Что такое азот? Масса азота. Молекула азота. Масса азот

Молярная масса азота - 4u PRO

Азот относится к 15-й группе (по старой классификации – к главной подгруппе 5-ой группы), 2-го периода под 7 атомным номером в периодической системе химических элементов и обозначен символом N. Молярная масса азота равна 14 кг/моль.

Азот как простое вещество представляет собой в нормальных условиях инертный двухатомный газ, не имеющий ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Из этого газа частично состоит атмосфера Земли. Молекулярная масса азота равна 28. Слово «азот» в переводе с греческого языка означает «безжизненный».

В природе молекулы газа состоят из стабильных изотопов, в которых молярная масса азота составляет 14кг/моль (99.635%) и 15кг/моль (0.365%). За пределами земной атмосферы он обнаружен в составе газовых туманностей, в атмосфере Солнца, межзвездном пространстве, на планетах Нептун, Уран и так далее. Он является четвертым в Солнечной системе по распространению после таких элементов, как водород, гелий, кислород. Искусственно получены радиоактивные изотопы, в которых молярная масса азота – от 10кг/моль и до 13кг/моль, а также от 16кг/моль и до 25кг/моль. Они все относятся к короткоживущим элементам. Самый стабильный из изотопов, в котором молярная масса азота составляет 13кг/моль, имеет десятиминутный период полураспада.

Биологическая роль этого газа огромна, ведь он является одним из основных элементов, из которых складываются нуклеиновые кислоты, белки, нуклеопротеиды, хлорофилл, гемоглобин и другие важные вещества. Оба стабильных изотопа и молярная масса азота в 14кг/моль и в 15кг/моль участвует в азотном обмене. По этой причине колоссальное количество связанного азота содержат живые организмы, «мертвая» органика и дисперсное вещество океанов и морей. А в дальнейшем, как результат процессов разложения и гниения органики, содержащей азот, образовываются залежи азотсодержащей органики такой, как, например, селитра.

Азот из атмосферы способны связать и превратить в усваиваемые формы, например, соединения аммония, около 160 видов микроорганизмов, в основном состоящие в симбиотической связи с высшими растениями, обеспечивая их азотными удобрениями, и дальше по пищевой цепочке попадает к травоядным организмам и хищникам.

В лабораторных условиях азот получают при помощи реакции разложения аммония нитрита. В результате получают смесь газа с аммиаком, кислорода и оксида азота (I). Его очистку производят, пропуская полученную смесь вначале через раствор серной кислоты, потом сульфата железа (II), а потом над раскаленной медью. Другой способ получения его в лаборатории заключается в пропускании над оксидом меди (II) аммиака при температуре около 700 градусов Цельсия.

В промышленных масштабах азот получают, пропуская воздух над раскаленным коксом, но образуется не чистый продукт, а опять-таки смесь, но уже с благородными газами и углекислым газом, так называемый «воздушный» или «генераторный» газ. Он является сырьем для химического синтеза и топливом. Также из «генераторного» газа можно выделять азот, для этого проводят поглощение оксида углерода. Второй способ получения азота в промышленности – фракционная перегонка жидкого воздуха.

Есть также такие методы, как мембранное и адсорбционное газоразделение. Возможно получение атомарного азота, он намного активнее, чем молекулярный, способен, к примеру, реагировать при обычных условиях с фосфором, серой, мышьяком, металлами. Азотные соединения широко применяются в промышленности, из них делают удобрения, взрывчатку, медикаменты, красители и так далее. В нефтехимической промышленности им продувают трубопроводы, проверяют их работу под давлением. В горнодобывающем комплексе с его помощью создают внутри шахт взрывобезопасную среду, распирают им пласты породы. В электронике им обдувают сборки, в которых недопустимо малейшее окисление кислородом, который содержится в воздухе.

4u-pro.ru

Основная масса - азот - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Основная масса - азот

Cтраница 3

У наземных моллюсков главным экскретом является мочевая кислота. Как в нормальных условиях, так и при нехватке воды на ее долю приходится основная масса азота, выделяемого во внешнюю среду. [31]

Исследование высокомолекулярных углеводородов нефти сильно усложняется еще и тем, что молекулы их чаще всего имеют гибридную или смешанную структуру, включая в свой состав структурные элементы двух или же трех основных гомологических рядов углеводородов - парафины, циклопарафины и бензолы. Так, например, в масляных фракциях содержится уже значительное количество сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения; в составе же смол и асфальтенов содержатся, уже наряду с серой и кислородом, основная масса азота, а также такие элементы, как V, Ni, Co, Fe, Сг и многие другие. [32]

Вторая причина многообразия структурных форм высокомолекулярных соединений нефти заключается в том, что с ростом молекулярного веса увеличивается число элементов, участвующих в построении молекул. Так, в углеводородной части масляных фракций из сернистых нефтей уже содержатся значительные примеси сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения; в составе смол наряду с серой уже находятся значительные количества кислорода, а нередко и азота; наконец, в асфальтенах, кроме серы и кислорода, сконцентрирована основная масса азота, ванадия, никеля [30, 31, 32] и некоторых других микроэлементов. Таким образом, с увеличением молекулярного веса фракций нефти наблюдается постепенный переход от компонентов чисто углеводородного характера к смесям, состоящим из углеводородов и гетеро-органических соединений. Структура и состав этих соединений непрерывно усложняются в результате увеличения числа гетеро-атомов, входящих в Молекулу. Однако углеводородный скелет по-прежнему остается несущим каркасом молекул. Поэтому огромное разнообразие возможных структурных форм высокомолекулярных соединений нефти в случае смол и асфальтенов, в отличие от углеводородов, обусловлено не только изомерией углеродного скелета молекулы, но и изомерией, вызванной наличием в молекулах атомов серы, кислорода, азота и других элементов. В наиболее высокомолекулярной смолисто-асфальтеновой части нефтей уже встречаются заметные количества металлоорганических соединений, что еще более увеличивает качественное разнообразие структурных форм этих соединений. [34]

Вторая причина многообразия структурных форм высокомолекулярных соединений нефти заключается в том, что с ростом молекулярного веса увеличивается число элементов, участвующих в построении молекул. Так, в углеводородной части масляных фракций из сернистых нефтей уже содержатся значительные примеси сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения; в составе смол наряду с серой уже находятся значительные количества кислорода, а нередко и азота; наконец, в асфальтенах, кроме серы и кислорода, сконцентрирована основная масса азота, ванадия, никеля [ 30, 31, 32J и некоторых других микроэлементов. Таким образом, с увеличением молекулярного веса фракций нефти наблюдается постепенный переход от компонентов чисто углеводородного характера к смесям, состоящим из углеводородов и гетеро-органических соединений. Структура и состав этих соединений непрерывно усложняются в результате увеличения числа гетеро-атомов, входящих в молекулу. Однако углеводородный скелет по-прежнему остается несущим каркасом молекул. Поэтому огромное разнообразие возможных структурных форм высокомолекулярных соединений нефти в случае смол и асфальтенов, в отличие от углеводородов, обусловлено не только изомерией углеродного скелета молекулы, но и изомерией, вызванной наличием в молекулах атомов серы, кислорода, азота и других элементов. В наиболее высокомолекулярной смолисто-асфальтеновой части нефтей уже встречаются заметные количества металлоорганических соединений, что еще более увеличивает качественное разнообразие структурных форм ятих соединений. [35]

Вторая причина многообразия структурных форм высокомолекулярных соединений нефти заключается в том, что с возрастанием молекулярного веса увеличивается число элементов, участвующих в построении молекул. Так, например, в масляных фракциях уже содержится значительное количество сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения; в составе смол содержатся уже, наряду с серой, значительные количества кислорода; а нередко и азота, наконец, в асфальтенах сконцентрирована, наряду с серой и кислородом, основная масса азота, ванадия, никеля [29, 30] и некоторых других микроэлементов. Таким образом, с увеличением молекулярного веса фракций нефти совершается постепенный переход от компонентов чисто углеводородного характера к ге-тероорганическим соединениям, структура и состав которых непрерывно усложняются в результате увеличения числа гетеро-атомов, входящих в состав молекул. При этом, однако, углеводородный скелет по-прежнему продолжает оставаться несущим каркасом молекул этих сложных по составу и строению гетеро-органических соединений. Поэтому огромное разнообразие возможных структурных форм высокомолекулярных соединений нефти в случае смол и асфальтенов, в отличие от углеводородов, обусловлено не только изомерией углеродного скелета молекулы, но и изомерией, вызванной наличием в молекулах атомов серы, кислорода, азота и других элементов. В наиболее высокомолекулярной, смолисто-асфальтеновой, части нефтей уже встречаются в заметных количествах металлорганические соединения, что еще больше увеличивает качественное и количественное разнообразие структурных форм этих соединений. [36]

Вторая причина многообразия структурных форм высокомолекулярных соединений нефти заключается в том, что с ростом молекулярного веса унеличшшотся число элементов, участвующих в построении молекул. Так, например, в углеводородной части масляных фракций из сернистых нефтей уже содержатся значительные примеси сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения; в составе смол наряду с серой уже находятся значительные количества кислорода, а нередко и азота, наконец, в асфальтенах, кроме серы и кислорода, сконцентрирована основная масса азота, ванадия, никеля [30,31] и некоторых других микроэлементов. Таким образом, с увеличением молекулярного веса фракций нефти наблюдается постепенный переход от компонентов чисто углеводородного характера к смесям, состоящим из углеводородов и готерооргаппческих соединений. Структура и состав последних непрерывно усложняются в результате увеличения числа гете-роатомов, входящих в состав их молекул. Однако углеводородный скелет по-прежнему остается несущим каркасом молекул этих сложных по составу и строению гетероорганпческих соединений. Поэтому огромное разнообразие возможных структурных форм высокомолекулярных соединении нефти в случае смол и асфальтепов в отличие от углеводородов, обусловлено не только, а может быть даже и не столько, изомерией углеродного скелета молекулы, но и изомерией, вызванной наличием в молекулах атомов серы, кислорода, азота п других элементов. В наиболее высокомолекулярной смолисто-исфальтсновои части нефтей уже встречаются заметные количества метал. [37]

Азот достунен растениям главным образом в форме минеральных соединений. Лишь в незначительной доле они непосредственно могут усваивать растворимые в воде амиды и простейшие аминокислоты. Между тем основная масса азота в почве, находящаяся в различных органических соединениях растительных остатков и перегнойных веществ, недоступна растениям. Только ничтожно малое количество азота ( около 1 % от общего) содержится в усвояемых растениями минеральных соединениях. Хотя содержание усвояемого азота в почве невелико, оно имеет большое значение для питания их, особенно на окультуренных почвах, богатых органическим веществом. [38]

Азот доступен растениям главным образом в форме минеральных соединений. Лишь в незначительной доле они непосредственно могут усваивать растворимые в воде амиды и простейшие аминокислоты. Между тем основная масса азота в почве, находящаяся в различных органических соединениях растительных остатков и перегнойных веществ, недоступна растениям. Только ничтожно малое количество азота ( около 1 % от общего) содержится в минеральных соединениях. В связи с этим нормальное обеспечение растений азотом зависит от скорости минерализации азотистых органических веществ. [39]

Большинство колосовых зерновых хлебов поглощают азот в ранние периоды жизни. Так, озимая пшеница в фазе кущения усваивает половину азота, а ко времени колошения - а / 3 всего необходимого ей количества этого элемента. Озимая рожь основную массу азота усваивает в раннем возрасте. Яровая пшеница по сравнению с озимой имеет более короткий период питания. Наиболее интенсивно она потребляет азот между фазой кущения и фазой молочной спелости. Ячмень имеет еще более короткий период питания, чем яровая пшеница. [40]

Большинство колосовых зерновых хлебов поглощают азот в ранние периоды жизни. Так, озимая пшеница к фазе кущения усваивает половину азота, а ко времени колошения - две трети от всего необходимого ей количества этого элемента. Озимая рожь основную массу азота усваивает в раннем возрасте. Яровая пшеница по сравнению с озимой имеет более короткий период питания. Наиболее интенсивно она потребляет азот между фазой кущения и молочной спелости. Ячмень имеет еще более короткий период питания, чем яровая пшеница. [41]

Вещества двух последних типов и им подобные образуют группу так называемых смолисто-асфальтеновых веществ. Смолы и асфальтены характеризуются полициклическим строением и обязательным содержанием кислорода. В них также концентрируется основная масса азота и металлов. Характер соединения колец в полициклических и гибридных углеводородах может быть самым разнообразным. В соответствии с этим образуются как конденсированные, так и неконденсированные системы и вещества с мастиковыми связями типа коротких парафиновых цепей. Если учесть еще исключительно большое разнообразие в изомерии указанных соединений, то станет очевидным, что нефть это исключительно сложный по составу природный минерал органического происхождения. [42]

Сжиженный воздух имеет температуру, близкую к - 192; он представляет собой мутную жидкость ввиду того, что составные части атмосферного воздуха - водяные пары и углекислый газ - при этой температуре переходят в кристаллическое состояние. Сжиженный воздух фильтруют через вату; получается бледноголубая прозрачная жидкость. Эту жидкость держат в открытых железных сосудах; постепенно из нее выкипает основная масса азота, остается кислород с примесью аргона и небольшого остатка азота. Этот кислород собирают в специальных коллекторах, а затем с помощью компрессоров сжимают в стальных баллонах, в которых он находится под давлением 200 атмосфер. В таком виде кислород поступает в аптеки, в мастерские и на заводы. В химических лабораториях для различных научных работ имеются баллоны с кислородом. [44]

Склонность к газонасыщению присуща большинству сплавов. Газы ( водород, азот, кислород, метан и оксиды углерода) наиболее часто встречаются в металле. Оксиды углерода СО и СО2 присутствуют в виде отдельных пузырей, появившихся как следствие незавершенности процесса раскисления сплава. Кислород и основная масса азота находятся в связанном состоянии в виде оксидов и нитридов и на качество отливки существенного влияния не оказывают. Наиболее вредным газом считается водород, который в атомарном состоянии хорошо растворяется в жидких сплавах. По мере снижения температуры расплава в форме растворимость водорода снижается, и он в виде пузырьков выделяется из расплава и скапливается перед фронтом кристаллизации. Если прибыль затвердевает позже питаемого ею узла, то пузырьки газа вытесняются в прибыль. В противном случае образуются подкорковые газовые пузыри, вскрываемые при механической обработке. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Что такое азот? Масса азота. Молекула азота

Неметаллический элемент 15-й группы [Va] периодической таблицы – азот, 2 атома которого, соединяясь, образуют молекулу, – бесцветный, без запаха и вкуса газ, составляющий большую часть атмосферы Земли и являющийся составной частью всего живого.

История обнаружения

Газ азот составляет около 4/5 земной атмосферы. Он был выделен в ходе ранних исследований воздуха. В 1772 году шведский химик Карл-Вильгельм Шееле первым продемонстрировал, что такое азот. По его мнению, воздух представляет собой смесь двух газов, один из которых он назвал «огненным воздухом», т. к. тот поддерживал горение, а другой – «нечистым воздухом», потому что он оставался после того, как первый расходовался. Это были кислород и азот. Примерно в то же время азот был выделен шотландским ботаником Даниэлем Резерфордом, который первым опубликовал свои выводы, а также британским химиком Генри Кавендишем и британским священнослужителем и ученым Джозефом Пристли, который разделил с Шееле первенство открытия кислорода. Дальнейшие исследования показали, что новый газ входит в состав селитры, или нитрата калия (KNO3), и, соответственно, он был назван нитрогеном ("рождающим селитру") французским химиком Шапталем в 1790 г. Азот был впервые отнесен к химическим элементам Лавуазье, чье объяснение роли кислорода в горении опровергло теорию флогистона – популярное в XVIII в. ошибочное представление о горении. Неспособность этого химического элемента поддерживать жизнь (по-гречески ζωή) стала причиной того, что Лавуазье назвал газ азотом.

что такое азот

Возникновение и распространение

Что такое азот? По распространенности химических элементов он занимает шестое место. Атмосфера Земли на 75,51 % по весу и на 78,09 % по объему состоит из этого элемента и является основным его источником для промышленности. В атмосфере также содержится небольшое количество аммиака и солей аммония, а также оксиды азота и азотная кислота, образующиеся во время гроз, а также в двигателях внутреннего сгорания. Свободный азот найден во многих метеоритах, вулканических и шахтных газах и некоторых минеральных источниках, на солнце, в звездах и туманностях.

Азот также встречается в минеральных отложениях нитрата калия и натрия, но для удовлетворения потребностей человека их недостаточно. Другим материалом, богатым этим элементом, является гуано, которое можно найти в пещерах, где много летучих мышей, или в сухих местах, посещаемых птицами. Также азот содержится в дожде и почве в виде аммиака и солей аммония, а в морской воде в виде ионов аммония (Nh5+), нитритов (NO2-) и нитратов (NO3-). В среднем он составляет около 16 % сложных органических соединений, таких как белки, присутствующих во всех живых организмах. Естественное его содержание в земной коре составляет 0,3 части на 1000. Распространенность в космосе – от 3 до 7 атомов на атом кремния.

Крупнейшими странами-производителями азота (в виде аммиака) в начале XXI века были Индия, Россия, США, Тринидад и Тобаго, Украина.

газ азот

Коммерческое производство и использование

Промышленное производство азота основано на фракционной перегонке сжиженного воздуха. Температура его кипения равна -195,8 °С, что на 13 °С ниже, чем у кислорода, который таким образом отделяется. Азот также может быть получен в больших масштабах путем сжигания углерода или углеводородов в воздухе и отделения полученного диоксида углерода и воды из остаточного азота. В малых масштабах чистый азот производится путем нагревания азида бария Ba(N3)2. Лабораторные реакции включают нагрев раствора нитрита аммония (Nh5NO2), окисление аммиака водным раствором брома или нагретым оксидом меди:

Nh5++NO2-→N2+2h3O.
8Nh4+3Br2→N2+6Nh5++6Br-.
2Nh4+3CuO→N2+3h3O+3Cu.

Элементарный азот может быть использован в качестве инертной атмосферы для реакций, требующих исключения кислорода и влаги. Находит применение и жидкий азот. Водород, метан, окись углерода, фтор и кислород – единственные вещества, которые при температуре кипения азота не переходят в твердое кристаллическое состояние.

В химической промышленности этот химический элемент используется для предотвращения окисления или другой порчи продукта, как инертный разбавитель химически активного газа, для удаления тепла или химических веществ, а также в качестве ингибитора пожара или взрыва. В пищевой промышленности газ азот применяется для предотвращения порчи продуктов, а жидкий – для сушки замораживанием и в системах охлаждения. В электротехнической промышленности газ предотвращает окисление и другие химические реакции, создает давление в оболочке кабеля и защищает электродвигатели. В металлургии азот используется при сварке и пайке, предотвращая окисление, обуглероживание и обезуглероживание. Как неактивный газ его применяют в производстве пористой резины, пластмассы и эластомеров, он служит в качестве пропеллента в аэрозольных баллончиках, а также создает давление жидкого топлива в реактивных самолетах. В медицине быстрое замораживание жидким азотом используется для сохранения крови, костного мозга, тканей, бактерий и спермы. Он нашел применение и в криогенных исследованиях.

масса азота

Соединения

Большая часть азота используется в производстве химических соединений. Тройная связь между атомами элемента настолько сильна (226 ккал на моль, вдвое больше, чем у молекулярного водорода), что молекула азота с трудом вступает в другие соединения.

Основным промышленным методом фиксации элемента является процесс Хабера-Боша для синтеза аммиака, разработанный во время Первой мировой войны, чтобы уменьшить зависимость Германии от чилийской селитры. Он включает прямой синтез Nh4 – бесцветного газа с резким, раздражающим запахом – непосредственно из его элементов.

Большая часть аммиака превращается в азотную кислоту (HNO3) и нитраты – соли и сложные эфиры азотной кислоты, кальцинированную соду (Na2CO3), гидразин (N2h5) – бесцветную жидкость, используемую в качестве ракетного топлива и во многих промышленных процессах.

Азотная кислота является другим основным коммерческим соединением данного химического элемента. Бесцветная, высококоррозионная жидкость используется в производстве удобрений, красителей, лекарственных средств и взрывчатых веществ. Нитрат аммония (Nh5NO3) – соль аммиака и азотной кислоты – является наиболее распространенным компонентом азотных удобрений.

азот водород

Азот + кислород

С кислородом азот образует ряд оксидов, в т. ч. закись азота (N2O), в которой его валентность равна +1, окись (NO) (+2) и двуокись (NO2) (+4). Многие оксиды азота чрезвычайно летучи; они являются главными источниками загрязнения в атмосфере. Закись азота, также известная как веселящий газ, иногда используется в качестве анестезирующего средства. При вдыхании она вызывает мягкую истерию. Оксид азота быстро реагирует с кислородом с образованием коричневого диоксида, промежуточного продукта в производстве азотной кислоты и мощного окислителя в химических процессах и ракетном топливе.

Также используются некоторые нитриды, образованные соединением металлов с азотом при повышенных температурах. Нитриды бора, титана, циркония и тантала имеют специальные применение. Одна кристаллическая форма нитрида бора (BN), например, по твердости не уступает алмазу и плохо окисляется, поэтому используется в качестве высокотемпературного абразива.

Неорганические цианиды содержат группу CN-. Цианистый водород, или синильная кислота HCN, является крайне неустойчивым и чрезвычайно токсичным газом, который применяется для фумигации, концентрации руды, в других промышленных процессах. Дициан (CN)2 используется в качестве промежуточного химического вещества и для фумигации.

Азиды представляют собой соединения, которые содержат группу из трех атомов азота -N3. Большинство их неустойчиво и очень чувствительно к ударам. Некоторые из них, такие как азид свинца Pb(N3)2, используются в детонаторах и капсюлях. Азиды, подобно галогенам, охотно взаимодействуют с другими веществами и образуют множество соединений.

Азот входит в состав нескольких тысяч органических соединений. Большинство из них являются производными от аммиака, цианистого водорода, циана, закиси или азотной кислоты. Амины, аминокислоты, амиды, например, получены из аммиака или тесно связаны с ним. Нитроглицерин и нитроцеллюлоза – сложные эфиры азотной кислоты. Нитриты получают из азотистой кислоты (HNO2). Пурины и алкалоиды являются гетероциклическими соединениями, в которых азот замещает один или несколько атомов углерода.

азот кислород

Свойства и реакции

Что такое азот? Это бесцветный газ без запаха, который конденсируется при -195,8 °С в бесцветную, маловязкую жидкость. Элемент существует в виде молекул N2, представляемых в виде :N:::N:, у которых энергия связи, равная 226 ккал на моль, уступает только окиси углерода (256 ккал на моль). По этой причине энергия активации молекулярного азота очень высока, поэтому в обычных условиях элемент относительно инертен. Кроме того, высокостабильная молекула азота в значительной степени способствует термодинамической неустойчивости многих азотсодержащих соединений, в которых связи, пусть и достаточно сильные, но уступают связям молекулярного азота.

Относительно недавно и неожиданно была открыта способность молекул азота служить в качестве лигандов в комплексных соединениях. Наблюдение того, что некоторые растворы комплексов рутения могут поглощать атмосферный азот, привело к тому, что вскоре может быть найден более простой и лучший способ фиксации этого элемента.

Активный азот можно получить путем пропускания газа низкого давления через высоковольтный электрический разряд. Продукт светится желтым светом и гораздо охотнее вступает в реакции, чем молекулярный, с атомарным водородом, серой, фосфором и различными металлами, а также способен разлагать NO до N2 и O2.

Более ясное представление о том, что такое азот, можно получить благодаря его электронной структуре, которая имеет вид 1s22s22p3. Пять электронов внешних оболочек слабо экранируют заряд, в результате чего эффективный ядерный заряд ощущается на расстоянии ковалентного радиуса. Атомы азота относительно невелики и обладают высокой электроотрицательностью, располагаясь между углеродом и кислородом. Электронная конфигурация включает три полузаполненные внешние орбитали, позволяющие образовывать три ковалентные связи. Поэтому атом азота должен обладать чрезвычайно высокой реакционной способностью, образуя с большинством других элементов стабильные бинарные соединения, особенно когда другой элемент существенно отличается электроотрицательностью, придающей значительную полярность связям. Когда электроотрицательность другого элемента ниже, полярность придает атому азота частичный отрицательный заряд, что освобождает его неразделенные электроны для участия в координационных связях. Когда другой элемент более электроотрицателен, частично положительный заряд азота существенно ограничивает донорные свойства молекулы. При малой полярности связи, вследствие равной электроотрицательности другого элемента, множественные связи превалируют над одиночными. Если несоответствие атомных размеров препятствует образованию множественных связей, то образованная простая связь, вероятно, будет относительно слабой, и соединение будет неустойчивым.

азот 2

Аналитическая химия

Часто процент азота в газовой смеси может быть определен путем измерения ее объема после поглощения других компонентов химическими реагентами. Разложение нитратов серной кислотой в присутствии ртути высвобождает окись азота, которая может быть измерена в виде газа. Азот высвобождается из органических соединений, когда они сгорают над окисью меди, а свободный азот может быть измерен в виде газа после поглощения других продуктов сгорания. Хорошо известный метод Кьельдаля по определению содержания рассматриваемого нами вещества в органических соединениях заключается в разложении соединения концентрированной серной кислотой (в случае необходимости содержащей ртуть, или ее оксид, а также различные соли). Таким образом азот преобразуется в сульфат аммония. Добавление гидроксида натрия высвобождает аммиак, который собирают обычной кислотой; остаточное количество непрореагировавшей кислоты затем определяется титрованием.

г азота

Биологическое и физиологическое значение

Роль азота в живой материи подтверждает физиологическую активность его органических соединений. Большинство живых организмов не может использовать этот химический элемент непосредственно и должно иметь доступ к его соединениям. Поэтому фиксация азота имеет огромное значение. В природе это происходит в результате двух основных процессов. Одним из них является действие электрической энергии на атмосферу, благодаря чему молекула азота и кислорода диссоциируют, что позволяет свободным атомам образовать NO и NO2. Двуокись затем вступает в реакцию с водой: 3NO2+h3O→2HNO3+NO.

HNO3 растворяется и приходит на Землю с дождем в виде слабого раствора. Со временем кислота становится частью комбинированного азота почвы, где нейтрализуется, образуя нитриты и нитраты. Содержание N в культивируемых почвах, как правило, восстанавливается благодаря внесению удобрений, содержащих нитраты и аммонийные соли. Выделения животных и растений и их разложение возвращает соединения азота в почву и воздух.

Другим основным процессом естественной фиксации является жизнедеятельность бобовых. Благодаря симбиозу с бактериями эти культуры способны превращать атмосферный азот непосредственно в его соединения. Некоторые микроорганизмы, такие как Azotobacter Chroococcum и Clostridium pasteurianum, способны фиксировать N самостоятельно.

Сам газ, будучи инертным, безвреден, за исключением случая, когда им дышат под давлением, и он растворяется в крови и других жидкостях тела в более высоких концентрациях. Это вызывает наркотический эффект, а если давление снижается слишком быстро, избыток азота выделяется в виде пузырьков газа в различных местах организма. Это может вызвать боль в мышцах и суставах, обмороки, частичный паралич и даже смерть. Эти симптомы называются декомпрессионной болезнью. Поэтому те, кто вынужден дышать воздухом в таких условиях, должны очень медленно снижать давление до нормального, чтобы избыток азота выходил через легкие без образования пузырьков. Лучшей альтернативой является использование для дыхания смеси кислорода и гелия. Гелий гораздо менее растворим в жидкостях организма, и опасность уменьшается.

Изотопы

Азот существует в виде двух стабильных изотопов: 14N (99,63 %) и 15N (0,37 %). Они могут быть разделены с помощью химического обмена или путем термической диффузии. Масса азота в виде искусственных радиоактивных изотопов находится в пределах 10-13 и 16-24. Наиболее стабильный период полураспада, равный 10 минутам. Первая искусственно индуцированная ядерная трансмутация была произведена в 1919 г. британским физиком Эрнестом Резерфордом, который, бомбардируя азот-14 альфа-частицами, получил ядра кислорода-17 и протоны. молекула азота

Свойства

Напоследок перечислим основные свойства азота:

Атомный номер: 7.
Атомная масса азота: 14,0067.
Температура плавления: -209,86 °C.
Точка кипения: -195,8 °C.
Плотность (1 атм, 0 °С): 1,2506 г азота на литр.
Обычные состояния окисления: -3, +3, +5.
Конфигурация электронов: 1s22s22p3.

загрузка...

buk-journal.ru

Молярная масса азота

загрузка...

fjord12.ru