Азот и его характеристики. Формула азота
Формула азота в химии
Атомная масса: 14,008.а.е.м.
Электронная и графическая формула азота
Электронная формула: 1s2 2s2 2p3.
Электронно-графическая формула внешнего электронного слоя атома азота:
Азот является одним из самых распространенных элементов на Земле, а также одним из основных биогенных элементов, входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
Азот – простое вещество, состоящее из двух атомов азота.
Формула: N2.
Структурная формула азота
Структурная формула:
Молярная масса: 28,016 г/моль.
При нормальных условиях азот – бесцветный газ, не имеет запаха, цвета и вкуса, плохо растворим в воде. В жидком состоянии – бесцветная, подвижная жидкость. При контакте с воздухом жидкий азот поглощает из него кислород. В твердом состоянии (−209,86°C) существует в виде снегоподобной массы или больших белоснежных кристаллов.
Молекула азота очень прочная, поскольку между атомами азота в молекуле N2 образуется тройная связь N≡N. Вследствие этого многие соединения азота имеют положительную энтальпию образования (галогениды, азиды, оксиды), а соединения азота термически неустойчивы и довольно легко разлагают ся при нагревании. Химически азот довольно инертен, поэтому в природе находится главным образом в свободном состоянии.
Азот при обычных условиях реагирует только с литием:
при нагревании может вступить в реакцию с некоторыми другими металлами и неметаллами, также с образованием нитридов:
Наибольшее практическое значение имеет аммиак (нитрид водорода) Nh4, который получается при взаимодействии водорода с азотом:
В электрическом разряде азот реагирует с кислородом, образуя оксид азота(II) NO:
Азот также может образовывать комплексные соединения с переходными металлами.
Примеры решения задач
ru.solverbook.com
это что за вещество? Типы и свойства азота
Азот - это всем известный химический элемент, который обозначается буквой N. Этот элемент, пожалуй, основа неорганической химии, его начинают подробно изучать еще в 8 классе. В данной статье мы рассмотрим данный химический элемент, а также его свойства и типы.
История открытия химического элемента
Азот - это элемент, который впервые был представлен знаменитым французским химиком Антуаном Лавуазье. Но за звание первооткрывателя азота борются многие ученые, среди них и Генри Кавендиш, Карл Шееле, Даниэль Резерфорд.
Генри Кавендиш в результате опыта первым выделил химический элемент, но так и не понял, что он получил простое вещество. О своем опыте он сообщил Джозефу Пристли, который тоже проделывал ряд исследований. Вероятно, Пристли тоже удалось выделить этот элемент, но ученый не смог понять, что именно он получил, поэтому не заслужил звание первооткрывателя. Карл Шееле одновременно с ними проводил те же исследования, но не пришел к нужному выводу.
В том же году Даниэль Резерфорд сумел не только получить азот, но и описать его, опубликовать диссертацию и указать основные химические свойства элемента. Но даже Резерфорд так до конца и не понял, что он получил. Однако именно его считают первооткрывателем, потому что он был ближе всех к разгадке.
Происхождение названия азота
С греческого "азот" переводится как "безжизненный". Именно Лавуазье трудился над правилами номенклатуры и решил так назвать элемент. В 18 веке про этот элемент было известно лишь то, что он не поддерживает ни реакций горения, ни дыхания. Поэтому данное название приняли.
В латинском языке азот называется "нитрогениум", что в перевод означает "рождающий селитру". Из латинского языка и появилось обозначение азота - буква N. Но само название во многих странах не прижилось.
Распространенность элемента
Азот - это, пожалуй, один из самых распространенных элементов на нашей планете, он занимает четвертое место по распространенности. Элемент также найден в солнечной атмосфере, на планетах Уран и Нептун. Из азота состоят атмосферы Титана, Плутона и Тритона. Помимо этого, атмосфера Земли состоит на 78-79 процентов из этого химического элемента.
Азот играет важную биологическую роль, ведь он необходим для существования растений и животных. Даже тело человека содержит от 2 до 3 процентов этого химического элемента. Входит в состав хлорофилла, аминокислот, белков, нуклеиновых кислот.
Жидкий азот
Жидкий азот - это бесцветная прозрачная жидкость, является одним из агрегатных состояний химического вещества. Жидкий азот широко используется в промышленности, строительстве и медицине. Он используется при заморозке органических материалов, охлаждения техники, а в медицине для удаления бородавок (эстетическая медицина).
Жидкий азот не токсичен, а также не взрывоопасен.
Молекулярный азот
Молекулярный азот - это элемент, который содержится в атмосфере нашей планеты и образует большую ее часть. Формула молекулярного азота - N2. Такой азот вступает в реакции с другими химическими элементами или веществами только при очень высокой температуре.
Физические свойства
При нормальных условиях химический элемент азот - это газ, который не имеет запаха, цвета, а также практически не растворим в воде. Азот жидкий по своей консистенции напоминает воду, такой же прозрачный и бесцветный. У азота есть еще одно агрегатное состояние, при температуре ниже -210 градусов он превращается в твердое тело, образует много больших белоснежных кристаллов. Поглощает кислород из воздуха.
Химические свойства
Азот относится к группе неметаллов и перенимает свойства у других химических элементов из этой группы. Как правило, неметаллы не являются хорошими проводниками электричества. Азот образует различные оксиды, например NO (моноокисид). NO или окись азота является мышечным релаксантом (вещество, которое значительно расслабляет мускулатуру и при этом не оказывает никакого вреда и иных влияний на организм человека). Оксиды, где содержится больше атомов азота, например N2O - это веселящий газ, чуть-чуть сладковатый на вкус, который используется в медицине как анестезирующее средство. Однако уже оксид NO2 не имеет никакого отношения к первым двум, ведь это довольно вредный выхлопной газ, который содержится в выхлопах автомобилей и серьезно загрязняет атмосферу.
Азотная кислота, которую образуют атомы водорода, азота и три атома кислорода, является сильной кислотой. Ее широко используют в производстве удобрений, в ювелирном деле, органическом синтезе, военной промышленности (производство взрывчатых веществ, ракетного топлива и синтеза отравляющих веществ), производстве красителей, лекарств и др. Азотная кислота очень вредна для организма человека, на коже оставляет язвы и химические ожоги.
Люди ошибочно полагают, что углекислый газ - это азот. На самом деле, по своим химическим свойствам элемент реагирует лишь с небольшим количеством элементов при нормальных условиях. А углекислый газ - это оксид углерода.
Применение химического элемента
Азот в жидком состоянии применяют в медицине для лечения холодом (криотерапии), а также в кулинарии как хладагент.
Этот элемент также нашел широкое применение в промышленности. Азот - это газ, который взрыво- и пожаробезопасен. Помимо этого, он препятствует гниению и окислению. Сейчас азот используют в шахтах с целью создания взрывобезопасной среды. Газообразный азот применяют в нефтехимии.
В химической промышленности без азота обойтись очень нелегко. Его используют для синтеза различных веществ и соединений, например некоторых удобрений, аммиака, взрывчатых веществ, красителей. Сейчас большое количество азота используют для синтеза аммиака.
В пищевой промышленности это вещество зарегистрировано как пищевая добавка.
Смесь или чистое вещество?
Даже ученые первой половины 18 века, которым удалось выделить химический элемент, думали, что азот - это смесь. Но существует большая разница между этими понятиями.
Чистое вещество имеет целый комплекс постоянных свойств, таких как состав, физические и химические свойства. А смесь - это соединение, в которое входит два или больше химических элемента.
Сейчас мы знаем, что азот - это чистое вещество, так как он является химическим элементом.
При изучении химии очень важно понять, что азот является основой всей химии. Он образует различные соединения, которые всем нам встречаются, это и веселящий газ, и бурый газ, и аммиак, и азотная кислота. Недаром химия в школе начинается именно с изучения такого химического элемента, как азот.
fb.ru
Молярная масса азота (N), формула и примеры
Молярная масса азота
Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):
M = κ × Mr,
где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Относительная атомная масса атомарного азота равна 14,0067 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 14,0064, а молярная масса:
M(N) = Mr (N) × 1 моль = 14,0067 г/моль.
Известно, что молекула азота двухатомна – N2, тогда, относительная атомная масса молекулы азота будет равна:
Ar(N2) = 14,0067 × 2 = 28,0134 а.е.м.
Относительная молекулярная масса молекулы азота будет равна 28,0134, а молярная масса:
M(N2) = Mr (N2) × 1 моль = 28,0134 г/моль или просто 28 г/моль.
Азот представляет собой бесцветный газ, не обладающий ни запахом, ни вкусом (схема строения атома представлена на рис. 1), плохо растворимый в воде и других растворителях с очень низкими значениями температур плавления (-210oC) и кипения (-195,8oC).
Рис. 1. Строение атома азота.
Известно, что в природе азот может находиться в виде двух изотопов 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Эти изотопы характеризуются различным содержанием нейтронов в ядре атома, а значит и молярной массой. В первом случае она будет равна 14 г/моль, а во втором – 15 г/моль.
Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.
Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):
pV = mRT / M,
где p – давление газа (Па), V – объем газа (м3), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
Примеры решения задач
Азот и его характеристики
Общая характеристика азота
Большая часть азота находится в свободном состоянии. Свободный азот является главной составной частью воздуха, который содержит 78,2% (об.) азота. Неорганические соединения азота не встречаются в природе в больших количествах, если не считать натриевую селитру NaNO3, образующую мощные пласты на побережье Тихого океана в Чили. Почва содержит незначительные количества азота, преимущественно в виде солей азотной кислоты. Но в виде сложных органических соединений – белков – азот входит в состав всех живых организмов.
Общее содержание азота в земной коре (включая гидросферу и атмосферу) составляет 0,04% (масс.).
В виде простого вещества азот – это бесцветный газ, не имеющий запаха и весьма мало растворимый в воде. Он немного легче воздуха: масса 1 л азота равна 1,25 г.
Атомная и молекулярная масса азота
Относительной атомной массой элемента называют отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы атома углерода. Относительная атомная масса безразмерна и обозначается Ar (индекс «r» — начальная буква английского слова relative, что в переводе означает «относительный»). Относительная атомная масса атомарного азота равна 14,0064 а.е.м.
Массы молекул, также как массы атомов выражаются в атомных единицах массы. Молекулярной массой вещества называется масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Относительной молекулярной массой вещества называют отношение массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м. Известно, что молекула азота двухатомна – N2. Относительная молекулярная масса молекулы азота будет равна:
Mr(N2) = 14,0064× 2 ≈ 28.
Изотопы азота
В природе азот существует в виде двух стабильных изотопов 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Их массовые числа равны 14 и 15 соответственно. Ядро атома изотопа азота 14N содержит семь протонов и семь нейтронов, а изотопа 15N – такое же количество протонов и шесть нейтронов.
Существует четырнадцать искусственных изотопов азота с массовыми числами от 10-ти до 13-ти и от 16-ти до 25-ти, из которых наиболее стабильным является изотоп 13Nс периодом полураспада равным 10 минут.
Ионы азота
На внешнем энергетическом уровне атома азота имеется пять электронов, которые являются валентными:
1s22s22p3.
Схема строения атома азота представлена ниже:
В результате химического взаимодействия азот может терять свои валентные электроны, т.е. являться их донором, и превращаться в положительно заряженные ионы или принимать электроны другого атома, т.е. являться их акцептором, и превращаться в отрицательно заряженные ионы:
N0 –5e → N2+;
N0-4e → N4+;
N0-3e → N3+;
N0-2e → N2+;
N0-1e → N1+;
N0+1e → N1-;
N0+2e → N2-;
N0+3e → N3-.
Молекула и атом азота
Молекула азота состоит из двух атомов – N2. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу азота:
|
Энергия ионизации атома, эВ |
14,53 |
|
Сродство атома к электрону, эВ |
0,27 |
|
Относительная электроотрицательность |
3,07 |
|
Радиус атома, нм |
0,071 |
|
Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25oС, кДж/моль |
945 |
Примеры решения задач
ru.solverbook.com
характеристика, химические свойства, физические свойства, соединения, место в природе.
АЗОТ, N (лат. Nitrogenium * а. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; и. nitrogeno), — химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Открыт в 1772 английским исследователем Д. Резерфордом.
Свойства азота
При обычных условиях азот — газ без цвета и запаха. Природный азот состоит из двух стабильных изотопов: 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Молекула азота двухатомная; атомы связаны ковалентной тройной связью NN. Диаметр молекулы азота, определённый разными способами, 3,15-3,53 А. Молекула азота очень устойчива — энергия диссоциации 942,9 кДж/моль.
Молекулярный азот
Константы молекулярного азота: f плавления — 209,86°С, f кипения — 195,8°С; плотность газообразного азота 1,25 кг/ м3, жидкого — 808 кг/м3.
Характеристика азота
В твёрдом состоянии азот существует в двух модификациях: кубической а-форме с плотностью 1026,5 кг/м3 и гексагональной b-форме с плотностью 879,2 кг/м3. Теплота плавления 25,5 кДж/кг, теплота испарения 200 кДж/кг. Поверхностное натяжение жидкого азота в контакте с воздухом 8,5•10-3 Н/м; диэлектрическая проницаемость 1,000538. Растворимость азота в воде (см3 на 100 мл Н2О): 2,33 (0°С), 1,42 (25°С) и 1,32 (60°С). Внешняя электронная оболочка атома азота состоит из 5 электронов. Степени окисления азота меняются от 5 (в N2О5) до -3 (в Nh4).
Соединение азота
Азот при нормальных условиях может реагировать с соединениями переходных металлов (Ti, V, Mo и др.), образуя комплексы либо восстанавливаясь с образованием аммиака и гидразина. С такими активными металлами, как литий, кальций, магний, азот взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур. С большинством других элементов азот реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов. Хорошо изучены соединения азота с кислородом: N2О, NO, N2О5. С водородом азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов; при этом образуется аммиак Nh4. С галогенами азот непосредственно не взаимодействует; поэтому все галогениды азота получают только косвенным путём, например фтористый азот NF3 — при взаимодействии фтора с аммиаком. С серой также не происходит непосредственного соединения азота. При взаимодействии раскалённого кокса с азотом образуется циан (CN)2. При действии на обычный азот электрических разрядов, а также при электрических разрядах в воздухе может образоваться активный азот, представляющий собой смесь молекул и атомов азота, обладающих повышенным запасом энергии. Активный азот весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.
Азот — один из самых распространённых элементов на Земле, причём основная его масса (около 4•1015 т) сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. Ежегодно при вулканической деятельности в атмосферу выделяется 2•106 т азота. Незначительная часть азота концентрируется в литосфере (среднее содержание в литосфере 1,9•10-3%). Природные соединения азота — хлористый аммоний и различные нитраты (селитры). Нитриды азота могут образовываться только при высоких температурах и давлениях, что, по-видимому, имело место на самых ранних стадиях развития Земли. Крупные скопления селитры встречаются только в условиях сухого пустынного климата (Чили, Индия, Египет, Испания и др.). Небольшие количества связанного азота находятся в каменном угле (1-2,5%) и нефти (0,02-1,5%), а также в водах рек, морей и океанов. Азот накапливается в почвах (0,1 %) и живых организмах (0,3%). Азот входит в состав белковых молекул и многих естественных органических соединений.
Круговорот азота в природе
В природе осуществляется круговорот азота, который включает цикл молекулярного атмосферного азота в биосфере, цикл в атмосфере химически связанного азота, круговорот захоронённого с органическим веществом поверхностного азота в литосфере с возвратом его обратно в атмосферу. Азот для промышленности ранее добывался целиком из месторождений природных селитр, число которых в мире весьма ограничено. Особенно крупные залежи азота в виде азотнокислого натрия находятся в Чили; добыча селитры в отдельные годы составляла более 3 млн. т.
Применение азота
Азот получают главным образом разделением предварительно сжиженного воздуха, который затем подвергается разгонке. Основная часть получаемого азота используется для производства аммиака, который затем перерабатывается на азотную кислоту, удобрения, взрывчатые вещества. Свободный азот применяют во многих отраслях промышленности как инертную среду при разнообразных химических и металлургических процессах. Жидкий азот находит применение в различных холодильных установках. Ведутся работы по использованию жидкого азота для замораживания неустойчивых пород (главным образом глинистых) при проходке шахтных стволов, в качестве безопасного энергоносителя для шахтных машин, а также для борьбы с рудничными пожарами, где применение азота позволяет резко снизить содержание кислорода в очаге пожара. При разработке нефтяных месторождений закачиванием азота в нефтяные пласты эффективно вытесняют нефть после заводнения. Азот используется также для поддержания давления в скважинах при бурении.
www.mining-enc.ru
Химические и физические свойства азота: молярная масса, плотность
Азот относится к одним из самых биогенных элементов, так как он встречается в составе нуклеиновых кислот и белков. Также это самый распространенный газ в земной атмосфере, так как в составе воздуха на его долю выпадает 78%. Это двухатомное вещества, которое не обладает ни вкусом, ни цветом, ни запахом. Химические свойства азота определяют его как инертный газ, но в то же время он реагирует вместе с комплексными соединениями переходных металлов. Чаще всего данный газ добывают из воздуха, так как там содержится его большое количество. В сварке он применяется как инертная среда, но не очень активно используется.
Молекула азота
Помимо газообразного состояния в промышленности применяют жидкий азот. Это очень распространенный хладагент. В природе он образует множество изотопов. Для транспортировки и хранения материала используют баллоны черного цвета. Они должны выдерживать, как минимум, 150 атмосфер, так как именно под таким давлением хранится вещество. Азот в нормальном состоянии легче воздуха, так как в воздухе еще имеется кислород и другие, более тяжелые примеси.
Использование азота снижает у получаемого шва ударную вязкость. В это же время он повышает температуру перехода наплавленного металла в хрупкое состояние и делает их более прочными. Азот вызывает старение швов. Чтобы применять данный газ относительно безвредно, нужно использовать дополнительные легирующие элементы, которыми выступают бор и кислород в баллонах. Это сохраняет механические свойства металла на шве.
Область применения при сварке 
Применение азота в сварке не очень широко. Он значительно уступает по количеству общего количества операций другим газам, несмотря на то, что его легче добывать, и он обходится довольно дешево для индустрии. Это обусловлено тем, что азот активно взаимодействует со многими различными металлами. При контакте со сплавами нитриды и эти химические соединения могут навредить крепости и надежности шва. Из-за того, что прочность сварных соединений сильно страдает, приходится заменять его на другие, более нейтральные газы. При сварке сталей, различных сплавов и даже нержавейки азот не нашел должного применения, так как химические свойства азота обеспечивают слишком высокую активность по отношению к ним.
Баллон с азотом для сварки
Азотодуговая сварка лучше всего проявляет свои свойства при работе с медью. Именно с медью данный газ не образует ни каких соединений и практически не взаимодействует. Если сравнивать этот способ с аргонодуговой сваркой, то здесь лишь потребуется увеличить количество расходуемого газа, так как он не столь экономичен и потребуется, примерно, на треть больше вещества. С учетом того, что он стоит значительно ниже аргона, то в экономическом плане это выходит даже выгоднее. Помимо меди, другие металлы профессионалы предпочитают варить остальными инертными газами.
Преимущества
Несмотря на то, что сфера применения газа в сварке довольно узкая, физические и химические свойства азота все же дают ему некоторые преимущества. Среди них стоит отметить:
- Большая распространенность и легкость получения;
- Относительно низкая стоимость;
- Удобство хранения и транспортировки;
- Безвредность для организма, если его концентрация в воздухе начнет повышаться, то это не так страшно, как с другими веществами.
Недостатки
К негативным факторам использования относятся следующие:
- Невозможность применения со всеми видами сплавов и металлов;
- Активное образование нуклидов при контакте с металлами;
- Ограниченность применения только при сварке меди.
Виды азота
В промышленности используется две основные разновидности. Первой является газообразный. Он используется преимущественно в сварке газовой и при использовании полуавтомата. Для своей области он не сильно распространен, но все же занимает уверенное место в мастерских, коммунальных учреждениях, в разнообразных мастерских и производственных цехах. Он хранится в баллонах под большим давлением, что позволяет получить концентрированную долю вещества.
Вторым видом является жидкий азот, который хранится в таком состоянии при очень низкой температуре. Это делает его отличным хладагентом. В промышленности он встречается очень часто.
Физические свойства азота
В нормальных физических условиях азот является бесцветным газом, у которого нет цвета и запаха. Он очень плохо распространяется в воде. Плотность азота составляет 1,2506 кг/м кубический. Темпе6ратура кипения вещества составляет – 195,8 градусов Цельсия. В жидком состоянии он также остается бесцветным. В этом состоянии плотность будет 808 кг/м кубический. Если азот будет констатировать с воздухом, то он поглощает из него кислород. В твердом состоянии элемент может пребывать при -209,86 градусах Цельсия. Физически это выглядит как большие белые кристаллы или снегоподобная масса. Существует три основные кристаллические модификации вещества в твердом состоянии.
Химические свойства азота
В свободном состоянии газ существует как образование двухатомных молекул. Атомы азота обладают тройной связью. Молекула вещества оказывается очень прочной для диссоциации, так данная реакция проходит не так просто. В нормальных условиях диссоциация практически отсутствует. При нормальных условиях молекулы азота неплохо поляризуются и не полярные. Взаимодействующие силы между ними оказываются очень слабыми.
Даже при условиях в 3000 градусов Цельсия степень диссоциации составляет только 1%. При 5000 градусов этот показатель повышается до нескольких процентов. Атомарный азот оказывается намного более активным, чем молекулярным. По причине того, что молекулы вещества оказываются очень прочными, многие его соединения оказываются эндотермичными. Они без проблем разлагаются при нагревании. Ковалентные радиус элемента составляет 75 пм. Электроотрицательность по шкале Полинга составляет 3,04 пункта.
Молярная масса и удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость азота при различных температурных условиях будет отличаться. Этот параметр в нормальных условиях вычисляется для недиссоциированного газа, так как диссоциация оказывает влияние только при температуре около 1500 градусов Цельсия. При температуре 27 градусов Цельсия удельная теплоемкость будет 1,04 кДж/(кг*градусы Цельсия).
Молярная масса азота составляет 28 г/моль. Если брать в расчет исключительно химический элемент, то этот показатель будет равен 14 г/моль. С учетом того, что формула газа азота – это N2, так как вещество состоит из двух атомов, то и значение на практике умножается на два.
Давление в баллонах с азотом при различных температурах
Как и любой другой газ, при изменении температуры азот начинает сжиматься или расширяться. Это касается не только того состояния, когда он свободно находится в атмосфере, но и тогда, когда в баллоне под давлением. Соответственно, давление баллона также будет иметь различные отличия, если будут наблюдаться резкие перепады температур.
Давление,(кгс/см2) | Давление, МПа | Температура, градусы Цельсия | |||||
| -50 | -25 | 0 | 20 | 25 | 50 | ||
| Коэффициент сжимаемости газа при определенном давлении | |||||||
100 | 10 | 0,905 | 0,918 | 0,985 | 1,001 | 1,005 | 1,018 |
| 145 | 14,5 | 0,93 | 0,95 | 1,001 | 1,02 | 1,023 | 1,037 |
204 | 20,4 | 0,958 | 0,968 | 1,035 | 1,053 | 1,06 | 1,076 |
Инструкция по применению
Перед использованием газа металлическую поверхность нужно очистить и желательно использовать дополнительные легирующие материалы. В качестве флюса применяется бор. Он помогает снизить негативное воздействие газа на металл. Дополнительным элементом выступает технический кислород, который и так используется в горелке, как усиливающий температуру газ.
Сначала в горелку пускается азот, чтобы проверить ее работоспособность, а затем только кислород. Принцип проведения сварочных работ принципиально ни чем не отличается от тех, которые проводятся с другими газами. Главное соблюдать правила использования и не сваривать им те металлы, которые не предназначены для этого.
Меры безопасности
Несмотря на то, что опасность использования азота не столь велика, как у других газов, здесь также нужно соблюдать правила безопасности. Баллоны не должны падать при переноске и перевозке. Во время транспортировки некоторых металлических емкостей нужно исключить их удары друг о друга. Источник пламени должен находиться на расстоянии от 5 метров от баллона. С учетом того, что давление в баллоне может сильно меняться в зависимости от температуры, не стоит допускать ее резких перепадов.
Заключение
Использование азота в сварке в последнее время распространено не столь широко, но он продолжает сохранять свои позиции в данной сфере. Помимо этого он оказывается востребованным для многих других промышленных областей. Его применение для получения качественных сварных швов оказывается не таким простым из-за высокой активности, но специалисты смогут сделать так, чтобы шов получился максимально надежным.
svarkaipayka.ru
Валентность азота (N), формулы и примеры
Общие сведения о валентности азота
Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.
Природный азот состоит из двух устойчивых изотопов 14N (99,635%) и 15N (0,365%).
Молекула азота двухатомна. Между атомами азота в молекуле есть тройная связь, вследствие чего молекула N2 исключительно прочная. Молекулярный азот химически малоактивен, слабо поляризуется.
В обычных условиях молекулярный азот – газ. Температуры плавления (-210oС) и кипения (-195,8oС) азота очень низкие; он плоха растворяется в воде и других растворителях.
Валентность азота в соединениях
Азот — седьмой по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится во втором периоде во VA группе. В ядре атома азота содержится 7 протонов и 7 нейтронов (массовое число равно 14). В атоме азота есть два энергетических уровня, на которых находятся 7 электронов (рис. 1).
Рис. 1. Строения атома азота.
Электронная формула атома азота в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p3.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
Наличие трех неспаренных электронов свидетельствует о том, что азот может проявлять валентность III в своих соединения (NIII2O3, NIIIh4, HNIIIO2).
Известно, что помимо трех ковалентных связей, образуемых по обменному типу, азот способен образовывать ещё одну (т.е. в сумме четыре) по донорно-акцепторому механизму за счет наличия неподеленной пары электронов, находящейся на 2s-подуровне. Это означает, что азот также может проявлять в своих соединениях валентность IV (NIVO2).
Так как на 2 энергетическом слое нет подуровней кроме 2s и 2p, которые уже заняты электронами, возбужденного состояния у азота нет.
Ранее считалось, что высшая валентность азота равна V – соответствует номеру группы, в которой этот элемент расположен (NV2O5, HNVO3). Однако, квантово-механические исследования показали, что такая валентность для азота не характерна (рис. 2). Степень окисления +5 у азота есть, а валентности равной V – нет.
Рис. 2. Структурные формулы азотной кислоты и оксида азота (V).
Также для азота характерно проявление валентностей I (NI2O) и II (NO).
Примеры решения задач
ru.solverbook.com
