciniu būdu distiliuojant skystą orą, laikomą esant slėgiui plieniniuose cilindruose. Azotas daugiausia naudojamas amoniako ir kalcio cianamido gamybai, o ... ... Oficiali terminija

Knygos

• Chemijos testai Azoto ir fosforo anglies ir silicio metalai 9 klasė Į vadovėlį GE Rudzitis FG Feldman Chemija 9 klasė, Borovskikh T .. Šis vadovas visiškai atitinka federalinės valstijos švietimo standartą (antroji karta). Vadove yra testų, apimančių vadovėlio temas, G. E. Rudzičio, F. G. ...