Справочник химика 21. Запах азота
khimia_ekzamen (1) - Стр 5
Для получения вторичных и третичных аминов можно использовать реакцию
аминов с галогеналкилами: (Ch4)2NH + C2H5Br --- (Ch4)2NC2H5 + HBr
Тритичные амины присоединяют галогенопроизводные углеводорода с
образованием тетраалкиламмониевых солей, например: (C2H5)3N + C2H5I --- [(C2H5)4N]I
№ 36
Известны несколько оксидов азота. Несолеобразующие и солеобразующие. Все оксиды азота, кроме N2O, ядовитые вещества.
Оксид азота (I) N2O — это бесцветный газ, со слабым запахом и сладким вкусом, растворим в воде, но не взаимодействует с ней. При высокой температуре разлагается. В смеси с кислородом N2O используется для наркоза «веселящий газ».
Оксид азота (II) NO – бесцветный газ, без запаха. Относится к несолеобразующим оксидам, в воде мало растворим. Оксид азота(II) NO на воздухе легко окисляется до оксида азота (IV).
Оксид азота(IV) NO2 – ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах.
Оксид азота (III) N2O3 – это темно-синяя жидкость, является кислотным оксидом. При взаимодействии с водой образуется азотистая кислота:
N2O3 + h3O → 2HNO2.
Оксид азота (V) N2O5 - бесцветные кристаллы, хорошо растворяющиеся в воде с образованием азотной кислоты:
N2O5 +h3O → 2HNO3.
Азотная кислота и ее соли. Чистая HNO3 бесцветная жидкость, на воздухе «дымит», смешивается с водой. На свету частично разлагается, приобретая бурую окраску.
Химические свойства. Проявляет все свойства кислот. Азотная кислота одна из наиболее сильных минеральных кислот.
1. В водных растворах она полностью диссоциирована на ионы:
HNO3 → H+ + NO-3
2. Реагирует с оксидами металлов:
MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + h3O,
3. Реагирует с основаниями:
Mg(OH)2 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + 2h3O,
4. КонцентрированнаяHNO3 при взаимодействии с наиболее активными металлами до Al восстанавливается до N2О. Например:
4Ca + 10HNO3 → 4Ca(NO3)2 + N2O↑+ 5h3O
5. Концентрированная HNO3 при взаимодействии с менее активными металлами (Ni, Cu, Ag, Hg) восстанавливается до NO2. Например:
4HNO3 + Ni → Ni(NO3)2 + 2NO2↑ + 2h3O.
6. Аналогично концентрированная HNO3 реагирует с неметаллами. Неметалл при этом окисляется. Например:
5HNO3 +Pо → HP+5O3 + 5NO2↑+ 2h3O.
Cоли азотной кислоты – нитраты при нагревании разлагаются по схеме:
левее Mg: MeNO3 → MeNO2 + O2
Mg – Cu: MeNO3 → MeO + NO2↑ + O2↑
правее Сu MeNO3 → Me + NO2↑ +O2↑
№ 37
Фосфор образует три аллотропных модификации: белый, красный и черный.
Химические свойства:
1) при нагревании Р4 обратимо диссоциирует:
2) свыше 2000 °C Р2 распадается на атомы:
3) фосфор образует соединения с неметаллами:
Непосредственно соединяется со всеми галогенами: 2Р + 5Cl2 = 2РCl5.
При взаимодействии с металлами фосфор образует фосфиды:
Соединяясь с водородом, образует газ фосфин: Р4 + 6Н2 = 4РН3
При взаимодействии с кислородом образует ангидрид Р2О5: Р4 + 5О2 = 2Р2О5.
Фосфор образует несколько аллотропных видоизменений – модификаций. Явление аллотропных модификаций у фосфора вызвано образованием различных кристаллических форм. Белый фосфор (Р4)имеет молекулярную кристаллическую решетку, красный и черный – атомную. Различие в строении кристаллической решетки обуславливает и различие в их физических и химических свойствах. Белый фосфор –сильный яд, даже в малых дозах действует смертельно. В твердом состоянии получается при быстром охлаждении паров фосфора. В чистом виде совершенно бесцветен, прозрачен, по внешнему виду похож на воск: на холоде хрупок, при температуре выше 15 °C – мягкий, летуч. Прочность связи в молекуле невелика, чем обусловлена высокая химическая активность. Белый фосфор быстро окисляется на воздухе, при этом светится в темноте – превращение химической энергии в световую; самовоспламеняется на воздухе, при слабом нагревании, незначительном трении:
При длительном нагревании белый фосфор превращается в красный. Белый фосфор применяется для изготовления боеприпасов артиллерийских снарядов, авиабомб, предназначенных для образования дымовых завес. Широкого применения не имеет.
Красный фосфор –порошок красно-бурого цвета, неядовит, нелетуч, нерастворим в воде и во многих органических растворителях и сероуглероде; не воспламеняется на воздухе и не светится в темноте. Только при нагревании до 260 °C воспламеняется. При сильном нагревании, без доступа воздуха, не плавясь (минуя жидкое состояние) испаряется – сублимируется. При охлаждении превращается в белый фосфор. Идет на изготовление спичек: красный фосфор в смеси с сульфидом сурьмы, железным суриком, с примесью кварца и клея наносят на поверхность спичечной коробки. Также красный фосфор применяется в приготовлении фармацевтических препаратов.
Черный фосфорполучается при сильном нагревании и при высоком давлении белого фосфора. Черный фосфор тяжелее других модификаций. Применяется очень редко – как полупроводник в составе фосфата галлия и индия в металлургии.
№ 38
Ортофо́сфорная кислота́ (фо́сфорная кислота́) — неорганическая кислота средней силы, с химической формулой h4PO4. Очень хорошо растворима в воде. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85%-й водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха). Растворима также в этаноле и других растворителях.
Соли фосфорной кислоты называются фосфатами. Фосфорная кислота образует одно-, двух- и трехзамещенные соли.
(дигидрофосфат натрия)
(гидрофосфат натрия)
(фосфат натрия)
Дигидрофосфаты (однозамещенные фосфаты) имеют кислую реакцию, гидрофосфаты (двузамещенные фосфаты) — слабощелочную, средние (трехзамещенные фосфаты, или просто фосфаты) — щелочную.
Дигидрофосфаты обычно хорошо растворимы в воде, почти все гидрофосфаты и фосфаты растворимы мало. Прокаливание солей приводит к следующим превращениям:
Фосфаты при прокаливании не разлагаются, исключение составляет фосфат аммония (Nh5)3PO4.
Органические фосфаты играют очень важную роль в биологических процессах. Фосфаты сахаров участвуют в фотосинтезе. Нуклеиновые кислоты также содержат остаток фосфорной кислоты.
Фосфор — важный элемент питания растений. Растения потребляют его главным образом в виде анионов h3PO4-; (или HPO42-) из солей ортофосфорной кислоты (h4PO4), а также из солей полифосфорных кислот (после их гидролиза).
Фосфор входит в нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды, участвующие в построении цитоплазмы и ядра клеток. Он содержится в фитине — запасном веществе семени, который используется как источник фосфора во время прорастания, а также в фосфатидах, сахарофосфатах, витаминах и многих ферментах.
В тканях растений присутствуют в небольших количествах также неорганические фосфаты, которые играют важную роль в создании буферной системы клеточного сока и служат резервом фосфора для образования различных фосфорорганических соединений.
В растительной клетке фосфор играет исключительно важную роль в энергетическом обмене, участвует в разнообразных процессах обмена веществ, деления и размножения. Особенно велика роль этого элемента в углеводном обмене, в процессах фотосинтеза, дыхания и брожения.
Фосфорные удобрения в зависимости от растворимости и доступности для растений подразделяют на три группы:
Удобрения, содержащие фосфор в водорастворимой форме — суперфосфат простой и суперфосфат двойной. Фосфор из этих удобрений легко доступен растениям.
Удобрения, фосфор которых не растворим в воде, но растворим в слабых кислотах (2%-ной лимонной кислоте) или в щелочном растворе лимоннокислого аммония, — преципитат, томасшлак, термофосфаты, обесфторенный фосфат. Фосфор в этих удобрениях находится в доступной растениям форме.
Удобрения, не растворимые в воде, и плохо — в слабых кислотах, полностью растворимые только в сильных кислотах, — фосфоритная мука, костяная мука. Это более труднодоступные источники фосфора для растений.
№ 39
Кислород — O2 (O=O, O::O) -газ без цвета, без запаха. Аллотропная модификация — озон O3 — бесцветный газ со специфическим запахом (запах «после грозы»)
Химические свойства
Свойства кислорода
| Окислительные свойства | Восстановительные свойства |
Металлы + кислород: Неметалл + O2: Оксиды + кислород:
| Кислород может проявлять восстановительные свойства только к элементу, у которого больше электроотрицательность, т.е., он должен стоять впериодической системе элементов правее кислорода. Это КОРОЛЬ НЕМЕТАЛЛОВ — F: |
Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов нашей планете. Он необходим всем для дыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов. Под действием ультрафиолетовых лучей он превращался в озон. По мере накопления озона произошло образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой, как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для живых организмов. Современная атмосфера содержит едва ли двадцатую часть кислорода, имеющегося на нашей планете. Главные .запасы кислорода сосредоточены в карбонатах, в органических веществах и окислах железа, часть кислорода растворена в воде. В атмосфере, по-видимому, сложилось приблизительное равновесие между производством кислорода в процессе фотосинтеза и его потреблением живыми организмами. Но в последнее время появилась опасность, что в результате человеческой деятельности запасы кислорода в атмосфере могут уменьшиться. Особую опасность представляет разрушение озонового слоя, которое наблюдается в последние годы. Большинство ученых связывают это с деятельностью человека. Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию большое количество органических и неорганических веществ, а также водород, соединяясь с которым кислород образует воду.
№ 40
Простейшим и наиболее важным водородным соединением серы является сероводород, который в водном растворе ведет себя как очень слабая двухосновная кислота ( К О. Все гидросульфиды хорошо растворимы в воде.
Молекула сероводорода Сероводород – бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Он хорошо растворяется в воде (при 20 ° С в 1 объеме воды растворяется 2,5 объема сероводорода). Сероводород можно получить непосредственным соединением серы с водородом при нагревании, но обычно его добывают действием разбавленной соляной или серной кислот на сульфид железа: 2HCl + FeS = FeCl 2 + H 2 S Эту реакцию часто проводят в аппарате кипп. Сероводород – очень ядовитый газ, который неблагоприятно действует на нервную систему. Поэтому работать с ним надо в вытяжных шкафах или в плотно закрытых приборах.
Се́рная кислота́ H₂SO₄ — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом. Если молярное отношение SO₃: H₂O < 1, то это водный раствор серной кислоты, если > 1, — раствор SO₃ в серной кислоте.
Сульфаты - соли серной кислоты. Они имеют светлую окраску, небольшую твёрдость, многие из них растворимы в воде.
Основная масса сульфатов имеет осадочное происхождение - это химические морские и озёрные осадки. Многие сульфаты являются минералами зоны окисления, известны сульфаты и как продукты вулканической деятельности. Различают сульфаты безводные, водные и сложные, содержащие кроме общего для всех анионного комплекса [SO4]2- также добавочные анионы (ОН)-.
Во всех этих минералах в их кристаллической структуре имеются обособленные сложные анионы — тетраэдры. Вообще сульфатов в природе мало, больше всего сульфатов железа, натрия, калия, алюминия, кальция, бария. Самыми распространенными являются гипс, ангидрит, барит, алунит, тенардит, мирабилит. Почти все сульфаты — это экзогенные минералы, исключение составляют барит, алунит.
studfiles.net
Диоксид азота
Химический элемент азот с порядковым номером 7 расположен в 5 группе периодической системы Менделеева. Этот двухатомный газ при нормальных условиях достаточно инертен. В земной атмосфере на его долю приходится три четверти. Элемент характеризуется следующими степенями окисления: −3, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Он входит в состав многих соединений. Одним из них является красновато-коричневый ядовитый газ (отличается способностью раздражать дыхательные пути, вызывает отек легких при больших концентрациях), имеющий характерный резкий, едкий запах — это диоксид азота. Формула имеет вид NO2. Молярная масса 46,01 г/моль. Плотность 2,62 г/дм³. Температура кипения 21 °C. При растворении в воде реагирует с ней. Показатель преломления 1,449 (при 20 ° C).
Диоксид азота играет важную роль в химии атмосферы, в том числе в формировании тропосферного озона. Одновременно он является крупным загрязнителем воздуха и промежуточным продуктом в промышленном синтезе азотной кислоты, миллионы тонн которой производятся каждый год. Это один из нескольких оксидов азота (бинарные неорганические соединения азота с кислородом) со степенями окисления:
I — закись азота N2O;
II — монооксид азота NO;
III — триоксид диазота N2O3;
IV — диоксид азота NO2 и тетраоксид диазота N2O4;
V — пентаоксид диазота N2O5;
тринитрамид N(NO2)3.
Диоксид азота легко сжижается. Он тяжелее воздуха. При нормальных условиях NO2 смешан (примерно, 1:1) с бесцветным веществом (своим димером) N2O4. Химия NO2 хорошо изучена.
При взаимодействии с водой гидролизуется, в результате образуются две кислоты (азотистая и азотная): 2NO2 + h3O → HNO2 + HNO3.
В реакциях со щелочами образуются соли этих же двух кислот: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + h3O.
Он является сильным окислителем, способен окислять SO2 до SO3. На этом его свойстве основан метод нитрозного получения серной кислоты. В среде NO2 многие вещества, включая органические соединения, серу, уголь и фосфор, горят.
Диоксид азота обычно образуется в результате окисления оксида азота кислородом воздуха: O2 + 2NO → 2NO2
В лаборатории NO2 получают в два этапа: дегидратацией азотной кислоты до пентаоксида диазота, который затем разлагают термическим путем:
2HNO3 → N2O5 + h3O,
2N2O5 → 4NO2 + O2.
В результате термического разложения нитратов некоторых металлов также можно получить NO2:
2Pb(NO3)2 → 4NO2 + 2PbO + O2.
Окисел может образовываться при взаимодействии азотной кислоты (концентрированной) с металлами (например, медью):
4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2h3O.
При воздействии азотной кислоты (концентрированной) на олово, кроме диоксида азота, образуется оловянная кислота в качестве побочного продукта:
4HNO3 + Sn → h3O + h3SnO3 + 4NO2.
В некоторых источниках окисел N2O4(IV) называют не иначе, как тетраоксид азота. Но это неправильное название, так как вещество является тетраоксидом диазота. NO2 существует в равновесии с бесцветным газом N2O4: 2NO2↔N2O4.
Так как это равновесие является экзотермическим, то оно сдвигается в сторону NO2 при более высоких температурах, а при более низких — в сторону N2O4. Димер переходит в твердое состояние при температуре минус 11,2 оС. При температуре 150 градусов разлагается: N2O4 → 2NO2, затем 2NO2 → 2NO + O2.
Азотная кислота медленно выделяет NO2, который придает характерный желтый цвет большинству образцов этой кислоты:
4HNO3 → 4NO2 + 2h3O + O2.
Диоксид азота легко обнаружить по запаху уже при низких концентрациях, вдыхания его паров лучше избегать. Одним из потенциальных источников NO2 является дымящая азотная кислота, которая выделяет NO2 при температурах выше 0 градусов. Симптомы отравления (отек легких), как правило, появляются после вдыхания потенциально смертельных доз через несколько часов. Существует ряд доказательств, что долгосрочное воздействие NO2 при концентрациях выше 40—100 мкг/м³ может снизить функцию легких и увеличить риск респираторных симптомов. В исследованиях некоторых ученых установлена связь между концентрацией NO2 и синдромом внезапной детской смерти.
Диоксид азота образуется в большинстве процессов горения, где используется воздух в качестве окислителя.
При повышенных температурах азот соединяется с кислородом с образованием оксида азота: O2 + N2 → 2NO, затем NO окисляется на воздухе с образованием диоксида O2 + 2NO → 2NO2:
При нормальных атмосферных концентраций это очень медленный процесс.
Наиболее вероятным источниками NO2 являются двигатели внутреннего сгорания, тепловые электростанции и, в меньшей степени, целлюлозные заводы.
Газовые обогреватели и печи являются также источниками этого окисла. Необходимый для горения избыток воздуха вносит азот, который при высоких температурах преобразуется в оксиды азота.
В домашних хозяйствах керосиновые обогреватели и газовые обогреватели являются также источниками NO2.
Диоксид азота вырабатывается при атмосферных ядерных испытаниях (красноватый цвет грибовидного облака).
В некоторых сельскохозяйственных районах его приземные концентрации могут достигать 30 мкг/м³.
NO2 также естественным образом вырабатывается при грозе, дожде.
fb.ru
Азот Физические свойства азота - Справочник химика 21
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТвА АЗОТА, ВОДОРОДА И АММИАКА [c.456]
Физические свойства. Азот — газ без цвета, запаха и вкуса, легче воздуха. Растворимость в воде меньше, чем у кислорода при 20 °С в 1 л воды растворяется 15,4. мл азота (кислорода 31 мл). Поэтому относительное содержание кислорода по отношению к азоту в воздухе, растворенном в воде, будет большим, чем в атмосферном. [c.104]
Физические свойства азота, водорода и аммиака 457 [c.457]
Некоторые физические свойства азота и его аналогов, приводимые в табл. 19, наглядно демонстрируют закономерность, присущую всем группам элементов периодической системы элементов, — постепенное нарастание металлических и ослабление неметаллических свойств при переходе от верхних элементов группы к нижним. [c.78]
Физические свойства. Азот — газ без цвета, запаха и вкуса, легче воздуха. Растворимость в воде меньше, чем у кислорода при 20°С в 1 л воды растворяется 15,4 мл азота (кислорода 31 мл). Поэтому в воздухе, растворенном в воде, содержание кислорода по отношению к азоту больше, чем в атмосфере. Малая растворимость азота в воде, а также его очень низкая температура кипения объясняются весьма слабыми межмолекулярными взаимодействиями как между молекулами азота и воды, так и между молекулами азота. [c.188]
Перечислить физические свойства азота. [c.109]
Образованием донорно-акцепторной связи в молекуле СО объясняется близость физических свойств азота и окиси углерода. Например, их энергии разрыва связей соответственно 225 и 256 ккал/моль, а межъядерные расстояния 1,09 и 1,13 A. Возможность образования донорно-акцепторной связи между атомами О и С становится очевидной, если обратиться к их электронным структурам [c.106]
Мы всю жизнь соприкасаемся со свободным азотом ведь он — главная составная часть атмосферы — около ъ по объему. Отсюда легко заключить о его других физических свойствах азот — бесцветный газ, без вкуса и запаха, не ядовит. Животные в азоте погибают от того, что лишаются необходимого им для дыхания кислорода. Отсюда и произошло название азот [а — отрицание, зоо -- жизнь, сравните зоология). [c.39]
Перечислите известные вам физические свойства азота. [c.39]
Каковы физические свойства азота [c.384]
В молекуле СО имеется 10 валентных электронов, поэтому ее электронное строение должно быть близко к строению молекулы N3. Этим сходством объясняется большое подобие физических свойств азота и монооксида углерода [c.254]
Порядок расположения материала по каждому элементу всегда постоянный история вопроса нахождение в природе получение физические свойства действие воздуха, воды, неметаллических соединений, кислот, металлов и др. химические свойства иона общие реакции, качественные реакции, количественные реакции соединения элемента с другими элементами, имеющими более низкий систематический номер гидраты, окислы, соединения с азотом, соединения с галогенами и т. д. [c.126]
Если кристаллические решетки металлов отличаются друг от друга сравнительно мало, то структура неметаллов, напротив, характеризуется очень большим разнообразием. Поэтому более разнообразны и физические свойства их, в противоположность довольно однотипным физическим свойствам металлов. Неметаллы при комнатной температуре находятся и н твердом (углерод), и в жидком (бром), и в газообразном (азот) состояниях, очень разнообразна их окраска, механические свойства. [c.152]
Физические свойства. Азот Nj в свободном состоянии — газ без цвета и запаха, мало растворим в воде. [c.215]
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТА [c.29]
Отметить физические свойства азота (цвет, запах). В банку с азотом внести горящую лучинку и убедиться в том, что азот не поддерживает горения. [c.189]
Перевод объемного содержания аммиака в весовое. В используемых при расчете графиках кинетических зависимостей и физических свойств азото-водородо-аммиачной смеси содержание аммиака обычно выражено в объемных долях Ко- Перевод их в весовые доли /Св ведется по формуле [c.154]
Физические свойства азота. Литр азота при нормальных условиях весит 1,2505 г. Точка кипения жидкого азота — 195,8°, точка плавления твердого азота — 210,5°. Твердый азот существует в двух видах в виде порошка и в виде льда. Его кристаллическая решетка слагается из молекул N2. Литр воды при 0° растворяет всего 23,6 СЛ1 азота. [c.415]
Физические свойства азота. В чистом виде азот представляет собой бесцветный газ, лишенный запаха. При нормальных уело- [c.318]
По физическим свойствам азот представляет собою бесцветный газ без запаха и вкуса, немного легче воздуха, малорастворимый в воде. [c.226]
Такой характер действия удобрений на картофель, размещенный после клеверного пласта, связан с тем, что клевер улучшает физические свойства почвы, накапливает некоторое количество азота и использует почвенные запасы фосфора и калия. В связи с этим создаются условия для ослабления действия азота и усиления действия фосфора и калия. Особенно сильно снижается эффективность азота на фоне навоза и травяного пласта. По обороту пласта эффективность азота слабее, чем по пласту. [c.531]
Эти ионы имеют такую же электроннную конфигурацию, как атом азота (см. стр. 159) при соединении ионов С" и 0+ возникнет тройная свя зь, аналогичная связи в молекуле N3. Очевидно, тройная связь более прочна, чем двойная ее образование приведет к состоянию с более низкой потенциальной энергией. Поэтому можно ожидать,/что в молекуле СО осушествляется именно эта связь. Действительно, как видно, физические свойства азота и окиси углерода весьма близки. [c.178]
Дж. Тудикум в своей книге Руководство по химическому составу мозга развивает представления об универсальном биологическом значении фосфолипидов. В частности, он писал, что фосфатиды составляют химическую душу любой биоплазмы, животной или растительной. Они способны выполнять разнообразнейшие функции в результате того, что объединяют в себе сильно контрастирующие свойства. Среди их физических свойств наиболее достойна дальнейших исследований способность к образованию коллоидов. Без этой способности мозг не мог бы существовать, да и всякая биоплазма зависит от коллоидного состояния . Из мозга Дж. Тудикум выделил липидную фракцию, содержащую азот и фосфор, которую он назвал кефау1Ином, и обнаружил в продуктах его гидролиза этаноламин. Им же впервые описаны два сфинголипида — сфинго-миелин и цереброзид. [c.515]
Клатратные соединения можно применя- ь при изучении физических свойств изолированных молекул в тех условиях, когда невозможно провести измерения нормальным образом. Так, была измерена магнитная восприимчивость молекулы кислорода в Р-гид-рохиноне при температуре 1—20° К- Подобным образом можно изучить окись азота. [c.45]
В 1926 г. Шток и Поланд [1] при реакции диборана и аммиака выделили вещество, которое согласно анализу имело состав ВзМзНе. Вскоре было установлено, что эта молекула имеет циклическую структуру с чередующимися атомами бора и азота и с тех пор боразин (—ВН—НН—)з и его производные заинтересовали химиков главным образом из-за сходства шестичленного боразотного гетероцикла с бензолом и его производными. В самом деле, при сравнении ряда физических свойств бензола и родоначального боразина видно их поразительное сходство (табл. П1-1). Поэто- [c.131]
Физические свойства молекул и ММ О. Существо-ванце связывающих и разрыхляющих молекулярных орбиталей подтверждается физическими свойствами молекул . Метод молекулярных орбиталей позволяет предвидеть, что если при образовании молекулы из атомов электроны в молекуле попадают на связывающие орбитали, то потенциалы ионизации молекул должны быть больше, чем потенциалы ионизации атомов, а если электроны попадают на разрыхляющие орбитали, то наоборот. Из табл. 9 видно, что потенциалы ионизации молекул водорода и азота (связывающие орбитали) больше, чем потенциалы ионизации атомов водорода и азота. [c.118]
Сравните физические свойства азота и амхмиака. [c.153]
В условиях теплого субтропического климата орошение активизирует биологические процессы в почве. При выраш ивании хлопчатника минерализуется органическое вещество и мобилизуется азот почвы (табл. 20), но одновременно с этим ухудшаются физические свойства почвы. Однако при орошении создаются также исключительно благоприятные условия для роста люцерны, гороха, шабдара и других культур, которые интенсивно накапливают органическое вещество, биологически связанный азот в почве и улучшают ее физические свойства. [c.73]
chem21.info
Выхлопные газы автомобилей – состав и основные компоненты. Оксид углерода (угарный газ), оксиды азота (закись азота, диоксид азота), углеводороды. Смог и его образование
Выхлопные газы (или отработавшие газы) – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания – это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей (как газообразных, так и в виде жидких и твердых частиц), поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему. В своем составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны. Основными нормируемыми токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводороды. Кроме того, с выхлопными газами в атмосферу поступают предельные и непредельные углеводороды, альдегиды, канцерогенные вещества, сажа и другие компоненты. Примерный состав выхлопных газов представлен в таблице 1.
При работе двигателя на этилированном бензине в составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе - сажа.
| Азот | 74,0 - 77,0 | 76,0 - 78,0 | нетоксичен |
| Кислород | 0,3 - 8,0 | 2,0 - 18,0 | нетоксичен |
| Пары воды | 3,0 - 5,5 | 0,5 - 4,0 | нетоксичны |
| Диоксид углерода | 5,0 - 12,0 | 1,0 - 10,0 | нетоксичен |
| Оксид углерода | 0,1 - 10,0 | 0,01 - 5,0 | токсичен |
| Углеводороды неканцерогенные | 0,2 - 3,0 | 0,009 - 0,5 | токсичны |
| Альдегиды | 0 - 0,2 | 0,001 - 0,009 | токсичны |
| Оксид серы | 0 - 0,002 | 0 - 0,03 | токсичен |
| Сажа, г/м3 | 0 - 0,04 | 0,01 - 1,1 | токсична |
| Бензопирен, мг/м3 | 0,01 - 0,02 | до 0,01 | канцероген |
Оксид углерода (CO – угарный газ)
Прозрачный, не имеющий запаха ядовитый газ, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Оксид углерода – продукт неполного сгорания топлива, на воздухе горит синим пламенем с образованием диоксида углерода (углекислого газа).
В камере сгорания двигателя CO образуется при неудовлетворительном распыливании топлива, в результате холоднопламенных реакций, при сгорании топлива с недостатком кислорода, а также вследствие диссоциации диоксида углерода при высоких температурах. При последующем сгорании после воспламенения (после верхней мертвой точки, на такте расширения) возможно горение оксида углерода при наличии кислорода с образованием диоксида. При этом процесс выгорания CO продолжается и в выпускном трубопроводе.
Необходимо отметить, что при эксплуатации дизелей концентрация CO в выхлопных газах невелика (примерно 0,1 – 0,2%), поэтому, как правило, концентрацию CO определяют для бензиновых двигателей.
Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем – NOx)
Оксиды азота являются одними из наиболее токсичных компонентов отработавших газов. При нормальных атмосферных условиях азот представляет собой весьма инертный газ. При высоких давлениях и особенно температурах азот активно вступает в реакцию с кислородом. В выхлопных газах двигателей более 90% всего количества NOx составляет оксид азота NO, который еще в системы выпуска, а затем и в атмосфере легко окисляется в диоксид (NO2).Оксиды азота раздражающе воздействуют на слизистые оболочки глаз, носа, разрушают легкие человека, так как при движении по дыхательному тракту они взаимодействуют с влагой верхних дыхательных путей, образуя азотную и азотистую кислоты. Как правило, отравление организма человека NOxпроявляется не сразу, а постепенно, причем каких либо нейтрализующих средств нет.
Закись азота (N2O – гемиоксид, веселящий газ) – газ с приятным запахом, хорошо растворим в воде. Обладает наркотическим действием.
NO2 (диоксид) – бледно-желтая жидкость, участвующая в образовании смога. Диоксид азота используется в качестве окислителя в ракетном топливе.
Считается, что для организма человека оксиды азота примерно в 10 раз опаснее CO, а при учете вторичных превращений – в 40 раз.
Оксиды азота представляют опасность для листьев растений. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на растения проявляется при концентрации NOxв воздухе в пределах 0,5 – 6,0 мг/м3. Азотная кислота вызывает сильную коррозию углеродистых сталей.
На величину выброса оксидов азота оказывает значительное влияние температура в камере сгорания. Так, при повышении температуры от 2500 до 2700 К скорость реакции увеличивается в 2,6 раза, а при уменьшении от 2500 до 2300 К – уменьшается в 8 раз, т.е. чем выше температура, тем выше концентрация NOx. Ранний впрыск топлива или высокие давления сжатия в камере сгорания также способствуют образованию NOx. Чем выше концентрация кислорода, тем выше концентрация оксидов азота.
Углеводороды (CnHm – этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.)
Углеводороды – органические соединения, молекулы которых построены только из атомов углерода и водорода, являются токсичными веществами. В выхлопных газах содержится более 200 различных CH, которые делятся на алифатические (с открытой или закрытой цепью) и содержащие бензольное или ароматическое кольцо. Ароматические углеводороды содержат в молекуле один или несколько циклов из 6 атомов углерода, соединенных между собой простыми или двойными связями (бензол, нафталин, антрацен и др.). Имеют приятный запах.Наличие CH в отработавших газах двигателей объясняется тем, что смесь в камере сгорания является неоднородной, поэтому у стенок, в переобогащенных зонах, происходит гашение пламени и обрыв цепных реакций (см. рисунок 1).
Рис. 1 – Схема образования CH в выхлопных газах
1 – поршень; 2 – гильза; 3 – пристеночные слои смеси
Не полностью сгоревшие CH, выбрасываемые с выхлопными газами и представляющие собой смесь нескольких сотен химических соединений, имеют неприятный запах. CH являются причиной многих хронических заболеваний.
Токсичны также и пары бензина, которые являются углеводородами. Допустимая среднесуточная концентрация паров бензина составляет 1,5 мг/м3. Содержание CH в выхлопных газах возрастает при дросселировании, при работе двигателя на режимах принудительного холостого хода (ПХХ, например, при торможении двигателем.). При работе двигателя на указанных режимах ухудшается процесс смесеобразования (перемешивания топливовоздушного заряда), уменьшается скорость сгорания, ухудшается воспламенение и, как результат, - возникают его частые пропуски.
Выделение CH вызывается неполным сгоранием вблизи холодных стенок, если до конца сгорания остаются места с сильным локальным недостатком воздуха, недостаточным распыливанием топлива, при неудовлетворительном завихрении воздушного заряда и низких температурах (например, режим холостого хода).
Углеводороды образуются в переобогащенных зонах, где ограничен доступ кислорода, а также вблизи сравнительно холодных стенок камеры сгорания. Они играют активную роль в образовании биологически активных веществ, вызывающих раздражение глаз, горла, носа и их заболевание, и наносящих ущерб растительному и животному миру.
Углеводородные соединения оказывают наркотическое действие на центральную нервную систему, могут являться причиной хронических заболеваний, а некоторые ароматические CH обладают отравляющими свойствами.
Углеводороды (олефин
carspec.info
Вещество азот
Азот – это элемент, который активно использует природа в построении веществ. Вещество азот присутствует в человеческом организме, и практически во всех объектах флоры и фауны. Флора и фауна играют различные роли в круговороте азота. Фауна перерабатывает и поглощает вещества, производимые флорой из частиц неживой природы. Эти частицы называются воздухом и водными растворами различных веществ. Такие процессы в природе позволяют создать условия для более сложных и динамичных организмов.
Вещество азот применяется в различных областях. Это производство нашатырного спирта, используемого в медицине, взрывчатых веществ, производство удобрений. Удобрения, содержащие вещество азот, считают самые ценные. К ним относят аммиачную селитру, мочевину, аммиак, натриевую селитру. Вещество азот – неотъемлемая часть молекулы белка, следовательно, подчеркивается его необходимость для нормального развития и роста живых организмов.
Основное потребление азота приходится на химическую промышленность, а также нефтехимические предприятия. Его используют как самостоятельный компонент – участник технологических процессов (обработка поверхностей металла азотом) и химических реакций (синтез аммиака), так и вспомогательный второстепенный элемент в основных технологиях. Что касается последнего, то здесь вещество азот используют не в качестве сырья, а как средство.
Большинство случаев, когда вещество азот применяют, используя его инертные свойства. Таким образом, инертную защитную среду газ создает в процессе выплавки специальных сплавов и сталей, нефтяной переработки, стекольная промышленность также использует его инертные свойства.
Пищевая промышленность широко использует вещество азот при упаковке продуктов, с высоким содержанием пищевых жиров. За счет замещения кислорода азотом замедляются процессы окисления и гниения. А значит, увеличивается срок хранения продукта. Поскольку азот мало растворим в воде, вкус, запах и цвет продукта в упаковке не изменяется.
В современном производстве распространены генераторы азота и азотные установки, производящие азот из сжатого воздуха. Используя такие генераторы, исчезает необходимость в покупке баллонов с азотом, что может занять больше времени, стоимости, проблем перевозки и других факторов, несущих очевидные неудобства.
Воздух, окружающий нас, содержит объем азота 78%, кислорода – 21% и необходим для поддержания жизнедеятельности в атмосфере Земли. Также некоторый объем азота входит в состав белков, по массе это примерно 16 – 18%.
Азот, как экологически чистый газ, используют в установках пожаротушения. Безусловный плюс – азотная установка пожаротушения на окружающую среду не имеет никакого вредного воздействия. Затраты на эксплуатацию совсем незначительны, поскольку объем азота для пожаротушения установка производит из атмосферного обычного воздуха.
Объем азота в газообразном состоянии взрыво- и пожаробезопасен, останавливает окисление, гниение. Нефтехимия применяет газ в качестве продувки трубопроводов и резервуаров, проверяет работу трубопровода, находящегося под давлением. Горнодобывающее дело использует объем азота при создании взрывобезопасной среды шахт. Производство электроники применяет как продувку области, где нельзя допустить возможность окислением кислорода. Объем азота всегда успешно замещает воздух в случаях окисления.
Азотный газ всегда используют при дальнейшем синтезе самых разных соединений (это азотные удобрения, аммиак, красители, взрывчатые вещества и т. п.).
Пищевая промышленность зарегистрировала азот как пищевую добавку Е 941. Широкое и очень значимое применение газовой среды для упаковки, хранения продуктов. Используя объем азота в процессе упаковки, осуществляется возможность замедления роста анаэробных микроорганизмов, тем самым увеличивая срок хранения пищевых продуктов. Упакованные с добавлением газовой среды макаронные изделия, картофельные чипсы, сухие молочные продукты и др. не изменяют вкуса и запаха из-за низкой растворимости азота в воде.
Компания «Азотная станция» предлагает генераторы азота MAXIGAS, производящие азот из сжатого воздуха.
В природе азот в основной своей части находится в свободном положении и является важной составной частью воздуха, содержащего азота 78,2%. В воздухе над одним километром в квадрате находится 8 миллионов тонн азота. Земная кора содержит около 0,03 молярной доли. Азот относят к составу сложных органических соединений. Эти соединения называют белками, входящими в состав всех живых организмов. В процессе исчезновения и разложения их остатков образовываются новые простые азотные соединения, которые при подходящих им условиях (это может быть отсутствие влаги) накапливаются. Известный советский микробиолог сказал: «азот более драгоценен с общебиологической точки зрения, чем самые редкие из благородных металлов».
Главное свойство азота – это его инертность. В воде растворяется 15,4 мл/л при температуре 20С. Создание инертной среды, увеличивающее сроки хранения скоропортящейся продукции при перевозке и хранении. Это продукты, с высоким масло-жировым содержанием (сухие молочные продукты, картофельные чипсы, экструдированные кукурузные снеки, смеси орехов и т. д.) Упаковка при помощи газовой смеси, в основе которой 100% азота, предотвращает сплющивание упаковки, чем намного больше привлекает потребителя.
Следующее свойство – отсутствие запаха, вкуса и цвета.Помимо этого, газ участвует в синтезе аммиака. Из аммиака производится азотная кислота, взрывчатые вещества, различные минеральные удобрения. А за счет возможности создания инертной среды проводятся процессы перекачивания горючих жидкостей, проходит процесс обработки металлов (если они не вступают в контакт с азотом), разные химические процессы. При помощи азота протравливают принадлежности, используемые в медицинской сфере.
Такое свойство азота, как очень низкая температура кипения, позволяет использование жидкого азота в охладительных установках. В этом состоянии он не токсичное вещество, невзрывоопасен и инертен. Азот применяют и в косметологии, что показывает отличные результаты, его также используют для улучшения характеристик стали. Она может выдерживать нагрев до 500С и не терять своей твердости. Это происходит в случае, когда поверхность стали азотирована.
Невозможно выделить какое-то одно свойство, потому что все вышеперечисленные предполагают его использование во многих сферах.azotnaya.ru
Чем пахнет дым? - Кариглазка.ру
Запах дыма знаком, пожалуй, каждому из нас. Однако задумывался ли кто-нибудь над тем, чем пахнет дым? Как известно из химии, дым состоит из взвеси мельчайших частиц, находящихся в газе. Это своего рода аэрозоль из твердых частиц, получающийся при сжигании какого-либо горючего материала. При этом в отличие от обычной пыли, взвешенные частицы дыма практически не оседают на поверхности.
Наиболее опасными для человека являются сажистые составляющие дыма. Эти частицы имеют мельчайшие размеры, без труда проникают в легкие человека и загрязняют их.
Если концентрация твердых частиц дыма превышает 100 мкг/м3, то он может нанести здоровью человека существенный вред. Стоит отметить, что дым, образующийся при сгорании торфа, несет в себе гораздо большую опасность, нежели древесный дым. Торф содержит большое количество органических соединений, которые при сгорании образуют много углерода, азота и серы. По этой причине торфяной дым более зловонный. Ведь именно органические соединения при горении дают сильный резкий запах. При этом торф обычно не горит, а тлеет, образуя много густого дыма с большим количеством твердых взвешенных частиц.
На долю взвешенных частиц приходится от 40 до 70 процентов объема всего дыма. Это смолы, сажи, зола и т.д. Остальное приходится на газообразную составляющую дыма. И в первую очередь – это угарный газ (оксид углерода), который является одним из основных продуктов сгорания органических веществ. Стоит отметить, что сам по себе угарный газ не имеет ни цвета, ни запаха, а своеобразный запах гари ему придают органические примеси.
Оксид углерода негативно влияет на организм человека, нарушая нормальный газообмен в клетках. Этот газ связывает гемоглобин эритроцитов и препятствует его работе по обеспечению клеток и тканей жизненно необходимым кислородом. Длительное вдыхание угарного газа приводит к появлению сильных головных болей и общей слабости. А при сильном отравлении угарным газом наступает удушье и потеря сознания, что может привести к летальному исходу.
Помимо оксида углерода в дыме содержатся и другие газообразные вещества – оксиды азота, например. Оксид азота (NO) является бесцветным газом, который при вступлении в реакцию с кислородом образует двуокись азота (NO2). Двуокись азота является видимым желтовато-бурым газом, который придает дыму коричневый цвет. Этот газ образуется при высоких температурах горения и является сильным загрязнителем воздуха. Он также придает дыму резкий и удушающий запах.
Кроме перечисленных компонентов в дыме также содержатся и многие другие вредные вещества, такие как, например, альдегиды, соединения серы, озон и т.д.
kariglazka.ru
Воздействие бурого газа на организм человека
Бурый газ: понятие и важнейшие характеристики
Диоксид азота в его газообразном состоянии часто именуют бурым газом. Основное вещество, способствующее его образованию, – это оксид азота. Из-за присутствия данных соединений в атмосфере, их постоянном участии в глобальных процессах, нужно обратить на них особо пристальное внимание.
Взаимодействие бурого газа с водой приводит к образованию азотной кислоты и окисей азота, а при взаимодействии со щелочной средой имеет место образование нитритов и нитратов.
Диоксид азота можно визуально наблюдать в воздухе мегаполисов, чему способствует его бурый оттенок. Именно от этого оттенка и пошло наименование газа. Соединение также характеризуется специфическим ароматом, даже при невысокой концентрации в 0,23 миллиграмма на метр кубический, газ фиксируется человеческим обонянием. Интересно, что оксид азота негативно действует на обоняние. Так, 10-минутного влияния хватает для того, чтобы человек перестал ощущать его, но появляется сухость в горле, слизистая становится раздраженной. Если значение, указанное выше, превышает лимит 15-кратно, данные симптомы перестают наблюдаться, но на смену им приходят более серьезные, которые говорят о том, что вещество начинает свое губительное воздействие на органы дыхания.
Нередко бурый газ имеет название “газа мегаполиса”, так как его выделение часто происходит при топливном горении при контакте с кислородом. Основные причины попадания оксида азота в атмосферу выглядят следующим образом:
- Автомобильные выхлопы. Количество населения в городе прямым образом влияет на частоту возникновения дорожных заторов. Чем больше двигателей единовременно работают, тем выше концентрации бурого газа. Ученые ответственно заявляют, что именно на долю работы двигателей внутреннего сгорания приходится 55% всех выбросов диоксида азота.
- Энергетическое производство ТЭЦ, работающих на искусственных видах горючего. Доля ТЭЦ составляет 28 процентов.
- Деятельность предприятий промышленного характера. В большей степени это относится к фабрикам металлургической и нефтехимической отрасли. Производство азотной кислоты или иных подобных удобрений, нитратов, неполные циклы топливного сгорания – все это способствует повышению концентрации. Доля работы этих компаний составляет 14%.
- Человеческая жизнедеятельность, деятельность бактерий, окисляющих соединения азота в земле и воде. Доля данных воздействий невелика – всего 3%.
Какое влияние на человеческий организм оказывает бурый газ
Бурый газ однозначно классифицируется как вещество с очень высоким уровнем токсичности. Иными словами, даже небольшие его концентрации в воздушной среде способны приводить к существенным изменениям в организме человека. Первое воздействие носит раздражающий характер, страдают верхние дыхательные пути, но потом могут быть зафиксированы более тяжелые последствия: бронхиты, воспаления и отеки. Раздражающий фактор представляет наибольшую опасность для людей, страдающих астмой, а также иными хроническими заболеваниями дыхательной системы. Чем больше диоксида азота поступает в организм в процессе дыхания, тем выше риск респираторных недугов. Причина кроется в том, что существенно возрастает восприимчивость к патогенным организмам, провоцирующим развитие различных болезней.
Диоксид азота также может вызывать и ряд специфических болезней. Основная составляющая нашего организма – это вода, реакции с ней приводят к образованию кислот, начинающих разъедать легочные стенки. После этого может наблюдаться проникновение кровяной сыворотки в легочные полости, смешение воздуха и сыворотки, образование пены, из-за которой человек почти полностью лишается возможности дышать. Это приводит к серьезному заболеванию – отеку легких.
Онкологические заболевания, болезни сердца и сосудов, альвеолярные расширения – все это также результаты губительного воздействия диоксида азота.
Нами уже была отмечена способность газа ухудшать обоняние. Но комплексное воздействие на слизистые оболочки приводит к тому, что человек хуже видит в сумерках, глаза лишаются возможности приспосабливаться к отсутствию света. Опасность состоит в том, что проявляется это уже при концентрациях в 0,14 мг на куб, тогда как обонятельное обнаружение возможно только при 0,23 миллиграммах. Получается, что газ может воздействовать абсолютно незаметно.
Другой “скрытый” эффект заключается в способности газа затруднять дыхание при 0,056 миллиграммах на куб. Получается, что процесс “вдох-выдох” требует больших усилий, что особенно ощущается людьми, страдающими хроническими недугами дыхательной системы.
Иными словами, недопустимы превышения концентрации в 40 мкг на метр кубический – данный лимит установлен ВОЗ. Тем не менее, даже меньшая концентрация в 30 мкг приводит к тому, что год от года все больше детей начинает страдать от бронхита и иных подобных болезней.
Получается, что бурый газ – это не просто ядовитое, но и очень коварное вещество! Даже наличие цвета и запаха не гарантируют его своевременного обнаружения. Тем временем, даже минимальные концентрации могут ударить по детскому организму. Чтобы обезопасить себя и своих детей, стоит оформить заказ на проведение независимой экологической экспертизы.
ekobalans.ru
