Azot nima? Mass azot. azot molekulasi

15 guruh [Va] davriy jadval noruda element - azot atomi 2 bir molekula hosil qilish birlashtirish - Yer atmosferasining katta qismini tashkil etuvchi rangsiz, hidsiz va ta'msiz gaz va barcha tirik qismi hisoblanadi.

kashfiyot tarixi

Azot gaz haqida 4/5 Yer atmosferasining hisoblanadi. Bu erta Air tadqiqotlar ichida izolyatsiya qilindi. 1772 yilda shved Himik Karl Vilgelm Scheele birinchi bunday azot, deb namoyish etish. Unga ko'ra, havo u "olov, havo" deb nomlangan biri ikki gazlar, bir aralashmasi, deb yonish qo'llab-quvvatlash uchun, va boshqa - .. "Toza bo'lmagan havo" u iste'mol birinchi so'ng qolmoqda, chunki. Bu kislorod va azot edi. Shu vaqt azot atrofida birinchi uning ma'ruza chop etildi shotlandiyalik botanik Daniel Ruterford, shuningdek Britaniya kimyogar Genri Cavendish va kislorod ochilgan Scheele ustunlik bilan o'rtoqlashdi Britaniya ruhoniy va olim Dzhozefom Pristli tomonidan izolyatsiya qilindi. Bundan tashqari tadqiqotlar, yangi gaz azot birinchi Lavoisier'nin kimyoviy elementlar tegishli edi 1790 yilda frantsuz kimyogar Route ham Charge tomonidan ( "Tug'ilgan selitra ber") shunga ko'ra, u bir azot nomidagi edi, (KNO ₃₎ nitrat yoki kaliy nitrat qismi _bo'lib, ko'rsatdi XVIII asrda mashhur - yonish kislorod rolini uning ta'vili phlogiston nazariyasini inkor. anglashilmovchilik yonish. hayot (yunoncha ζωή) qo'llab-quvvatlash uchun, bu kimyoviy elementning olmasligi Lavoisier azot gaz nomidagi sabab bo'ldi.

paydo bo'lishi va tarqalishi

azot nima? kimyoviy unsurlar ko'pligi ko'ra, u oltinchi o'rinni egalladi. hajmi, og'irlik va 78,09% bilan 75,51% Yer atmosferasi element iborat va u sanoati uchun asosiy manbai hisoblanadi. Atmosfera, kichik ammiak va ammoniy tuzlari miqdorini, shuningdek, azot oksidi va o'z ichiga olgan nitrat kislota, Bo'ron paytida va ichki yonuv dvigatellari shakllangan. Free azot ko'p meteoritlarning, vulqon va ma'dan gaz va ba'zi mineral buloqlar, quyosh, yulduz va tumanliklarning topilgan.

Azot, shuningdek, kaliy va natriy nitrat mineral konlari topilgan, lekin etarli inson ehtiyojlarini qondirish uchun. Bu element boy yana bir moddiy g'orlarda topish mumkin Guano, deb, qaerda ko'rshapalaklarning uchastkalar yoki qushlar tomonidan tez-tez quruq joylar. Shuningdek, azot ammiak va ammoniy tuzlari shaklida yomg'ir va tuproq tarkibidagi, va ammoniy ionlari shaklida dengiz suvi (NH ₄ ^+), nitrit qilinadi (NO ₂ ^-) va nitrat (NO ₃ ^-). o'rtacha kabi proteinlar murakkab organik birikmalar haqida 16%, barcha tirik organizmlarda mavjud emas. Silikon atomi boshiga 3 7 atomlardan - Yer po'sti tabiiy tarkibi kosmosda 1000. Prevalansı tomonidan 0,3 qismlari hisoblanadi.

XXI asr boshida (ammiak kabi) azot eng yirik ishlab chiqarish mamlakatlar, Hindiston, Rossiya, Amerika Qo'shma Shtatlari, Trinidad va Tobago, Ukraina edi.

Tijorat ishlab chiqarish va foydalanish

azot sanoat ishlab chiqarish suyultirilgan havo bir kasr distilasyon asoslangan. Uning qaynash harorati shunday ajratilgan kislorod nisbatan 13 ° C pastki -195,8 ° C, teng bo'ladi. Azot shuningdek, uglerod yoki uglevodorodlar havoda va qoldiq azot natijasida karbonat angidrid va suvdan ajratib yonish tomonidan keng miqyosda ishlab chiqarilgan mumkin. kichik hajmdagi sof azot azid bariy Ba (N _{3) 2} isitish tomonidan ishlab _{chiqarilmoqda.} Laboratoriya reaktsiya ammoniy nitrat eritmasi isitish kiradi (NH ₄ NO _2), suvli brom eritmasi bilan yoki qizg'in bilan ammiak Oksidlanish mis oksidi :

• NH ₄ ^{+ +} NO ₂ ^- → N ₂ + 2H ₂ O.
• 8NH ₃ + 3BR ₂ N ₂ + 6NH ₄ ^{+ +} 6Br → ^-.
• 2NH ₃ + 3CuO → N ₂ + 3H ₂ O + 3Cu.

Asosiy azot kislorod va nami eksport talab reaktsiyalar uchun inert atmosfera sifatida foydalanish mumkin. ishlatiladi va suyuq azot bo'ladi. Vodorod, metan, uglerod oksid, kislorod, ftor, va - azot nuqtasini qaynoq qachon mustahkam kristalli holatda emas, faqat modda.

kimyo sanoati, bu kimyoviy element, Oksidlanish yoki boshqa aynishi oldini olish uchun inert, sulandırıcı sifatida, bir reaktiv gaz issiqlik yoki kimyoviy moddalar, shuningdek, yong'in yoki portlash inhibitörünü olib tashlash uchun ishlatiladi. Oziq-ovqat sanoatida, azot gaz aynishi oldini olish uchun ishlatiladi, va suyuq - muzlaydi quritish va sovutish tizimlari uchun. elektr sanoati, gaz Oksidlanish va boshqa kimyoviy reaktsiyalar oldini yilda simi niqobi bosim va dvigatellarni himoya qiladi. metallurgiya, azot Oksidlanish, karbürizasyonu va karbonsuzlaştırma oldini olish, manba qilingan va guruch ishlatiladi. Bu g'ovak rezina, plastmassa va Elastomerlerin ishlab chiqarishda ishlatiladi harakatsiz gaz, u aerozol tunuka bir asosiy omili bo'lib xizmat qilmoqda, shuningdek, suyuq yoqilg'i jetlerle bir bosim yaratadi. Tibbiyotda, suyuq azot bilan tez muzlash qon, suyak iligi, to'qimalari, bakteriyalar va sperma saqlash uchun ishlatiladi. U kriogen tadqiqotlarda ariza topdi.

ulanish

azot Eng kimyoviy birikmalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. element atomlari o'rtasida uch cho'qqisi (226 molekulyar vodorod ko'ra ikki marta yuqori molü boshiga kkal), shuning uchun kuchli, deb azot molekulasi deyarli boshqa birikmalar kiradi hisoblanadi.

Asosiy sanoat usuli mustahkamlash element qaramligini kamaytirish uchun Ikkinchi jahon urushi, Germaniya davrida ishlab ammiak sintezi uchun Haber-Bosch jarayon Chili selitrasi. bir o'tkir, bezovta qiluvchi hidli rangsiz gaz - - Bu NH ₃ bevosita sintezini o'z ichiga oladi bevosita uning elementi.

ammiak Eng nitrat kislota (hno _3), va nitratlar aylanadi - tuzlar va nitrat kislota, soda Ester (Na ₂ CO _3), hidrazin (N ₂ H ₄₎ - bir asosiy omili sifatida ishlatiladi rangsiz suyuqlik, va ko'plab sanoat yilda jarayonlar.

Nitrat kislota elementning boshqa yirik tijorat kimyoviy aralashma hisoblanadi. Rangsiz, juda o'yuvchi suyuq o'g'itlar, bo'yoqlar, dori va portlovchi moddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ammiakli selitra (NH ₄ NO ₃₎ - ammiak va nitrat kislota, tuz - eng keng tarqalgan azot o'g'itlar tarkibiy qismi hisoblanadi.

Kislorod + azot

C kislorod, azot oksidi, r. X. Nitrous oksidi (N ₂ O) bir qator hosil qiladi, unda +1 oksidi (NO) (+2) va dioksid Valence tengdir (NO ₂₎ (4). Ko'pchilik juda volatile azot oksidlari; Ular atmosferada ifloslantiruvchi asosiy manbai hisoblanadi. Shuningdek, gaz kulib deb nomlanuvchi azot oksidi, ba'zan bir og'riqsizlantirish sifatida ishlatiladi. nafas bo'lsa, u yumshoq jazavaning sabab bo'ladi. Nitrat oksidi bir jigarrang angidrid oraliq mahsulot hosil qilish uchun kislorod bilan tez reaksiyaga nitrat kislota ishlab chiqarish va kimyoviy jarayonlar va asosiy omili kuchli oksitleyici.

Shuningdek yuqori haroratda azot aralashma bilan metallar bilan hosil ba'zi nitridlerin ishlatiladi. Bor, titan, zirkonyum va tantal ning nitridlerin maxsus dastur bor. Bor Nitrür (BN) biri tiniq shakli, masalan, qattiqligi olmos kimdan kam emas va yomon shuning kabi yuqori abraziv ishlatiladi oksidlangan.

Noorganik siyanürler CN guruhini o'z ichiga ^-. Vodorod siyanür yoki Xlorid kislota HCN, juda uchuvchan va tutatish kontsentratsiyasi uchun ishlatiladi juda zaharli gaz boshqa sanoat jarayonlarida javhari. Sian (CN) ₂ kimyoviy oraliq va Dezenfektasyondan sifatida ishlatiladi.

Azides uch azot atomlari -N ₃ guruhini o'z ichiga olgan _{aralashmalar.} Ularning aksariyati beqaror va olinishiga juda sezgir. Bunday qo'rg'oshin azid sifatida Ularning ba'zilari, Pb (N _{3) 2,} moslamalarni va astar ishlatilgan. Azides, galogenlar kabi, tez birikmalar bir qancha shakllantirish uchun boshqa moddalar bilan o'zaro.

Azot organik birikmalar bir necha minglab bir qismidir. Ularning aksariyati ammiak, vodorod siyanür, sian, azot yoki nitrat kislota olingan. Omin, aminokislotalar, Sherzod, masalan, ammiak olingan yoki yaqindan unga bog'liq. Nitrogliserin va nitroselüloz - nitrat Ester. Nitrat azot kislotasi (hno ₂₎ ishlab _chiqilgan. Purines va alkaloidlar azot bir yoki undan ortiq uglerod atomiga o'rnini qaysi heterosiklik aralashmalar bo'ladi.

Xususiyatlari va reaksiyalar

azot nima? Bu -195,8 ° C, rangsiz, past yopishqoqligi suyuqlik da suyuladi rangsiz, hidsiz gaz hisoblanadi. Element shaklida ifodalangan N ₂ molekulalar shaklida mavjud: N ::: N: unda (mole boshiga 256 kilokaloriyadan) faqat uglerod oksidi ikkinchi mole boshiga 226 kkal teng aloqa energiya. Shuning uchun, molekulyar azot faollashtirish energiya juda yuqori, shuning uchun normal sharoitda element nisbatan inert bo'ladi. Shuningdek, yuqori barqaror azot molekulasi juda ko'p azotli birikmalar termodinamik beqarorlik, hissa qo'shmoqda aloqa, hatto etarlicha kuchli bo'lsa, lekin kimdan kam munosabatlar molekulyar azot.

Nisbatan yaqinda, va kutilmagan topilgan azot molekulalarining qobiliyati kompleks birikmalar uchun ligandlar sifatida xizmat qiladi. rutenyum komplekslari ayrim echimlar atmosferadagi azotni shimib mumkin kuzatish yaqinda elementi ekranga oddiy va yaxshi yo'lni topish mumkin, nima olib keldi.

Foydalanuvchining barcha e'lonlar, azot, yuqori voltli elektr zaryadga orqali past bosimli gaz o'tib orqali erishish mumkin. mahsulot Amber va ancha tez molekulyar, atom vodorod, oltingugurt, fosfor va turli metallar nisbatan reaksiyaga, shuningdek N ₂ va O ₂ NO chirishi _qodir.

nima azot yanada aniq tushuncha tufayli formasini 1s 2s ^{2 2 3} 2P ega, uning elektron tuzilishi bilan olinishi mumkin. Besh tashqi elektron qobiqlar biroz samarali yadroviy zaryad, natijada zaryad ekranga, kovalent radiusi mintaqasida his qildi. Azot atomining nisbatan kichik va uglerod va kislorod o'rtasida joylashgan baland Elektrmanfiylik bor. E konfiguratsiya uchta kovalent bilan bog'laydi tashkil beruvchi, uch tashqi yarim Orbital o'z ichiga oladi. Shuning uchun, azot atomi boshqa element, sezilarli darajada farq Elektrmanfiylik deb muhim qutblanish ulanishlar yozayapti, ayniqsa, eng boshqa elementlar barqaror ikkilik birikmalar bilan shakllantirish, juda yuqori reaktivitesini bo'lishi kerak. boshqa element muvofiqlashtirish obligatsiyalar ishtirok etish uchun o'z javobsiz elektronlar ozod qisman salbiy zaryad, azot atomi biriktirilgan kam polaritesi Elektrmanfiylik qachon. boshqa element ko'proq elektronegatif azot qisman musbat zaryad sezilarli molekulaning donor xususiyatlarini chegaralaydi qachon. tufayli, chunki Elektrmanfiylik past qutbli boshqa element, bir necha aloqa bitta ustun teng. atom o'lchami noto'g'ri, bir bog nisbatan zaif bo'lishi mumkin bo'lgan hosil ko'p obligatsiyalar shakllanishini oldini oladi, va agar ulanish beqaror.

analitik kimyo

Ko'pincha gaz aralashmasi azot foiz kimyoviy reagentlar boshqa komponentlar singishi keyin uning hajmini o'lchash orqali aniqlash mumkin. simob selitrasi ishtirokida sulfat kislota ajratish bir gaz o'lchanishi mumkin nitrat oksidi, relizlar. Azot, ular bir mis oksidi ustiga yoqib bo'lsa organik birikmalar ozod va erkin azot boshqa yonish mahsulotlari singishi keyin gaz o'lchanishi mumkin. organik birikmalar bu yerda ko'rib moddalarning aniqlash uchun taniqli Kjeldahl usuli joyga jamlanganda, sulfat kislota (ixtiyoriy, o'z ichiga simob yoki uning oksidi va turli tuzlar) bilan Murakkab chirishi iborat. Shunday qilib, azot ammoniy sulfat aylanadi. an'anaviy kislotasi bilan yig'iladi natriy gidroksid relizlar ammiak, qo'shib; reaksiyaga etmaganlar kislota, qoldiq miqdori keyin titrlash bilan aniqlanadi.

Biologik va fiziologik ahamiyati

yashayotgan masalada azot roli organik birikmalar uning fiziologik faoliyatini tasdiqlaydi. Eng tirik organizmlar o'z birikmalar foydalanish imkoniyatiga ega bo'lishi kerak, bu kimyoviy element o'zi foydalana olmaysiz. Shuning uchun, azot mustahkamlash muhim ahamiyatga ega. Tabiatda, bu ikki asosiy jarayonlar natijasida sodir bo'ladi. deb azot va kislorod molekulalari ajratilgan, shuning uchun bir bepul atomlar NO hosil va NO ₂ imkonini beruvchi, atmosferaga elektr energiyasi ta'siri _hisoblanadi. Angidrid keyin suv bilan reaksiyaga: 3NO ₂ + H ₂ O NO + ₃ 2HNO →.

Hno ₃ eritiladi va zaif Ichimlik shaklida yomg'irdan Yerga keladi bo'ladi. Oxir-oqibat kislotasi nitrit va nitratlar hosil qilish nötrleştirilir birlashgan tuproq azot bir qismi bo'ladi. ishlov berilgan tuproqlarda N tarkibi odatda o'g'itlash tarkibida nitrat va ammoniy tuzlari bilan qaytarib. Jonivorlar va o'simliklar Spin va ularning parchalanish tuproq va havoda bir azot tarkibdan qaytadi.

Yana bir yirik tabiiy ekranga jarayoni dukkakli hayotiy faoliyati. bakteriyalar bilan sembiyoz tufayli, bu madaniyatlar uning birikmalari to'g'ridan to'g'ri atmosferadagi azotni aylantirish imkoniga ega. Bunday Azotobacter Chroococcum va Clostridium pasteurianum kabi ba'zi mikroorganizmlar, o'z N. tuzatish qodir

Ular bosim ostida nafas, va u baland konsentrasiyalarda qon va boshqa tana suyuqliklar erigan bo'lsa bundan mustasno, zararsiz, inert bo'lgan gaz o'zi. Bu dori ta'sir sabab va bosim ham tez kamayadi bo'lsa, ortiqcha azot tanasining turli joylarda gaz balon sifatida ozod etiladi. Bu mushaklar va bo'g'imlarning, bexushlik, qisman falaj va hatto o'limga og'riqqa sabab bo'lishi mumkin. Bu alomatlar dekompressiya kasallik deb ataladi. Shuning uchun, bunday vaziyatlarda nafas majbur kishilar pufaklari shakllantirish holda o'pka orqali ortiqcha azot uchun normal bosim kamaytirish uchun juda sekin bo'lishi kerak. A yaxshi muqobil kislorod va geliy bir nafas oluvchi aralashmasi foydalanish hisoblanadi. Geliy tana suyuqliklari bilan kamroq eriydi va xavf kamayadi.

izotoplar

Azot ikki barqaror izotop ¹⁴ N (99,63%) va ¹⁵ N (0,37%) sifatida mavjud. Ular kimyoviy almashish tomonidan yoki issiqlik diffuziya bilan ajratilgan bo'lishi mumkin. sun'iy radioaktiv izotopning shaklida azot ommaviy qator 10-13 va 16-24 bo'ladi. 10 daqiqa eng barqaror yarim hayot. Birinchi sun'iy ogohlantirgandan yadroviy transformatsiyalar britaniyalik fizik tomonidan 1919 yilda qabul qilingan Ernest Rutherford, markaz-17 kislorod va proton olingan azot-14 alfa-zarralar bombardimon.

xususiyatlari

Nihoyat azot asosiy xususiyatlarini sanab:

• Atom raqami: 7.
• azot atom og'irligi: 14,0067.
• Erish nuqtasi: -209,86 ° S
• Qaynash nuqtasi: -195,8 ° S
• Zichlik (1 atm, 0 ° C): litr azot 1,2506 gramm.
• -3, +3, +5 an'anaviy Oksidlanish davlat.
• Electron konfiguratsiya: 1s 2s ^{2 2 3} 2P.