Azoti: karakteristikat, vetitë kimike, vetitë fizike, përbërjet, vendi në natyrë. Azoti në natyrë Cilat substanca përmbajnë azot?

26.09.2021

Elementi	Azoti N	Fosfori R	Arseniku Si	Antimoni Sb	Bismut Bi
Pronës	Azoti N	Fosfori R	Arseniku Si	Antimoni Sb	Bismut Bi
Numri serial i elementit	7	15	33	51	83
Masa atomike relative	14,007	30,974	74,922	121,75	208,980
Pika e shkrirjes, C 0	-210	44,1 (e bardhe)	817 (4 MPa)	631	271
Pika e vlimit, C 0	-196	280 (e bardhe)	613	1380	1560
Dendësia g/cm 3	0,96 (i ngurtë)	1,82 (e bardhe)	5,72	6,68	9,80
Gjendjet e oksidimit	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3

1. Struktura e atomeve të elementeve kimike

Emri kimike element	Diagrami i strukturës atomike	Struktura elektronike e nivelit të fundit energjetik	Formula e oksidit më të lartë R 2 O 5	Formula e përbërjes së paqëndrueshme të hidrogjenit RH 3
1. Azoti	N+7) 2) 5	…2s 2 2p 3	N2O5	NH 3
2. Fosfor	P+15) 2) 8) 5	…3s 2 3p 3	P2O5	PH 3
3. Arseniku	Si+33) 2) 8) 18) 5	…4s 2 4p 3	As2O5	AsH 3
4. Antimoni	Sb+51) 2) 8) 18) 18) 5	…5s 2 5p 3	Sb2O5	SbH 3
5. Bismut	Bi+83) 2) 8) 18) 32) 18) 5	…6s 2 6p 3	Bi2O5	BiH 3

Prania e tre elektroneve të paçiftuara në nivelin e jashtëm të energjisë shpjegon se në një gjendje normale, të pangacmuar, valenca e elementeve të nëngrupit të azotit është tre.

Atomet e elementeve të nëngrupit të azotit (me përjashtim të azotit - niveli i jashtëm i azotit përbëhet nga vetëm dy nënnivele - 2s dhe 2p) kanë qeliza të lira të nënnivelit d në nivelet e jashtme të energjisë, kështu që ata mund të avullojnë një elektron nga s. -nënnivel dhe transferojeni në nënnivelin d. Kështu, valenca e fosforit, arsenikut, antimonit dhe bismutit është 5.

Elementet e grupit të azotit formojnë përbërje të përbërjes RH 3 me hidrogjen, dhe okside të tipit R 2 O 3 dhe R 2 O 5 me oksigjen. Oksidet korrespondojnë me acidet HRO 2 dhe HRO 3 (dhe orto acidet H 3 PO 4, përveç azotit).

Gjendja më e lartë e oksidimit të këtyre elementeve është +5, dhe më e ulëta është -3.

Meqenëse ngarkesa e bërthamës së atomeve rritet, numri i elektroneve në nivelin e jashtëm është konstant, numri i niveleve të energjisë në atome rritet dhe rrezja e atomit rritet nga azoti në bismut, tërheqja e elektroneve negative në bërthamën pozitive. dobësohet dhe rritet aftësia për të humbur elektrone dhe, për rrjedhojë, në nëngrupin e azotit me Me rritjen e numrit serik, vetitë jometalike zvogëlohen dhe vetitë metalike rriten.

Azoti është një jometal, bismuti është një metal. Nga azoti në bismut, forca e përbërjeve RH 3 zvogëlohet, dhe forca komponimet e oksigjenit rritet.

Më të rëndësishmit ndër elementët e nëngrupit të azotit janë azotit dhe fosforit .

Azoti, fizik dhe Vetitë kimike, marrja dhe aplikimi

1. Azoti është një element kimik

N +7) 2) 5

1 s 2 2 s 2 2 p 3 niveli i jashtëm i papërfunduar, fq -element, jometal

Ar(N)=14

2. Gjendjet e mundshme të oksidimit

Për shkak të pranisë së tre elektroneve të paçiftëzuara, azoti është shumë aktiv dhe gjendet vetëm në formën e komponimeve. Azoti shfaq gjendje oksidimi në përbërjet nga "-3" në "+5"

3. Azoti - një substancë e thjeshtë, strukturë molekulare, veti fizike

Azot (nga greqishtja ἀ ζωτος - i pajetë, lat. Nitrogjen), në vend të emrave të mëparshëm (ajri i "flogistikuar", "mefitik" dhe "i prishur") të propozuar në 1787 Antoine Lavoisier . Siç u tregua më lart, dihej tashmë në atë kohë se azoti nuk mbështet as djegien dhe as frymëmarrjen. Kjo pronë konsiderohej më e rëndësishmja. Edhe pse më vonë doli se azoti, përkundrazi, është thelbësor për të gjitha qeniet e gjalla, emri u ruajt në frëngjisht dhe rusisht.

N 2 – lidhje kovalente jopolare, e trefishtë (σ, 2π), rrjetë kristalore molekulare

konkluzioni:

1. Reaktivitet i ulët në temperaturë normale

2. Gaz, pa ngjyrë, pa erë, më i lehtë se ajri

Zoti ( B ajri)/ Zoti ( N 2 ) = 29/28

4. Vetitë kimike të azotit

N – agjent oksidues (0 → -3)

N – agjent reduktues (0 → +5)

1. Me metale formohen nitridet Mx Ny

- kur nxehet me Mg dhe tokë alkaline dhe alkaline:

3С a + N 2= Ca 3 N 2 (në t)

- c Li në k t dhomë

Nitridet zbërthehen nga uji

Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3

2. Me hidrogjen

3 H 2 + N 2 ↔ 2 NH 3

(kushtet - T, p, kat)

N 2 + O 2 ↔ 2 JO – Q

(në t= 2000 C)

Azoti nuk reagon me squfurin, karbonin, fosforin, silicin dhe disa jometale të tjera.

5. Dëftesa:

Në industri azoti merret nga ajri. Për ta bërë këtë, fillimisht ajri ftohet, lëngohet dhe ajri i lëngshëm i nënshtrohet distilimit. Azoti ka një pikë vlimi pak më të ulët (–195,8°C) se përbërësi tjetër i ajrit, oksigjeni (–182,9°C), kështu që kur ajri i lëngshëm nxehet lehtë, azoti avullohet së pari. Gazi i azotit furnizohet për konsumatorët në formë të ngjeshur (150 atm. ose 15 MPa) në cilindra të zinj me një mbishkrim të verdhë "azoti". Ruani azotin e lëngshëm në balonat Dewar.

Në laboratornitrogjeni i pastër ("kimik") përftohet duke shtuar një zgjidhje të ngopur të klorurit të amonit NH 4 Cl në nitritin e ngurtë të natriumit NaNO 2 kur nxehet:

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

Ju gjithashtu mund të ngrohni nitritin e ngurtë të amonit:

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

6. Aplikimi:

Në industri, gazi i azotit përdoret kryesisht për të prodhuar amoniak. Si një gaz kimikisht inert, azoti përdoret për të siguruar një mjedis inert në procese të ndryshme kimike dhe metalurgjike, kur pompohen lëngje të ndezshme. Azoti i lëngshëm përdoret gjerësisht si ftohës, ai përdoret në mjekësi, veçanërisht në kozmetologji. Plehrat minerale të azotit janë të rëndësishëm në ruajtjen e pjellorisë së tokës.

7. Roli biologjik

Azoti është një element i domosdoshëm për ekzistencën e kafshëve dhe bimëve;proteina (16-18% ndaj peshës), aminoacide, acide nukleike, nukleoproteinat, klorofili, hemoglobina etj. Në përbërjen e qelizave të gjalla, numri i atomeve të azotit është rreth 2%, dhe pjesa masive është rreth 2,5% (vendi i katërt pas hidrogjenit, karbonit dhe oksigjenit). Në këtë drejtim, një sasi e konsiderueshme e azotit fiks përmbahet në organizmat e gjallë, "lëndët organike të vdekura" dhe lëndët e shpërndara të deteve dhe oqeaneve. Kjo sasi vlerësohet afërsisht në 1.9 10 11 ton Si rezultat i proceseve të kalbjes dhe zbërthimit të lëndëve organike që përmbajnë azot, që i nënshtrohen faktorëve të favorshëm. mjedisi, depozitat minerale natyrore që përmbajnë azot mund të formojnë, për shembull, "kilian kripe N 2 → Li 3 N → NH 3

nr 2. Shkruani ekuacionet për reaksionin e azotit me oksigjen, magnez dhe hidrogjen. Për çdo reagim, krijoni një bilanc elektronik, tregoni agjentin oksidues dhe agjentin reduktues.

nr 3. Një cilindër përmban gaz azot, tjetri përmban oksigjen dhe i treti përmban dioksid karboni. Si të dallohen këto gazra?

nr 4. Disa gazra të ndezshëm përmbajnë azot të lirë si papastërti. Mund djegia e gazeve të tilla në të zakonshme soba me gaz formohet oksidi nitrik (II). Pse?

Azot - element kimik Grupi V tabelë periodike Mendeleev, me numër atomik 7 dhe masë atomike 14.00674. Çfarë karakteristikash ka ky element?

Vetitë fizike të azotit

Azoti është një gaz diatomik, pa erë, pa ngjyrë dhe pa shije. Pika e vlimit të azotit në presionin atmosferik është -195,8 gradë, pika e shkrirjes është -209,9 gradë. Tretshmëria në ujë në 20 gradë është shumë e ulët - 15,4 ml/l.

Oriz. 1. Atomi i azotit.

Azoti atmosferik përbëhet nga dy izotope: 14N (99,64%) dhe 15N (0,36%). Janë të njohur edhe izotopet radioaktive të azotit 13N dhe 16N.

Përkthimi i emrit të elementit "azoti" është i pajetë. Ky emër është i vërtetë për azotin, si për një substancë të thjeshtë, por në gjendje të lidhur është një nga elementët kryesorë të jetës dhe është gjithashtu pjesë e proteinave, acideve nukleike, vitaminave etj.

Vetitë kimike të azotit

Në molekulën e azotit, lidhja kimike kryhet për shkak të tre çifteve të zakonshme të elektroneve p, orbitalet e të cilave drejtohen përgjatë boshteve x, y, z.

Një lidhje kovalente që formohet nga mbivendosja e orbitaleve përgjatë një linje që lidh qendrat e atomeve të bashkimit quhet lidhje q.

Një lidhje kovalente që ndodh kur orbitalet në të dyja anët e vijës që lidh qendrat e atomeve të bashkimit mbivendosen quhet një lidhje n. Molekula e azotit ka një lidhje q dhe dy lidhje p.

Oriz. 2. Lidhjet në një molekulë azoti.

Azoti molekular është një substancë kimikisht joaktive, kjo shpjegohet nga lidhja e trefishtë midis atomeve të azotit dhe gjatësisë së tij të shkurtër.

Në kushte normale azoti mund të reagojë vetëm me litium:

6Li+N 2 =2Li 3 N (nitrit litium)

Në temperatura të larta, lidhjet midis atomeve dobësohen dhe azoti bëhet më reaktiv. Kur nxehet, mund të reagojë me metale të tjera, për shembull me magnez, kalcium, alumin për të formuar nitride:

3Mg+N 2 =Mg 3 N 2

3Ca+N2 =Ca3N2

Duke kaluar azotin përmes koksit të nxehtë, fitohet një përbërje e azotit dhe karbonit - cianogjen.

Oriz. 3. Formula Dicyan.

Me oksid alumini dhe karbon, azoti gjithashtu formon nitrid alumini në temperatura të larta:

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

dhe me sode dhe qymyr - cianid natriumi:

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

Kur janë në kontakt me ujin, shumë nitride hidrolizohen plotësisht për të formuar amoniak dhe hidroksid metali:

Mg 3 N 2 +6H 2 O=3Mg(OH) 2 +2NH 3

Në temperaturën e harkut elektrik (3000-4000 gradë), azoti reagon me oksigjenin:. Gjithsej vlerësimet e marra: 224.

(lat. Nitrogenum) element kimik i grupit V të sistemit periodik të Mendelejevit, numri atomik 7, masa atomike - 14.0067. Gaz pa ngjyrë, pa shije dhe erë. Një nga elementët më të zakonshëm, përbërësi kryesor i atmosferës së Tokës (4*10^15 t). Fjala "azot", e propozuar nga kimisti francez A. Lavoisier në fund të shekullit të 18-të, është me origjinë greke. "Azot" do të thotë "i pajetë" (parashtesa "a" është mohim. "zoe" është jeta). Kjo është pikërisht ajo që mendoi Lavoisier. Kjo është pikërisht ajo që besonin bashkëkohësit e tij, përfshirë kimistin dhe doktorin skocez D. Rutherford, i cili izoloi azotin nga ajri pak më herët se kolegët e tij të famshëm - suedez K. Scheele, anglezët D. Priestley dhe G. Cavendish. Rutherford në 1772 botoi një disertacion mbi të ashtuquajturën “mafik”, d.m.th. ajër me defekt që nuk mbështet djegien dhe frymëmarrjen.
emri " azotit“Dukej mjaft i saktë për gazin e ri. Por a është ajo? Azoti në të vërtetë, ndryshe nga oksigjeni, nuk mbështet frymëmarrjen dhe djegien. Megjithatë, një person nuk mund të marrë frymë oksigjen të pastër gjatë gjithë kohës. Edhe pacientëve u jepet oksigjen i pastër vetëm për një kohë të shkurtër. Në të gjitha stacionet orbitale, në anije kozmike Kozmonautët Soyuz dhe Vostok thithën ajrin e zakonshëm atmosferik, pothuajse 4/5 e përbërë nga azoti. Natyrisht, nuk është vetëm një hollues neutral i oksigjenit. Është përzierja e azotit dhe oksigjenit që është më e pranueshme për frymëmarrje nga shumica e banorëve të planetit tonë.

A është e drejtë ta quajmë këtë element të pajetë? Çfarë ushqehen bimët kur shtojnë plehra minerale? Para së gjithash, komponimet e azotit, kaliumit dhe fosforit. Azoti është pjesë e komponimeve të panumërta organike, duke përfshirë ato jetike si proteinat dhe aminoacidet.
Inertiteti relativ i këtij gazi është jashtëzakonisht i dobishëm për njerëzimin. Nëse do të ishte më i prirur për reaksionet kimike, atmosfera e Tokës nuk mund të ekzistonte në formën në të cilën ekziston. Një agjent i fortë oksidues, oksigjeni, do të reagonte me azotin për të formuar okside toksike të azotit. Por nëse azoti do të ishte vërtet një gaz inert, siç është heliumi, për shembull, atëherë as prodhimi kimik dhe as mikroorganizmat e plotfuqishëm nuk do të ishin në gjendje të lidhnin azotin atmosferik dhe të plotësonin nevojën e të gjitha gjallesave për azot të lidhur. Nuk do të kishte amoniak, acid nitrik, të nevojshëm për prodhimin e shumë substancave dhe nuk do të kishte plehra të rëndësishëm. Nuk do të kishte jetë në Tokë, sepse azoti është pjesë e të gjithë organizmave. Për aksion azotit përbën një pjesë të konsiderueshme të masës së trupit të njeriut.
Azoti elementar, jo fiks përdoret mjaft gjerësisht. Ky është gazi më i lirë, kimikisht inerte në kushte të zakonshme, prandaj, në ato procese të metalurgjisë dhe kimisë së madhe ku është e nevojshme të mbrohet një përbërës aktiv ose metal i shkrirë nga ndërveprimi me oksigjenin atmosferik, krijohen atmosfera thjesht mbrojtëse të azotit. Substancat lehtësisht oksiduese ruhen në laboratorë nën mbrojtjen e azotit. Në metalurgji, sipërfaqet e disa metaleve dhe lidhjeve janë të ngopura me azot për t'u dhënë atyre fortësi dhe rezistencë më të madhe ndaj konsumit. Për shembull, azotimi i lidhjeve të çelikut dhe titanit është i njohur gjerësisht.

Një azot i lëngshëm(pikat e shkrirjes dhe vlimit të azotit: - 210°C dhe - 196°C) përdoren në njësitë ftohëse. I vogël reaktiviteti i azotit shpjegohet, para së gjithash, me strukturën e molekulës së saj. Ashtu si shumica e gazeve (përveç atyre inerte), molekula e azotit përbëhet nga dy atome. Tre elektrone valente nga shtresa e jashtme e secilit atom marrin pjesë në formimin e një lidhjeje ndërmjet tyre. Për të shkatërruar një molekulë azoti, është e nevojshme të shpenzoni energji shumë të lartë - 954.6 kJ/mol. Pa shkatërrimin e molekulës, azoti nuk do të hyjë në një lidhje kimike. Në kushte normale, vetëm litiumi është i aftë të reagojë me të, duke prodhuar nitrid Li3N. Azoti atomik është shumë më aktiv. Në temperatura të zakonshme, ai reagon me squfurin, fosforin, arsenikun dhe disa metale, si merkuri. Por është e vështirë për të marrë azot në formën e atomeve individuale. Edhe në 3000 C nuk ka zbërthim të dukshëm të molekulave të azotit në atome.
Komponimet e azotit janë të një rëndësie të madhe si për shkencën ashtu edhe për shumë industri. Për të marrë azot fiks, njerëzimi shkon në kosto të mëdha energjie.
Metoda kryesore e fiksimit të azotit në kushte industriale mbetet sinteza e amoniakut NH3 (shiko Sinteza kimike). Amoniaku është një nga produktet më të njohura të industrisë kimike, prodhimi i tij global është më shumë se 70 milion ton në vit. Procesi zhvillohet në një temperaturë prej 400-600 ° C dhe një presion prej miliona pascals (qindra atm) në prani të katalizatorëve, për shembull, hekuri sfungjer me shtimin e oksidit të kaliumit dhe oksidit të aluminit. Vetë amoniaku përdoret në një masë të kufizuar dhe zakonisht në formën e tretësirave ujore (uji me amoniak si pleh i lëngshëm, amoniaku në mjekësi). Por amoniaku, ndryshe nga azoti atmosferik, mjaft lehtë hyn në reaksione shtimi dhe zëvendësimi. Dhe oksidohet më lehtë se azoti. Prandaj, amoniaku u bë produkti fillestar për prodhimin e shumicës së substancave që përmbajnë azot.
Direkt oksidimi i azotit Oksigjeni kërkon temperatura shumë të larta (4000C°) ose metoda të tjera shumë aktive për ekspozimin e molekulave të forta të azotit ndaj një shkarkimi elektrik ose rrezatimit jonizues. Janë të njohura pesë okside të azotit (II): N3O oksid nitrik (III), N2O3 oksid nitrik (III), N2O3 oksid nitrik (III), NO2 oksid nitrik (IV), N2O5, oksid nitrik (V).
Acidi nitrik HNO3 përdoret gjerësisht në industri, i cili është një acid i fortë dhe një agjent oksidues aktiv. Ai është i aftë të shpërndajë të gjitha metalet përveç arit dhe platinit. Kimistët e kanë njohur acidin nitrik që nga shekulli i 13-të, ai është përdorur nga alkimistët e lashtë. Acidi nitrik përdoret jashtëzakonisht gjerësisht për përgatitjen e komponimeve nitro. Ky është agjenti kryesor nitratues, me ndihmën e të cilit grupet azotike NO2 futen në përbërjen e përbërjeve organike. Dhe kur tre grupe të tilla shfaqen, për shembull, në një molekulë të toluenit C6H5CH3, atëherë një tretës i zakonshëm organik shndërrohet në një trinitrotoluen shpërthyes, TNT ose tol. Glicerina, pas nitrimit, kthehet në nitroglicerinën e rrezikshme shpërthyese.
Acidi nitrik nuk është më pak i rëndësishëm në prodhimin e plehrave minerale. Kripërat e acidit nitrik - nitratet, kryesisht nitrat natriumi, kaliumi dhe amoniumi, përdoren kryesisht si plehra azotike. Por, siç vendosi akademiku D.N. Pryanishnikov, një bimë, nëse i jepet mundësia për të zgjedhur, preferon azotin e amoniakut në vend të azotit nitrat.
Kripërat e një acidi tjetër azoti - HNO2 me azot të dobët - quhen nitrite dhe përdoren gjithashtu mjaft gjerësisht në industritë kimike dhe industri të tjera. Nitrit natriumi, për shembull, shtohet në doza të vogla në salcice dhe proshutë për të ruajtur ngjyrën e natyrshme rozë-kuqe të mishit.
Merrni komponimet e azotit Shkencëtarët janë përpjekur për një kohë të gjatë me kosto minimale të energjisë në temperatura dhe presione të ulëta. Ideja se disa mikroorganizma mund të lidhin azotin e ajrit u shpreh për herë të parë nga fizikani rus P. Kossovich në fundi i XIX V. Dhe bakteri i parë i fiksimit të azotit u izolua nga toka nga një tjetër nga bashkatdhetarët tanë, biokimisti S. N. Vinogradsky në vitet 1890. Por vetëm në Kohët e fundit Mekanizmi i fiksimit të azotit nga bakteret është bërë pak a shumë i qartë. Bakteret metabolizojnë azotin, duke e kthyer atë në amoniak, i cili më pas shndërrohet shumë shpejt në aminoacide dhe proteina. Procesi ndodh me pjesëmarrjen e enzimave.
Laboratorët në disa vende kanë marrë komponime komplekse të afta të fiksojnë azotin atmosferik. rolin kryesor në këtë rast, ajo u ndahet komplekseve që përmbajnë molibden, hekur dhe magnez. Në thelb, mekanizmi i këtij procesi tashmë është studiuar dhe zhvilluar. Konfigurimi elektronik 2s 2 2p 3 Vetitë kimike Rrezja kovalente 75 pasdite Rrezja e joneve 13 (+5e) 171 (-3e) pasdite Elektronegativiteti
(sipas Pauling) 3,04 Potenciali i elektrodës — Gjendjet e oksidimit 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -3 Vetitë termodinamike të një lënde të thjeshtë Dendësia 0,808 (−195,8 °C)/cm³ Kapaciteti molar i nxehtësisë 29,125 (gaz N 2) J /( mol) Përçueshmëri termike 0,026 W/( ·) Temperatura e shkrirjes 63,29 Nxehtësia e shkrirjes (N 2) 0,720 kJ/mol Temperatura e vlimit 77,4 Nxehtësia e avullimit (N 2) 5,57 kJ/mol Vëllimi molar 17,3 cm³/mol Rrjetë kristalore e një lënde të thjeshtë Struktura e rrjetës kub Parametrat e rrjetës 5,661 raporti c/a — Debye temperatura n/a

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

Azoti, në formën e molekulave diatomike N2, përbën pjesën më të madhe të atmosferës, ku përmbajtja e tij është 75,6% (në masë) ose 78,084% (në vëllim), domethënë rreth 3,87 10 15 tonë.

Masa e azotit të tretur në hidrosferë, duke marrë parasysh që proceset e shpërbërjes së azotit atmosferik në ujë dhe lirimi i tij në atmosferë ndodhin njëkohësisht, është rreth 2 10 13 ton, përveç kësaj, përmbahen afërsisht 7 10 11 ton azot. në hidrosferë në formën e komponimeve.

Roli biologjik

Azoti është një element i domosdoshëm për ekzistencën e kafshëve dhe bimëve, ai është pjesë e proteinave (16-18% ndaj peshës), aminoacideve, acideve nukleike, nukleoproteinave, klorofilit, hemoglobinës, etj. Në përbërjen e qelizave të gjalla, numri; e atomeve të azotit është rreth 2%, sipas masës - rreth 2.5% (vendi i katërt pas hidrogjenit, karbonit dhe oksigjenit). Në këtë drejtim, një sasi e konsiderueshme e azotit fiks përmbahet në organizmat e gjallë, "lëndët organike të vdekura" dhe lëndët e shpërndara të deteve dhe oqeaneve. Kjo sasi vlerësohet në afërsisht 1.9 10 11 ton Si rezultat i proceseve të kalbjes dhe dekompozimit të lëndës organike që përmban azot, që i nënshtrohen faktorëve të favorshëm mjedisor, depozitat natyrore të mineraleve që përmbajnë azot mund të formojnë, për shembull, "kripura kilian". (nitrat natriumi me papastërti komponime të tjera), kripë norvegjeze, indiane.

Cikli i azotit në natyrë

Cikli i azotit në natyrë

Fiksimi i azotit atmosferik në natyrë ndodh në dy drejtime kryesore - abiogjenike dhe biogjenike. Rruga e parë përfshin kryesisht reagimet e azotit me oksigjen. Meqenëse azoti është kimikisht shumë inert, nevojiten sasi të mëdha energjie (temperatura të larta) për oksidim. Këto kushte arrihen gjatë goditjeve të rrufesë kur temperatura arrin 25,000 °C ose më shumë. Në këtë rast, ndodh formimi i oksideve të ndryshme të azotit. Ekziston gjithashtu mundësia që fiksimi abiotik të ndodhë si rezultat i reaksioneve fotokatalitike në sipërfaqen e gjysmëpërçuesve ose dielektrikëve me brez të gjerë (rëra e shkretëtirës).

Megjithatë, pjesa kryesore e azotit molekular (rreth 1,4·10 8 t/vit) është fiksuar biotikisht. Për një kohë të gjatë besohej se vetëm një numër i vogël i llojeve të mikroorganizmave (megjithëse të përhapura në sipërfaqen e Tokës) mund të lidhnin azotin molekular: bakteret Azotobacter Dhe Klostridiumi, bakteret nodule të bimëve bishtajore Rhizobium, cianobakteret Anabaena, Nostoc etj. Tashmë dihet se shumë organizma të tjerë në ujë dhe tokë e kanë këtë aftësi, për shembull, aktinomicetet në zhardhokët e alderit dhe pemëve të tjera (gjithsej 160 lloje). Të gjithë ata shndërrojnë azotin molekular në komponime amoniumi (NH 4 +). Ky proces kërkon shpenzime të konsiderueshme energjie (për të rregulluar 1 g azot atmosferik, bakteret në nyjet e bishtajoreve konsumojnë rreth 167,5 kJ, domethënë oksidojnë afërsisht 10 g glukozë). Kështu, përfitimi i ndërsjellë nga simbioza e bimëve dhe baktereve fiksuese të azotit është i dukshëm - të parët u sigurojnë këtyre të fundit një "vend për të jetuar" dhe furnizojnë "karburantin" e marrë si rezultat i fotosintezës - glukozën, të dytat ofrojnë të nevojshme për bimët azoti në formën e tyre të tretshme.

Azoti në formën e amoniakut dhe komponimeve të amonit, që rezulton nga proceset biogjenike të fiksimit të azotit, oksidohet shpejt në nitrate dhe nitrite (ky proces quhet nitrifikim). Këto të fundit, të palidhura nga indet bimore (dhe më tej përgjatë zinxhirit ushqimor nga barngrënësit dhe grabitqarët), nuk qëndrojnë në tokë për një kohë të gjatë. Shumica e nitrateve dhe nitriteve janë shumë të tretshme, kështu që ato lahen nga uji dhe përfundimisht përfundojnë në oqeanet e botës (kjo rrjedhë vlerësohet në 2,5-8·10 7 t/vit).

Azoti i përfshirë në indet e bimëve dhe kafshëve, pas vdekjes së tyre, i nënshtrohet amonifikimit (zbërthimi i përbërjeve komplekse që përmbajnë azot me çlirimin e amoniakut dhe joneve të amonit) dhe denitrifikimit, domethënë çlirimit të azotit atomik, si dhe oksideve të tij. . Këto procese ndodhin tërësisht për shkak të aktivitetit të mikroorganizmave në kushte aerobike dhe anaerobe.

Në mungesë të aktivitetit njerëzor, proceset e fiksimit dhe nitrifikimit të azotit janë pothuajse plotësisht të balancuara nga reagimet e kundërta të denitrifikimit. Një pjesë e azotit hyn në atmosferë nga manteli me shpërthime vullkanike, një pjesë është e fiksuar fort në tokë dhe minerale balte, përveç kësaj, azoti rrjedh vazhdimisht nga shtresat e sipërme të atmosferës në hapësirën ndërplanetare.

Toksikologjia e azotit dhe komponimeve të tij

Vetë azoti atmosferik është mjaft inert për të pasur një efekt të drejtpërdrejtë në trupin e njeriut dhe gjitarët. Megjithatë, me presionin e lartë të gjakut, shkakton narkozë, dehje ose mbytje (për shkak të mungesës së oksigjenit); Kur presioni ulet me shpejtësi, azoti shkakton sëmundjen e dekompresimit.

Shumë komponime të azotit janë shumë aktive dhe shpesh toksike.

Faturë

Në laboratorë mund të merret nga reaksioni i dekompozimit të nitritit të amonit:

NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O

Reaksioni është ekzotermik, duke lëshuar 80 kcal (335 kJ), kështu që ena duhet të ftohet ndërsa ndodh (megjithëse nitriti i amonit duhet të nxehet për të filluar reaksionin).

Në praktikë, ky reagim kryhet duke shtuar pika-pika një zgjidhje të ngopur të nitritit të natriumit në një zgjidhje të ngopur të ngopur të sulfatit të amonit, dhe nitriti i amonit i formuar si rezultat i reaksionit të shkëmbimit dekompozohet menjëherë.

Gazi i çliruar në këtë rast është i kontaminuar me amoniak, oksid azoti (I) dhe oksigjen, nga i cili pastrohet duke kaluar në mënyrë të njëpasnjëshme përmes tretësirave të acidit sulfurik, sulfatit të hekurit (II) dhe mbi bakër të nxehtë. Më pas azoti thahet.

Një metodë tjetër laboratorike për prodhimin e azotit është ngrohja e një përzierjeje të dikromatit të kaliumit dhe sulfatit të amonit (në një raport 2:1 ndaj peshës). Reagimi vazhdon sipas ekuacioneve:

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

Azoti më i pastër mund të merret nga dekompozimi i azideve metalike:

2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2

I ashtuquajturi azot "ajër" ose "atmosferik", domethënë një përzierje e azotit me gazra fisnikë, përftohet duke reaguar ajrin me koks të nxehtë:

O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2

Kjo prodhon të ashtuquajturin gaz "gjenerator" ose "ajër" - lëndë të para për sintezën kimike dhe karburant. Nëse është e nevojshme, azoti mund të ndahet prej tij duke thithur monoksid karboni.

Azoti molekular prodhohet në mënyrë industriale nga distilimi i pjesshëm i ajrit të lëngshëm. Kjo metodë mund të përdoret gjithashtu për të marrë "azot atmosferik". Përdoren gjerësisht edhe impiantet e azotit që përdorin metoda të adsorbimit dhe të ndarjes së gazit membranor.

Një nga metodat laboratorike është kalimi i amoniakut mbi oksidin e bakrit (II) në një temperaturë prej ~700°C:

2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu

Amoniaku merret nga solucioni i tij i ngopur me ngrohje. Sasia e CuO është 2 herë më e madhe se e llogaritur. Menjëherë para përdorimit, azoti pastrohet nga oksigjeni dhe amoniaku duke kaluar mbi bakër dhe oksidin e tij (II) (gjithashtu ~700°C), më pas thahet me acid sulfurik të koncentruar dhe alkali të thatë. Procesi është mjaft i ngadalshëm, por ia vlen: gazi i marrë është shumë i pastër.

Vetitë

Vetitë fizike

Spektri i emetimit të linjës optike të azotit

Në kushte normale, azoti është gaz pa ngjyrë, pa erë, pak i tretshëm në ujë (2,3 ml/100g në 0 °C, 0,8 ml/100g në 80 °C).

Në gjendje të lëngshme (pika e vlimit -195,8 °C) është një lëng i pangjyrë, i lëvizshëm si uji. Kur është në kontakt me ajrin, ai thith oksigjenin prej tij.

Në -209,86 °C, azoti kthehet në një gjendje të ngurtë në formën e një mase të ngjashme me borën ose kristaleve të mëdha të bardha borë. Pas kontaktit me ajrin, ai thith oksigjenin prej tij dhe shkrihet, duke formuar një zgjidhje të oksigjenit në azot.

Janë të njohura tre modifikime kristalore të azotit të ngurtë. Në rangun 36,61 - 63,29 K ka një fazë β-N 2 me paketim të ngushtë gjashtëkëndor, grup hapësinor P6 3/mmc, parametrat e rrjetës a=3,93 Å dhe c=6,50 Å. Në temperaturat nën 36,61 K, faza α-N 2 me një rrjetë kubike është e qëndrueshme, duke pasur grupin hapësinor Pa3 ose P2 1 3 dhe periudhën a = 5,660 Å. Nën një presion prej më shumë se 3500 atmosferash dhe një temperaturë nën 83 K, formohet faza gjashtëkëndore γ-N 2.

Vetitë kimike, struktura molekulare

Azoti në gjendje të lirë ekziston në formën e molekulave diatomike N 2, konfigurimi elektronik i të cilave përshkruhet me formulën σ s ²σ s *2 π x, y 4 σ z ², e cila korrespondon me lidhjen e trefishtë midis molekulave të azotit N. ≡N (gjatësia e lidhjes d N≡N = 0,1095 nm). Si rezultat, molekula e azotit është jashtëzakonisht e fortë për reaksionin e disociimit N 2 ↔ 2N entalpia specifike e formimit ΔH° 298 =945 kJ, konstante e shpejtësisë së reagimit K 298 =10 -120, domethënë, disociimi i molekulave të azotit praktikisht nuk ndodh në kushte normale (ekuilibri është zhvendosur pothuajse plotësisht në të majtë). Molekula e azotit është jopolare dhe e polarizuar dobët, forcat e ndërveprimit midis molekulave janë shumë të dobëta, prandaj, në kushte normale, azoti është i gaztë.

Edhe në 3000 °C, shkalla e disociimit termik të N 2 është vetëm 0.1%, dhe vetëm në një temperaturë prej rreth 5000 °C arrin disa përqind (në presion normal). NË shtresa të larta në atmosferë ndodh shpërbërja fotokimike e molekulave N 2. Në kushte laboratorike, është e mundur të merret azot atomik duke kaluar N 2 të gaztë nën shkarkim të fortë përmes fushës së një shkarkimi elektrik me frekuencë të lartë. Azoti atomik është shumë më aktiv se azoti molekular: në veçanti, në temperatura të zakonshme ai reagon me squfur, fosfor, arsenik dhe një numër metalesh, për shembull, bashkë.

Për shkak të forcës së madhe të molekulës së azotit, shumë nga përbërjet e saj janë endotermike, entalpia e formimit të tyre është negative, dhe komponimet e azotit janë termikisht të paqëndrueshëm dhe dekompozohen lehtësisht kur nxehen. Kjo është arsyeja pse azoti në Tokë është kryesisht në gjendje të lirë.

Për shkak të inertitetit të tij të rëndësishëm, azoti reagon vetëm me litium në kushte normale:

6Li + N 2 → 2Li 3 N,

kur nxehet, ai reagon me disa metale të tjera dhe jometale, duke formuar gjithashtu nitride:

3Mg + N 2 → Mg 3 N 2,

Nitridi i hidrogjenit (amoniaku) ka rëndësinë më të madhe praktike:

Fiksimi industrial i azotit atmosferik

Komponimet e azotit janë jashtëzakonisht të përdorura në kimi, madje është e pamundur të renditen të gjitha fushat ku përdoren substancat që përmbajnë azot: kjo është industria e plehrave, eksplozivëve, ngjyrave, ilaçeve, etj. Megjithëse sasi kolosale të azotit janë të disponueshme fjalë për fjalë "nga ajri", për shkak të forcës së molekulës së azotit N 2 të përshkruar më sipër, problemi i marrjes së komponimeve që përmbajnë azot nga ajri ka mbetur prej kohësh i pazgjidhur; Shumica e komponimeve të azotit u nxorrën nga mineralet e tij, të tilla si kripura kiliane. Megjithatë, reduktimi i rezervave të këtyre mineraleve, si dhe nevoja në rritje për komponimet e azotit, detyroi të përshpejtohej puna për fiksimin industrial të azotit atmosferik.

Metoda më e zakonshme e amoniakut për fiksimin e azotit atmosferik. Reagimi i kthyeshëm i sintezës së amoniakut:

3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3

ekzotermik (efekt termik 92 kJ) dhe vjen me një ulje të vëllimit, prandaj, për të zhvendosur ekuilibrin në të djathtë në përputhje me parimin Le Chatelier-Brown, ftohja e përzierjes dhe presionet e larta janë të nevojshme. Sidoqoftë, nga pikëpamja kinetike, ulja e temperaturës është e pafavorshme, pasi kjo zvogëlon shumë shpejtësinë e reagimit - tashmë në 700 °C shpejtësia e reagimit është shumë e ulët për përdorim praktik.

Në raste të tilla, përdoret kataliza sepse një katalizator i përshtatshëm lejon që shpejtësia e reaksionit të rritet pa zhvendosur ekuilibrin. Në procesin e kërkimit të një katalizatori të përshtatshëm, u provuan rreth njëzet mijë komponime të ndryshme. Bazuar në kombinimin e vetive (aktiviteti katalitik, rezistenca ndaj helmimeve, kosto e ulët), katalizatori më i përdorur është ai me bazë hekuri metalik me përzierje të oksideve të aluminit dhe kaliumit. Procesi kryhet në temperatura 400–600°C dhe presione 10–1000 atmosfera.

Duhet të theksohet se në presione mbi 2000 atmosfera, sinteza e amoniakut nga një përzierje e hidrogjenit dhe azotit ndodh me shpejtësi të lartë dhe pa katalizator. Për shembull, në 850 °C dhe 4500 atmosfera, rendimenti i produktit është 97%.

Ekziston një metodë tjetër, më pak e zakonshme për lidhjen industriale të azotit atmosferik - metoda cianamide, e bazuar në reagimin e karbitit të kalciumit me azotin në 1000 °C. Reagimi ndodh sipas ekuacionit:

CaC 2 + N 2 → CaCN 2 + C.

Reagimi është ekzotermik, efekti i tij termik është 293 kJ.

Çdo vit, afërsisht 1·10 6 ton azot hiqen në mënyrë industriale nga atmosfera e Tokës. Procesi i marrjes së azotit përshkruhet në detaje këtu GRASYS

Komponimet e azotit

Gjendjet e oksidimit të azotit në komponimet janë −3, −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5.

Komponimet e azotit në gjendjen e oksidimit -3 përfaqësohen nga nitridet, nga të cilat amoniaku është praktikisht më i rëndësishmi;
Komponimet e azotit në gjendjen e oksidimit -2 janë më pak tipike, të përfaqësuara nga pernitride, nga të cilat më i rëndësishmi është pernitridi i hidrogjenit N2H4 ose hidrazina (ekziston edhe një pernitrid hidrogjeni jashtëzakonisht i paqëndrueshëm N2H2, diimid);
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi −1 NH2OH (hidroksilaminë) është një bazë e paqëndrueshme e përdorur, së bashku me kripërat e hidroksilamoniumit, në sintezën organike;
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi +1 oksid nitrik (I) N2O (oksid azoti, gaz i qeshur);
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi +2 oksid nitrik (II) NO (monoksidi i azotit);
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi +3 oksid azoti (III) N2O3, acid azoti, derivate të anionit NO2-, trifluor azoti NF3;
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi +4 oksid azoti (IV) NO2 (dioksid azoti, gaz kafe);
Komponimet e azotit në gjendje oksidimi +5 - oksidi nitrik (V) N2O5, acidi nitrik dhe kripërat e tij - nitratet etj.

Përdorimi dhe aplikimi

Azot i lëngshëm me valë të ulët në një gotë metalike.

Azoti i lëngshëm përdoret si ftohës dhe për krioterapi.

Aplikimet industriale të gazit të azotit janë për shkak të vetive të tij inerte. Azoti i gaztë është rezistent ndaj zjarrit dhe shpërthimit, parandalon oksidimin dhe kalbjen. Në petrokimi, azoti përdoret për të pastruar rezervuarët dhe tubacionet, për të kontrolluar funksionimin e tubacioneve nën presion dhe për të rritur prodhimin e fushave. Në miniera, azoti mund të përdoret për të krijuar një mjedis rezistent ndaj shpërthimit në miniera dhe për të zgjeruar shtresat e shkëmbinjve. Në prodhimin e elektronikës, azoti përdoret për të pastruar zonat që nuk lejojnë praninë e oksigjenit oksidues. Në një proces të kryer tradicionalisht duke përdorur ajrin, nëse oksidimi ose kalbja janë faktorë negativë, azoti mund të zëvendësojë me sukses ajrin.

Një fushë e rëndësishme e aplikimit të azotit është përdorimi i tij për sintezën e mëtejshme të një sërë përbërjesh që përmbajnë azot, si amoniaku, plehrat azotike, eksplozivët, ngjyrat, etj. Sasi të mëdha azoti përdoren në prodhimin e koksit (“të thatë shuarja e koksit”) gjatë shkarkimit të koksit nga bateritë e furrës së koksit, si dhe për “shtypjen” e karburantit në raketa nga rezervuarët te pompat ose motorët.

NË Industria ushqimore azoti është i regjistruar si aditivëve ushqimorë E941, si një mjet i gaztë për paketim dhe ruajtje, një ftohës dhe azot i lëngshëm përdoret kur mbushen vajra dhe pije jo të gazuara për të krijuar presion të tepërt dhe një mjedis inert në kontejnerë të butë.

Azoti i lëngshëm shpesh shfaqet në filma si një substancë që mund të ngrijë menjëherë objekte mjaft të mëdha. Ky është një gabim i zakonshëm. Edhe ngrirja e një lule kërkon një kohë mjaft të gjatë. Kjo është pjesërisht për shkak të kapacitetit shumë të ulët të nxehtësisë së azotit. Për të njëjtën arsye, është shumë e vështirë për të ftohur, të themi, kyçet në -196 °C dhe për t'i ndarë ato me një goditje.

Një litër azot i lëngshëm, duke avulluar dhe duke u ngrohur në 20 °C, formon afërsisht 700 litra gaz. Për këtë arsye, azoti i lëngshëm ruhet në enë speciale Dewar të tipit të hapur të izoluar me vakum ose tanke me presion kriogjenik. Në të njëjtin fakt bazohet edhe parimi i shuarjes së zjarreve me azot të lëngshëm. Duke avulluar, azoti zhvendos oksigjenin e nevojshëm për djegie dhe zjarri ndalet. Meqenëse azoti, ndryshe nga uji, shkuma ose pluhuri, thjesht avullon dhe zhduket, fikja e zjarrit me azot është mekanizmi më efektiv i shuarjes së zjarrit për sa i përket ruajtjes së sendeve me vlerë.

Ngrirja e qenieve të gjalla me azot të lëngshëm me mundësinë e shkrirjes së tyre të mëvonshme është problematike. Problemi është pamundësia për të ngrirë (dhe për të shkrirë) një krijesë mjaft shpejt, në mënyrë që johomogjeniteti i ngrirjes të mos ndikojë në funksionet e tij jetësore. Stanislaw Lem, duke fantazuar rreth kësaj teme në librin e tij "Fiasko", doli me një sistem emergjence të ngrirjes së azotit, në të cilin një zorrë azoti, duke rrëzuar dhëmbët, u fut në gojën e astronautit dhe një rrymë e bollshme azoti u furnizua brenda.

Shenja e cilindrit

Cilindrat e azotit janë të lyer me ngjyrë të zezë, duhet të kenë një mbishkrim të verdhë dhe një shirit kafe (standardet

Azoti

AZOT-A; m.[Frëngjisht azote nga greqishtja. an- - jo-, pa- dhe zōtikos - jep jetë]. Elementi kimik (N), një gaz pa ngjyrë dhe erë që nuk mbështet frymëmarrjen ose djegien (përbën pjesën më të madhe të ajrit sipas vëllimit dhe masës dhe është një nga elementët kryesorë të ushqyerjes së bimëve).

◁ Azot, oh, oh. Acidi A-të. Një plehra. Azotike, oh, oh. Acidi A-të.

azotit

(lat. Nitrogenium), element kimik i grupit V të tabelës periodike. Emër nga greqishtja. a... është një parashtesë negative, dhe zōē është jeta (nuk mbështet frymëmarrjen dhe djegien). Azoti i lirë përbëhet nga molekula 2-atomike (N 2); gaz pa ngjyrë dhe pa erë; dendësia 1.25 g/l, t pl –210ºC, t kip –195,8ºC. Kimikisht shumë inerte, por reagon me komponimet komplekse metalet e tranzicionit. Përbërësi kryesor i ajrit (78.09% e vëllimit), ndarja e të cilit prodhon azot industrial (më shumë se 3/4 shkon në sintezën e amoniakut). Përdoret si një medium inert për shumë proceset teknologjike; azoti i lëngshëm është një ftohës. Azoti është një nga elementët kryesorë biogjenikë që është pjesë e proteinave dhe acideve nukleike.

AZOT

AZOTI (lat. Nitrogenium - lind nitrati), N (lexo “en”), element kimik i periudhës së dytë të grupit VA të tabelës periodike, numri atomik 7, masa atomike 14,0067. Në formën e tij të lirë, është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije, është pak i tretshëm në ujë. Përbëhet nga molekula diatomike N 2 me forcë të lartë. I referohet jometaleve.
Azoti natyror përbëhet nga nuklide të qëndrueshme (cm. NUKLIDI) 14 N (përmbajtja në përzierje 99,635% ndaj peshës) dhe 15 N. Konfigurimi i shtresës së jashtme elektronike 2 s 2 2p 3 . Rrezja e atomit neutral të azotit është 0,074 nm, rrezja e joneve: N 3- - 0,132, N 3+ - 0,030 dhe N 5+ - 0,027 nm. Energjitë sekuenciale të jonizimit të atomit neutral të azotit janë, përkatësisht, 14.53, 29.60, 47.45, 77.47 dhe 97.89 eV. Sipas shkallës Pauling, elektronegativiteti i azotit është 3.05.
Historia e zbulimit
Zbuluar në 1772 nga shkencëtari skocez D. Rutherford në përbërjen e produkteve të djegies së qymyrit, squfurit dhe fosforit si një gaz i papërshtatshëm për frymëmarrje dhe djegie ("ajri mbytës") dhe, ndryshe nga CO 2, nuk absorbohet nga një zgjidhje alkali. Së shpejti kimisti francez A.L. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) arriti në përfundimin se gazi “asfiksues” është pjesë e ajri atmosferik, dhe propozoi emrin "azote" për të (nga greqishtja azoos - pa jetë). Në 1784, fizikani dhe kimisti anglez G. Cavendish (cm. CAVENDISH Henri) vërtetoi praninë e azotit në nitrat (prandaj Emri latin azoti, i propozuar në 1790 nga kimisti francez J. Chantal).
Të qenit në natyrë
Në natyrë, azoti i lirë (molekular) është pjesë e ajrit atmosferik (në ajër ka 78,09% në vëllim dhe 75,6% në masë të azotit), dhe në formë e lidhur- i perbere nga dy nitrate: natriumi NaNO 3 (gjendet ne Kili, prandaj emri nitrat kilian (cm. Kripë Kilian)) dhe kalium KNO 3 (gjendet në Indi, prandaj emri kripori indian) - dhe një sërë përbërjesh të tjera. Azoti renditet i 17-ti në bollëk në koren e tokës, duke zënë 0.0019% kores së tokës sipas peshës. Pavarësisht nga emri i tij, azoti është i pranishëm në të gjithë organizmat e gjallë (1-3% ndaj peshës së thatë), duke qenë elementi biogjenik më i rëndësishëm. (cm. ELEMENTET BIOGJENIKE). Është pjesë e molekulave të proteinave, acideve nukleike, koenzimave, hemoglobinës, klorofilit dhe shumë substancave të tjera biologjikisht aktive. Disa të ashtuquajtur mikroorganizma fiksues të azotit janë në gjendje të asimilojnë azotin molekular nga ajri, duke e shndërruar atë në komponime të disponueshme për t'u përdorur nga organizmat e tjerë (shih Fiksimi i azotit (cm. FIKSIMI I AZOTIT)). Transformimi i komponimeve të azotit në qelizat e gjalla është pjesa më e rëndësishme e metabolizmit në të gjithë organizmat.
Faturë
Në industri, azoti merret nga ajri. Për ta bërë këtë, fillimisht ajri ftohet, lëngohet dhe ajri i lëngshëm i nënshtrohet distilimit. Azoti ka një pikë vlimi pak më të ulët (-195,8°C) se përbërësi tjetër i ajrit, oksigjeni (-182,9°C), kështu që kur ajri i lëngshëm nxehet butësisht, azoti avullohet i pari. Gazi i azotit furnizohet për konsumatorët në formë të ngjeshur (150 atm. ose 15 MPa) në cilindra të zinj me një mbishkrim të verdhë "azoti". Ruani azotin e lëngshëm në balonat Dewar (cm. ENJA DEWARD).
Në laborator, azoti i pastër ("kimik") fitohet duke shtuar një zgjidhje të ngopur të klorurit të amonit NH 4 Cl në nitritin e ngurtë të natriumit NaNO 2 kur nxehet:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Ju gjithashtu mund të ngrohni nitritin e ngurtë të amonit:
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O.
Vetite fizike dhe kimike
Dendësia e azotit të gaztë në 0 °C është 1,25046 g/dm 3, azoti i lëngët (në pikën e vlimit) është 0,808 kg/dm 3. Gazi i azotit në një presion normal në një temperaturë prej -195,8 °C shndërrohet në një lëng pa ngjyrë dhe në një temperaturë prej -210,0 °C në një lëndë të ngurtë të bardhë. Në gjendje të ngurtë, ekziston në formën e dy modifikimeve polimorfike: nën -237,54 °C forma me një rrjetë kubike është e qëndrueshme, sipër - me një rrjetë gjashtëkëndore.
Temperatura kritike e azotit është –146,95 °C, presioni kritik është 3,9 MPa, pika e trefishtë qëndron në një temperaturë prej –210,0 °C dhe një presion prej 125,03 hPa, që do të thotë se azoti në temperatura e dhomës nën asnjë presion, madje edhe presion shumë të lartë, mund të shndërrohet në lëng.
Nxehtësia e avullimit të azotit të lëngshëm është 199,3 kJ/kg (në pikën e vlimit), nxehtësia e shkrirjes së azotit është 25,5 kJ/kg (në temperaturën –210 °C).
Energjia e lidhjes së atomeve në molekulën N 2 është shumë e lartë dhe arrin në 941,6 kJ/mol. Distanca midis qendrave të atomeve në një molekulë është 0,110 nm. Kjo tregon se lidhja midis atomeve të azotit është e trefishtë. Forca e lartë e molekulës N 2 mund të shpjegohet brenda kornizës së metodës orbitale molekulare. Skema e energjisë për mbushjen e orbitaleve molekulare në molekulën N 2 tregon se vetëm orbitalet lidhëse s dhe p në të janë të mbushura me elektrone. Molekula e azotit është jomagnetike (diamagnetike).
Për shkak të forcës së lartë të molekulës N2, proceset e dekompozimit të komponimeve të ndryshme të azotit (përfshirë eksplozive RDX (cm. RDX)) kur nxehet, ndikohet etj., çojnë në formimin e molekulave N 2. Meqenëse vëllimi i gazit që rezulton është shumë më i madh se vëllimi i eksplozivit origjinal, ndodh një shpërthim.
Kimikisht, azoti është mjaft inert dhe në temperaturën e dhomës reagon vetëm me litiumin metalik (cm. LITIUM) me formimin e nitridit të ngurtë të litiumit Li 3 N. Në përbërje shfaq gjendje të ndryshme oksidimi (nga –3 në +5). Formon amoniak me hidrogjen (cm. AMONIAK) NH3. Hidrazina merret në mënyrë indirekte (jo nga substanca të thjeshta) (cm. HIDRAZINE) N 2 H 4 dhe acid hidronitrik HN 3. Kripërat e këtij acidi janë azide (cm. AZIDËT). Azidi i plumbit Pb(N 3) 2 dekompozohet me goditje, kështu që përdoret si detonator, për shembull, në kapsulat e fishekëve.
Janë të njohura disa okside të azotit (cm. Oksidet e Azotit). Azoti nuk reagon drejtpërdrejt me halogjenet NF 3 , NCl 3 , NBr 3 dhe NI 3 , si dhe disa oksihalide (komponime që, përveç azotit, përmbajnë atome halogjene dhe oksigjen, për shembull, NOF 3 ); .
Halidet e azotit janë të paqëndrueshme dhe dekompozohen lehtësisht kur nxehen (disa gjatë ruajtjes) në substanca të thjeshta. Kështu, NI 3 precipiton kur bashkohen tretësirat ujore të amoniakut dhe tinkturës së jodit. Edhe me një goditje të lehtë, NI 3 i thatë shpërthen:
2NI 3 = N 2 + 3I 2.
Azoti nuk reagon me squfurin, karbonin, fosforin, silicin dhe disa jometale të tjera.
Kur nxehet, azoti reagon me magnezin dhe metalet alkaline të tokës, duke rezultuar në formimin e nitrideve të ngjashme me kripën. formulë e përgjithshme M 3 N 2, të cilat dekompozohen me ujë për të formuar hidroksidet dhe amoniaku përkatës, për shembull:
Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.
Nitridet e metaleve alkali sillen në mënyrë të ngjashme. Ndërveprimi i azotit me metalet në tranzicion çon në formimin e nitrideve të ngurta të ngjashme me metalet me përbërje të ndryshme. Për shembull, kur hekuri dhe azoti ndërveprojnë, formohen nitridet e hekurit të përbërjes Fe 2 N dhe Fe 4 N Kur azoti nxehet me acetilen C 2 H 2, mund të përftohet cianidi i hidrogjenit HCN.
Nga komponimet komplekse inorganike të azotit vlera më e lartë kanë acid nitrik (cm. ACID NITRIK) HNO 3, kripërat e tij nitrate (cm. NITRATET), dhe acidi azotik HNO 2 dhe kripërat e tij nitrite (cm. NITRITET).
Aplikacion
Në industri, gazi i azotit përdoret kryesisht për të prodhuar amoniak (cm. AMONIAK). Si një gaz kimikisht inert, azoti përdoret për të siguruar një mjedis inert në procese të ndryshme kimike dhe metalurgjike, kur pompohen lëngje të ndezshme. Azoti i lëngshëm përdoret gjerësisht si ftohës (cm. Ftohës), përdoret në mjekësi, veçanërisht në kozmetologji. Plehrat minerale të azotit janë të rëndësishëm në ruajtjen e pjellorisë së tokës (cm. Plehrat MINERALE).

fjalor enciklopedik. 2009 .

Sinonime:

Shihni se çfarë është "azoti" në fjalorë të tjerë:

- (N) element kimik, gaz, pa ngjyrë, pa shije dhe erë; përbën 4/5 (79%) ajër; mundi pesha 0,972; pesha atomike 14; kondensohet në lëng në 140 °C. dhe presion 200 atmosfera; komponent shumë substanca bimore dhe shtazore. Fjalor… … Fjalor fjalë të huaja Gjuha ruse

AZOT- AZOT, kimik. element, simbol N (Frëngjisht AZ), numri serik 7, në. V. 14.008; pika e vlimit 195,7°; 1 l A. në presion 0° dhe 760 mm. peshon 1,2508 g [lat. Nitrogenium (“gjenerues i kripës”), gjermanisht. Stickstoff (“mbytës…… Enciklopedia e Madhe Mjekësore

- (lat. Nitrogenium) N, element kimik i grupit V të sistemit periodik, numri atomik 7, masa atomike 14.0067. Emri është nga greqishtja një parashtesë negative dhe zoe life (nuk mbështet frymëmarrjen ose djegien). Azoti i lirë përbëhet nga 2 atomike... ... Fjalori i madh enciklopedik

azotit- një m azote m. arab. 1787. Leksi.1. alkimist Çështja e parë e metaleve është merkuri metalik. Sl. 18. Paracelsus u nis drejt fundit të botës, duke i ofruar të gjithëve Laudanumin dhe Azothin e tij për një çmim shumë të arsyeshëm, për shërimin e të gjitha të mundshmeve... ... Fjalori Historik i Gallicizmit të Gjuhës Ruse

- (Azot), N, element kimik i grupit V të sistemit periodik, numri atomik 7, masa atomike 14.0067; gaz, pika vlimi 195,80 shs. Azoti është përbërësi kryesor i ajrit (78.09% në vëllim), është pjesë e të gjithë organizmave të gjallë (në trupin e njeriut... ... Enciklopedia moderne

Azoti- (Azot), N, element kimik i grupit V të sistemit periodik, numri atomik 7, masa atomike 14.0067; gaz, pika e vlimit 195,80 °C. Azoti është përbërësi kryesor i ajrit (78.09% në vëllim), është pjesë e të gjithë organizmave të gjallë (në trupin e njeriut... ... I ilustruar fjalor enciklopedik

- (shenja kimike N, pesha atomike 14) një nga elementët kimikë pa ngjyrë, pa erë, pa shije; shumë pak i tretshëm në ujë. Gravitet specifikështë 0,972. Pictet në Gjenevë dhe Calhet në Paris arritën të kondensonin azotin duke e nënshtruar atë në presion të lartë... Enciklopedia e Brockhaus dhe Efron

N (lat. Nitrogenium * a. nitrogjen; n. Stickstoff; f. azot, nitrogjen; i. nitrogeno), kimik. elementi i grupit V është periodik. Sistemi Mendeleev, at.sci. 7, në. m 14.0067. U hap në 1772 studiuesi D. Rutherford. Në kushte normale A....... Enciklopedia gjeologjike

Mashkull, kim. baza, elementi kryesor i kripës; kripur, kripur, kripur; është gjithashtu përbërësi kryesor, në sasi, i ajrit tonë (azoti 79 vëllime, oksigjen 21). Azotike, azotike, azotike, që përmban azot. Kimistët dallojnë... Fjalor Dahl

Organogen, nitrogen Fjalor i sinonimeve ruse. Emër nitrogjen, numri i sinonimeve: 8 gaz (55) jometal... Fjalor sinonimik

Azotiështë një gaz që shuan flakët sepse nuk digjet dhe nuk mbështet djegien. Përftohet nga distilimi i pjesshëm i ajrit të lëngshëm dhe ruhet nën presion në cilindra çeliku. Azoti përdoret kryesisht për prodhimin e amoniakut dhe cianamidit të kalciumit, dhe... ... Terminologjia zyrtare

librat

Testet e kimisë Azoti dhe fosfori Karboni dhe silici Metalet Klasa 9 Tek libri shkollor G E Rudzitis F G Feldman Kimi Klasa 9, Borovskikh T.. Ky manual përputhet plotësisht me standardin arsimor të shtetit federal (gjenerata e dytë). Manuali përfshin teste që mbulojnë temat e tekstit shkollor nga G. E. Rudzitis, F. G....