Azotas – gerai žinomas cheminis elementas, žymimas raide N. Šis elementas galbūt yra neorganinės chemijos pagrindas, jis pradedamas detaliai mokytis 8 klasėje. Šiame straipsnyje apžvelgsime šį cheminį elementą, jo savybes ir tipus.
Azotas yra elementas, kurį pirmasis pristatė garsus prancūzų chemikas Antoine'as Lavoisier. Tačiau daugelis mokslininkų, įskaitant Henry Cavendishą, Karlą Scheele'ą ir Danielį Rutherfordą, kovoja dėl azoto atradėjo titulo.
Dėl eksperimento jis pirmasis išskyrė cheminį elementą, tačiau niekada nesuvokė, kad gavo paprastą medžiagą. Jis papasakojo apie savo patirtį ir taip pat atliko daugybę tyrimų. Priestley tikriausiai taip pat sugebėjo izoliuoti šį elementą, tačiau mokslininkas negalėjo suprasti, ką tiksliai gavo, todėl jis nenusipelnė atradėjo vardo. Karlas Scheele'as atliko tuos pačius tyrimus tuo pačiu metu kaip ir jie, bet nepriėjo norimos išvados.
Tais pačiais metais Danieliui Rutherfordui pavyko ne tik gauti azotą, bet ir jį aprašyti, paskelbti disertaciją ir nurodyti pagrindines chemines elemento savybes. Tačiau net Rutherfordas niekada iki galo nesuprato, ką gavo. Tačiau būtent jis laikomas atradėju, nes jis buvo arčiausiai sprendimo.
Iš graikų kalbos „azotas“ išverstas kaip „negyvas“. Tai buvo Lavoisier, kuris dirbo prie nomenklatūros taisyklių ir nusprendė pavadinti elementą tokiu būdu. XVIII amžiuje apie šį elementą buvo žinoma tik tiek, kad jis nepalaiko kvėpavimo. Todėl šis pavadinimas buvo priimtas.
Lotyniškai azotas vadinamas „nitrogenium“, o tai reiškia „pagimdyti salietrą“. Azoto pavadinimas kilo iš lotynų kalbos – raidė N. Tačiau pats pavadinimas daugelyje šalių neprigijo.
Azotas yra turbūt vienas gausiausių elementų mūsų planetoje, užimantis ketvirtą vietą pagal gausą. Elementas taip pat randamas Saulės atmosferoje, Urano ir Neptūno planetose. Titano, Plutono ir Tritono atmosferos sudarytos iš azoto. Be to, Žemės atmosferą sudaro 78-79 procentai šio cheminio elemento.
Azotas atlieka svarbų biologinį vaidmenį, nes jis būtinas augalams ir gyvūnams egzistuoti. Netgi žmogaus organizme šio cheminio elemento yra 2–3 procentai. Chlorofilo, aminorūgščių, baltymų, nukleino rūgščių dalis.
Skystas azotas yra bespalvis skaidrus skystis, viena iš agreguotų cheminio azoto būsenų, plačiai naudojamas pramonėje, statybose ir medicinoje. Naudojamas organinių medžiagų šaldymui, šaldymo įrangai, medicinoje karpoms šalinti (estetinė medicina).
Skystas azotas yra netoksiškas ir nesprogus.
Molekulinis azotas yra elementas, randamas mūsų planetos atmosferoje ir sudaro didžiąją jos dalį. Molekulinio azoto formulė yra N2. Toks azotas su kitais cheminiais elementais ar medžiagomis reaguoja tik esant labai aukštai temperatūrai.
Įprastomis sąlygomis cheminis elementas azotas yra bekvapis, bespalvis ir praktiškai netirpsta vandenyje. Skysto azoto konsistencija panaši į vandens konsistenciją, taip pat skaidrus ir bespalvis. Azotas turi kitą agregacijos būseną: žemesnėje nei -210 laipsnių temperatūroje jis virsta kieta medžiaga ir sudaro daug didelių sniego baltumo kristalų. Sugeria deguonį iš oro.
Azotas priklauso nemetalų grupei ir įgyja kitų šios grupės cheminių elementų savybes. Apskritai nemetalai nėra geri elektros laidininkai. Azotas sudaro įvairius oksidus, tokius kaip NO (monoksidas). NO arba azoto oksidas yra raumenų relaksantas (medžiaga, kuri žymiai atpalaiduoja raumenis, nesukeldama jokios žalos ar kitokio poveikio žmogaus organizmui). Oksidai, kuriuose yra daugiau azoto atomų, pavyzdžiui, N 2 O, yra šiek tiek saldaus skonio juoko dujos, kurios medicinoje naudojamos kaip anestetikas. Tačiau NO 2 oksidas neturi nieko bendra su pirmaisiais dviem, nes tai gana kenksmingos išmetamosios dujos, kurios yra automobilių išmetamosiose dujose ir labai teršia atmosferą.
Azoto rūgštis, kurią sudaro vandenilio atomai, azoto atomai ir trys deguonies atomai, yra stipri rūgštis. Jis plačiai naudojamas trąšų, papuošalų gamyboje, organinėje sintezėje, karinėje pramonėje (sprogmenų ir toksinių medžiagų sintezėje), dažiklių, vaistų gamyboje ir kt. Azoto rūgštis labai kenksminga žmogaus organizmui, ji palieka opos ir cheminiai nudegimai ant odos.
Žmonės klaidingai mano, kad anglies dioksidas yra azotas. Tiesą sakant, dėl savo cheminių savybių elementas normaliomis sąlygomis reaguoja tik su nedideliu elementų skaičiumi. O anglies dioksidas yra anglies monoksidas.
Skystas azotas naudojamas medicinoje šalčio gydymui (krioterapijai), taip pat kulinarijoje kaip šaltnešis.
Šis elementas taip pat plačiai pritaikytas pramonėje. Azotas yra sprogimui ir ugniai atsparios dujos. Be to, jis apsaugo nuo puvimo ir oksidacijos. Dabar azotas naudojamas kasyklose, kad būtų sukurta sprogimui atspari aplinka. Azoto dujos naudojamos naftos chemijos pramonėje.
Chemijos pramonėje labai sunku išsiversti be azoto. Jis naudojamas įvairių medžiagų ir junginių, pavyzdžiui, kai kurių trąšų, amoniako, sprogstamųjų medžiagų, dažiklių, sintezei. Šiais laikais amoniako sintezei naudojami dideli azoto kiekiai.
Maisto pramonėje ši medžiaga registruota kaip maisto priedas.
Netgi XVIII amžiaus pirmosios pusės mokslininkai, kuriems pavyko išskirti cheminį elementą, manė, kad azotas yra mišinys. Tačiau tarp šių sąvokų yra didelis skirtumas.
Jis turi daugybę nuolatinių savybių, tokių kaip sudėtis, fizinės ir cheminės savybės. Mišinys yra junginys, kuriame yra du ar daugiau cheminių elementų.
Dabar žinome, kad azotas yra gryna medžiaga, nes jis yra cheminis elementas.
Studijuojant chemiją labai svarbu suprasti, kad azotas yra visos chemijos pagrindas. Jis sudaro įvairius junginius, su kuriais susiduriame visi, įskaitant juoko dujas, rudąsias dujas, amoniaką ir azoto rūgštį. Ne veltui chemija mokykloje prasideda nuo tokio cheminio elemento kaip azotas tyrimo.
(lot. Azotas) Mendelejevo periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė - 14,0067. Bespalvės dujos, beskonės ir bekvapės. Vienas iš labiausiai paplitusių elementų, pagrindinis Žemės atmosferos komponentas (4*10^15 t). Prancūzų chemiko A. Lavoisier XVIII amžiaus pabaigoje pasiūlytas žodis „azotas“ yra graikiškos kilmės. „Azotas“ reiškia „negyvas“ (priešdėlis „a“ yra neigimas. „zoe“ – gyvybė). Lavoisier kaip tik taip manė. 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.y. sugedęs oras, kuris nepalaiko degimo ir kvėpavimo.
Vardas " azoto“ naujoms dujoms atrodė gana tiksliai. Bet ar taip? Azotas, skirtingai nei deguonis, nepalaiko kvėpavimo ir degimo. Tačiau žmogus negali visą laiką kvėpuoti grynu deguonimi. Net ligoniams grynas deguonis skiriamas tik trumpam. Visose orbitinėse stotyse, erdvėlaiviuose Sojuz ir Vostok, kosmonautai kvėpavo įprastu atmosferos oru, kurio beveik 4/5 sudarė azotas. Akivaizdu, kad tai ne tik neutralus deguonies skiediklis. Būtent azoto ir deguonies mišinys yra priimtiniausias kvėpuoti daugumai mūsų planetos gyventojų.
Azotas(iš graikų azoos – negyvas, lot. azotas), n, Mendelejevo periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067; bespalvės dujos, bekvapės ir beskoniai.
Istorinė nuoroda. Amonio junginiai – salietra, azoto rūgštis, amoniakas – buvo žinomi gerokai anksčiau nei buvo gautas laisvos būsenos aliuminis. 1772 m. D. Rutherfordas, degindamas fosforą ir kitas medžiagas stikliniame varpe, parodė, kad po degimo likusios dujos, kurias jis pavadino „dusinančiu oru“, nepalaiko kvėpavimo ir degimo. 1787 m. A. Lavoisier nustatė, kad „gyvybinės“ ir „dusinančios“ dujos, sudarančios orą, yra paprastos medžiagos, ir pasiūlė pavadinimą „A. 1784 m. G. Cavendishas parodė, kad A. yra salietros dalis; Iš čia ir kilęs lotyniškas pavadinimas A. (iš vėlyvojo lotyniško nitrum – salietra ir graikiško gennao – pagimdžiu, gaminu), 1790 m. pasiūlė J. A. Chaptal. Iki XIX amžiaus pradžios. Išsiaiškintas laisvo azoto cheminis inertiškumas ir išskirtinis jo, kaip surišto azoto, vaidmuo junginiuose su kitais elementais. Nuo tada oro „surišimas“ tapo viena iš svarbiausių techninių chemijos problemų.
Paplitimas gamtoje. A. yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų Žemėje ir jo didžioji dalis (apie 4 × 10 15 T) yra sutelkta laisvoje būsenoje atmosfera. Ore laisvo deguonies (n2 molekulių pavidalu) yra 78,09 % tūrio (arba 75,6 % masės), neskaitant jo smulkių priemaišų amoniako ir oksidų pavidalu. Vidutinis aliuminio kiekis litosferoje yra 1,9? 10-3% masės. Natūralūs A. junginiai - amonio chloridas nh 4 cl ir įvairūs nitratai. Didelės salietros sankaupos būdingos sausam dykumos klimatui (Čilė, Vidurinė Azija). Ilgą laiką nitratai buvo pagrindinis nitratų tiekėjas pramonei (dabar pramoninė sintezė yra svarbiausia nitratų surišimui amoniako iš A. oro ir vandenilio). Nedideli kiekiai surišto A. randami anglyse (1-2,5%) ir naftoje (0,02-1,5%), taip pat upių, jūrų ir vandenynų vandenyse. A. kaupiasi dirvose (0,1%) ir gyvuose organizmuose (0,3%).
Nors pavadinimas "A." reiškia „nepalaikantis gyvybės“, iš tikrųjų tai yra gyvybei būtinas elementas. Gyvūnų ir žmonių baltymuose yra 16 - 17% A. Mėsėdžių organizmuose baltymai susidaro dėl suvartotų baltyminių medžiagų, esančių žolėdžių ir augalų organizmuose. Augalai sintetina baltymus asimiliuodami azotines medžiagas, esančias dirvožemyje, daugiausia neorganines. Nemažai A. į dirvą patenka dėka azotą fiksuojančių mikroorganizmų gebančios laisvą A. orą paversti A junginiais.
Gamtoje vyksta azoto ciklas, kuriame pagrindinį vaidmenį atlieka mikroorganizmai – nitrofuojasi, denitrifikuoja, fiksuoja azotą ir kt. Tačiau dėl augalų ištraukimo iš dirvožemio didžiulius kiekius surišto azoto ( ypač intensyviai ūkininkaujant), dirvose išsenka azoto Trūkumas būdingas beveik visų šalių žemės ūkiui, gyvulininkystėje trūksta baltymų („baltymų badas“). Dirvožemyje, kuriame nėra A., augalai blogai vystosi. Azoto trąšos o gyvulių šėrimas baltymais yra svarbiausia žemės ūkio skatinimo priemonė. Žmonių ūkinė veikla sutrikdo deguonies ciklą, todėl kuro deginimas praturtina Australijos atmosferą, o trąšas gaminančios gamyklos suriša orą. Transportuojant trąšas ir žemės ūkio produktus žemės paviršiuje perskirstomas deguonis.
A. yra ketvirtas pagal gausumą elementas Saulės sistemoje (po vandenilio, helio ir deguonies).
Izotopai, atomas, molekulė. Natūralus aliuminis susideda iš dviejų stabilių izotopų: 14 n (99,635%) ir 15 n (0,365%). 15n izotopas naudojamas cheminiuose ir biocheminiuose tyrimuose kaip paženklintas atomas. Iš dirbtinių radioaktyviųjų izotopų A. pusinės eliminacijos laikas yra ilgiausias 13 n (t 1/2 = 10,08 min) , likusieji yra labai trumpalaikiai. Viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, veikiant neutronams nuo kosminės spinduliuotės, 14 n virsta radioaktyviuoju anglies izotopu 14 c. Šis procesas taip pat naudojamas branduolinėse reakcijose gaminant 14 c. Išorinį atomo elektronų apvalkalą sudaro 5 elektronai (viena pora ir trys nesuporuoti – 2 konfigūracija s 2 2 p 3) . Dažniausiai aliuminis junginiuose yra 3 kovalentinis dėl nesuporuotų elektronų (kaip ir amoniake nh 3). Vienos elektronų poros buvimas gali sukelti kito kovalentinio ryšio susidarymą, ir A. tampa 4-kovalentine (kaip amonio jone nh 4 +). A. oksidacijos būsenos svyruoja nuo +5 (n 2 0 5) iki -3 (nh 3). Normaliomis sąlygomis laisvoje būsenoje A. sudaro molekulę n 2, kur n atomai yra sujungti trimis kovalentiniais ryšiais. A. molekulė yra labai stabili: jos disociacijos energija į atomus yra 942,9 kJ/mol (225,2 kcal/mol) , todėl net ir su t Maždaug 3300°C temperatūroje A. disociacijos laipsnis yra tik apie 0,1%.
Fizinės ir cheminės savybės. A. šiek tiek lengvesnis už orą; tankis 1,2506 kg/m3(esant 0°C ir 101325 n/m 2 arba 760 mmHg Art.) , t pl-209,86°С, t kip-195,8°C. A. sunkiai skystėja: jo kritinė temperatūra gana žema (-147,1 °C), o kritinis slėgis aukštas 3,39 Mn/m2 (34,6 kgf/cm2); skysčio tankis A. 808 kg (m3. Vandenyje A. tirpsta mažiau nei deguonis: esant 0°C 1 m 3 H 2 O tirpsta 23.3 G A. Geriau nei vandenyje, A. tirpsta kai kuriuose angliavandeniliuose.
A. sąveikauja tik su tokiais aktyviais metalais kaip litis, kalcis, magnis, kai kaitinama iki palyginti žemos temperatūros. A. reaguoja su dauguma kitų elementų esant aukštai temperatūrai ir esant katalizatoriams. Gerai ištirti A. junginiai su deguonimi n 2 o, no, n 2 o 3, no 2 ir n 2 o 5. Iš jų, esant tiesioginei elementų sąveikai (4000°c), nesusidaro oksidas, kuris atvėsus lengvai oksiduojasi toliau iki 2 dioksido. Ore aliuminio oksidai susidaro atmosferos išmetimo metu. Jų taip pat galima gauti veikiant deguonies ir deguonies mišinį jonizuojančia spinduliuote. Azoto n 2 O 3 ir azoto n 2 O 5 anhidridus atitinkamai ištirpinus vandenyje, gauname azoto rūgštis hno2 ir Azoto rūgštis hno 3, sudaro druskas - nitritai Ir nitratų. A. jungiasi su vandeniliu tik esant aukštai temperatūrai ir esant katalizatoriams ir tai susidaro amoniako nh 3. Pavyzdžiui, be amoniako yra žinoma daugybė kitų amoniako junginių su vandeniliu hidrazinas h 2 n-nh 2, diimidas hn=nh, vandenilio azoto rūgštis hn 3 (h-n=n ? n), oktazonas n 8 h 14 ir kt.; Dauguma A. junginių su vandeniliu išskiriami tik organinių darinių pavidalu. A. su halogenais tiesiogiai nesąveikauja, todėl visi A. halogenidai gaunami tik netiesiogiai, pvz., azoto fluoridas nf 3 - per fluoro sąveiką su amoniaku. Paprastai A. halogenidai yra mažai atsparūs junginiai (išskyrus nf 3); A. oksihalogenidai yra stabilesni - nof, noci, nobr, n0 2 f ir no2ci. A. taip pat tiesiogiai nesijungia su siera; azotinė siera n 4 s 4 gaunama skystai sierai reaguojant su amoniaku. Kai karštas koksas sąveikauja su alkoholiu, jis susidaro cianogenas(cn).;. Kaitinant A. acetilenu nuo 2 h 2 iki 1500 ° c galima gauti vandenilio cianidas hcn. Aliuminio sąveika su metalais aukštoje temperatūroje sukelia formavimąsi nitridai(pavyzdžiui, mg 3 n 2).
Kai normalų A. veikia elektros iškrovos [slėgis 130–270 n/m 2(1- 2 mmHg)] arba skaidant nitridus B, ti, mg ir Ca, taip pat vykstant elektros išlydžiams ore gali susidaryti aktyvusis aliuminis, kuris yra aliuminio molekulių ir atomų mišinys su padidintu energijos rezervu. Skirtingai nei molekulinis, aktyvusis deguonis labai energingai sąveikauja su deguonimi, vandeniliu, sieros garais, fosforu ir kai kuriais metalais.
A. yra daugelio svarbių organinių junginių dalis ( aminai, amino rūgštys, nitro junginiai ir pan.).
Kvitas ir paraiška. Laboratorijoje A. nesunkiai galima gauti kaitinant koncentruotą amonio nitrito tirpalą: nh4no2 = n 2 + 2h 2 O. Techninis A. gavimo būdas pagrįstas iš anksto suskystinto oro atskyrimu, kuris vėliau veikiamas. į distiliavimą.
Didžioji dalis išgaunamo laisvo amoniako naudojama pramoninei amoniako gamybai, kuris vėliau dideliais kiekiais perdirbamas į azoto rūgštį, trąšas, sprogmenis ir kt. Be tiesioginės amoniako sintezės iš elementų, cianamidas, sukurtas 1905 m. , yra pramoninės reikšmės amoniakui surišti.metodas, pagrįstas tuo, kad esant 1000°C kalcio karbidas(gaunamas kaitinant kalkių ir anglies mišinį elektrinėje krosnyje) reaguoja su laisvuoju A.: CaC + n -= cacn + C. kalcio cianamidas veikiamas perkaitintų vandens garų, suyra, išsiskiriant amoniakui:
cacn+ZN 2 O=CaCO 3 +2nh 3 .
Laisvasis aliuminis naudojamas daugelyje pramonės šakų: kaip inertinė terpė įvairiuose chemijos ir metalurgijos procesuose, laisvos vietos užpildymui gyvsidabrio termometruose, siurbiant degius skysčius ir kt. Skystas aliuminis naudojamas įvairiuose šaldymo įrenginiuose. Jis laikomas ir gabenamas plieniniuose Dewar induose, dujinis A. suspaustas - cilindruose. Daugelis junginių A yra plačiai naudojami. Surišto A gamyba pradėjo sparčiai vystytis po Pirmojo pasaulinio karo ir dabar pasiekė milžiniškus mastus.
Lit.: Nekrasov B.V., Bendrosios chemijos pagrindai, 1 t., M., 1965; Remi G., Neorganinės chemijos kursas, vert. iš vokiečių k., t. 1, M., 1963: Surišto azoto chemija ir technologija, [M.-L.], 1934; KHE, 1 t., M., 1961 m.
Azoto junginiai:
Neįmanoma vienareikšmiškai įvardyti mokslininko, kuris pirmasis atrado azotą dėl paprastos priežasties – 1772 m. beveik vienu metu tai padarė trys žmonės – Henry Cavendish, Joseph Priestley ir Daniel Rutherford (į šį sąrašą galima įtraukti ir Carlą Scheele). Tačiau ne vienas iš mokslininkų vienu metu iki galo suprato savo atradimą. Daugelis žmonių atiduoda „delną“ škotui Danieliui Rutherfordui, nes jis pirmasis paskelbė magistro darbą, kuriame apibūdino pagrindines „sugadinto oro“ savybes.
Tikrasis vardas 1787 metais pasiūlė A. Lavoisier.
Azotas yra ketvirtas pagal gausumą cheminis elementas Saulės sistemoje (po vandenilio, helio ir deguonies). Azotas yra vienas gausiausių elementų Žemėje:
Azotas vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį organizmų gyvenime – jo yra baltymuose, aminorūgštyse, aminuose ir nukleorūgštyse.
Natūralus azotas susideda iš dviejų stabilių izotopų 14 N – 99,635 % ir 15 N – 0,365 %.
Azoto atome yra 7 elektronai, išsidėstę dviejose orbitose (s ir p) (žr. Elektroninė atomų sandara). Vidinėje orbitoje yra 2 elektronai; ant išorinio - 5 (viena laisvų elektronų pora + trys nesuporuoti elektronai, kurie gali sudaryti tris kovalentinius ryšius; žr. Kovalentinis ryšys).
Reaguodamas su kitais cheminiais elementais azoto atomas gali turėti oksidacijos būseną nuo +5 iki -3 (be trijų valentinių elektronų donoro-akceptoriaus mechanizmu gali susidaryti dar viena jungtis dėl laisvos elektronų poros su atomu, turinčiu laisva orbita).
Azoto oksidacijos būsenos:
Trys nesuporuoti azoto atomo p-elektronai, esantys jo išoriniame energijos lygyje, turi lygių aštuntosios figūros pečių formą, išdėstytą statmenai vienas kitam:
Susidarius azoto molekulei (N2), išilgai vieno atomo X ašies esanti p-orbitalė persidengia su panašia kito atomo p x -orbitale - orbitalių sankirtoje susidaro padidėjęs elektronų tankis susidarant kovalentinis ryšys ( σ ryšys).
Dvi kitos vieno atomo orbitos, išsidėsčiusios išilgai Y ir Z ašių, savo šoninius paviršius persidengia su kito atomo „broliais“, sudarydamos dar du kovalentinius ryšius ( π obligacijos).
Dėl to azoto molekulėje (N 2) susidaro 3 kovalentiniai ryšiai (du π ryšiai + vienas σ ryšys), t.y., atsiranda labai stiprus trigubas ryšys (žr. Keli ryšiai).
Azoto molekulė yra labai stipri (disociacijos energija 940 kJ/mol) ir mažo reaktyvumo.
Normaliomis sąlygomis azotas yra mažai aktyvi medžiaga, o tai paaiškinama gana stipriais tarpatominiais ryšiais jo molekulėje, nes juos sudaro net trys elektronų poros. Dėl šios priežasties azotas dažniausiai reaguoja esant aukštai temperatūrai.
Azoto gamyba:
Azoto panaudojimas:
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 ar degimo (sudaro didžiąją oro dalį pagal tūrį ir masę ir yra vienas pagrindinių augalų mitybos elementų).
◁ Azotas, oi, oi. A-oji rūgštis. A trąšos. Azoto, oi, oi. A-oji rūgštis.
azoto(lot. Azotas), periodinės lentelės V grupės cheminis elementas. Pavadinimas iš graikų kalbos. a... yra neigiamas priešdėlis, o zōē – gyvybė (nepalaiko kvėpavimo ir degimo). Laisvasis azotas susideda iš 2 atomų molekulių (N 2); bespalvės ir bekvapės dujos; tankis 1,25 g/l, t pl –210ºC, t kip –195,8ºC. Chemiškai labai inertiška, bet reaguoja su sudėtingais pereinamųjų metalų junginiais. Pagrindinis oro komponentas (78,09 % tūrio), kurį atskyrus susidaro pramoninis azotas (daugiau nei 3/4 tenka amoniako sintezei). Naudojama kaip inertinė terpė daugeliui technologinių procesų; skystas azotas yra šaltnešis. Azotas yra vienas iš pagrindinių biogeninių elementų, kuris yra baltymų ir nukleino rūgščių dalis.
AZOTASAZOTAS (lot. Nitrogenium – sukeliantis nitratą), N (skaityti „en“), periodinės lentelės VA grupės antrojo periodo cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067. Laisva forma yra 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. NUKLIDAS) 14 N (mišinio kiekis 99,635 % masės) ir 15 N. Išorinio elektroninio 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 lygus 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, nesugeriamas 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 kalbos azoos - negyvas). Anglų fizikas ir chemikas G. Cavendishas 1784 m (cm. CAVENDISH Henry) nustatė azoto buvimą nitrate (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 nitratų sudėtyje: natrio NaNO 3 (randamas Čilėje, iš čia ir pavadinta Čilės salietra (cm.ČILĖS SALTARTINĖ)) ir kalio KNO 3 (randamas Indijoje, iš čia ir kilęs Indijos salietros pavadinimas) – ir nemažai kitų junginių. Azotas užima 17 vietą pagal gausumą žemės plutoje ir 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 asimiliuoti molekulinį azotą iš oro, 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.
Kvitas
Pramonėje azotas gaunamas iš oro. Norėdami tai padaryti, oras pirmiausia atšaldomas, suskystinamas, o skystas oras distiliuojamas. Azoto virimo temperatūra yra šiek tiek žemesnė (-195,8°C) nei kito oro komponento – deguonies (-182,9°C), todėl švelniai kaitinant skystą orą, pirmiausia išgaruoja azotas. Azoto dujos vartotojams tiekiamos suslėgtos formos (150 atm. arba 15 MPa) juoduose balionuose su geltonu „azoto“ užrašu. Skystą azotą laikykite Dewar kolbose (cm. DEWARD laivas).
Laboratorijoje grynas („cheminis“) azotas gaunamas pridedant prisotintą amonio chlorido NH 4 Cl tirpalą į kietą natrio nitritą NaNO 2 kaitinant:
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. Azoto dujos normaliame slėgyje –195,8 °C temperatūroje virsta bespalviu skysčiu, o –210,0 °C temperatūroje – balta kieta medžiaga. Kietoje būsenoje ji egzistuoja dviejų polimorfinių modifikacijų pavidalu: žemiau –237,54 °C forma su kubine gardele 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 azoto kambario temperatūroje nėra. , net ir labai didelio slėgio, negali virsti skysčiu.
Skysto azoto garavimo šiluma yra 199,3 kJ/kg (virimo temperatūroje), azoto lydymosi šiluma – 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 schema rodo, kad elektronais užpildytos tik joje esančios jungiamosios s- ir p-orbitalės. Azoto molekulė yra nemagnetinė (diamagnetinė).
Dėl didelio N 2 molekulės stiprumo vyksta įvairių azoto junginių (įskaitant garsųjį sprogstamąjį RDX) irimo procesai. (cm. RDX)) kaitinant, veikiant ir pan., susidaro N 2 molekulės. Kadangi susidariusių dujų tūris yra daug didesnis nei pirminio sprogmens tūris, įvyksta sprogimas.
Chemiškai azotas yra gana inertiškas ir kambario temperatūroje reaguoja tik su metalu ličiu (cm. LITIS) susidarant kietam ličio nitridui Li 3 N. Junginiuose jis pasižymi įvairiomis oksidacijos būsenomis (nuo –3 iki +5). Su vandeniliu sudaro amoniaką (cm. AMONIAKAS) NH3. Hidrazinas gaunamas netiesiogiai (ne iš paprastų medžiagų) (cm. HIDRAZINAS) N 2 H 4 ir vandenilio azoto rūgštis HN 3. Šios rūgšties druskos yra azidai (cm. AZIDS). Smūgio metu švino azidas Pb(N 3) 2 skyla, todėl naudojamas kaip detonatorius, pavyzdžiui, šovinių kapsulėse.
Yra žinomi keli azoto oksidai (cm. AZOTO OKSIDAI). Azotas tiesiogiai nereaguoja su halogenais; NF 3 , NCl 3 , NBr 3 ir NI 3 , taip pat keli oksihalogenidai (junginiai, kuriuose, be azoto, turi ir halogeno, ir deguonies atomų, pvz., NOF 3 ) gaunami netiesiogiai. .
Azoto halogenidai yra nestabilūs ir kaitinami (kai kurie saugojimo metu) lengvai suyra į paprastas medžiagas. Taigi, NI 3 nusėda, kai sujungiami vandeniniai amoniako ir jodo tinktūros tirpalai. 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, geležies ir azoto sąveikos metu 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 azoto rūgštis yra svarbiausia (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 mineralinės trąšos yra svarbios palaikant dirvožemio derlingumą (cm. MINERALINĖS TRĄŠOS).
enciklopedinis žodynas. 2009 .
Sinonimai:- (N) cheminis elementas, dujos, bespalvis, beskonis ir bekvapis; sudaro 4/5 (79%) oro; mušti svoris 0,972; atominis svoris 14; 140 °C temperatūroje kondensuojasi į skystį. ir slėgis 200 atmosferų; yra daugelio augalinių ir gyvūninių medžiagų sudedamoji dalis. Žodynas…… Rusų kalbos svetimžodžių žodynas
AZOTAS- AZOTAS, cheminis. elementas, simbolis N (prancūzų AZ), serijos numeris 7, at. V. 14.008; virimo temperatūra 195,7°; 1 l A. esant 0° ir 760 mm slėgiui. sveria 1,2508 g [lat. Nitrogenium („generuojanti salietrą“), vok. Stickstoff („dusinantis…… Didžioji medicinos enciklopedija
- (lot. Nitrogenium) N, periodinės lentelės V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067. Pavadinimas iš graikų kalbos yra neigiamas priešdėlis ir zoe gyvenimas (nepalaiko kvėpavimo ar degimo). Laisvąjį azotą sudaro 2 atomai.... Didysis enciklopedinis žodynas
azoto- a m. azote m. arabų. 1787. Lexis.1. alchemikas Pirmoji metalų medžiaga yra metalinis gyvsidabris. Sl. 18. Paracelsas iškeliavo į pasaulio pabaigą, siūlydamas visiems savo Laudanumą ir Azotą už labai priimtiną kainą, kad išgydytų visus įmanomus... ... Istorinis rusų kalbos galicizmų žodynas
- (azotas), N, periodinės sistemos V grupės cheminis elementas, atominis skaičius 7, atominė masė 14,0067; dujos, virimo temperatūra 195,80 shs. Azotas yra pagrindinis oro komponentas (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, virimo temperatūra 195,80 °C. Azotas yra pagrindinis oro komponentas (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, bekvapės, beskoniai; labai mažai tirpsta vandenyje. Jo savitasis svoris yra 0,972. Pictet Ženevoje ir Calhet Paryžiuje pavyko kondensuoti azotą, veikiant aukštam slėgiui... Brockhauso ir Efrono enciklopedija
N (lot. Nitrogenium * a. azotas; n. Stickstoff; f. azotas, azotas; i. azotas), cheminė. V grupės elementas yra periodinis. Mendelejevo sistema, at.sci. 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; jis taip pat yra pagrindinis, kiekybinis, mūsų oro komponentas (azotas 79 tūriai, deguonis 21). Azotinis, azotinis, azotinis, turintis azoto. Chemikai išskiria... Dahlio aiškinamasis žodynas
Organogenas, azotas Rusų sinonimų žodynas. azoto daiktavardis, sinonimų skaičius: 8 dujos (55) nemetalas... Sinonimų žodynas
Azotas yra dujos, kurios gesina liepsną, nes nedega ir nepalaiko degimo. Jis gaunamas frakciniu skysto oro distiliavimu ir laikomas slėgyje plieniniuose cilindruose. Azotas daugiausia naudojamas amoniako ir kalcio cianamido gamybai, o... Oficiali terminija