Азот в організмі людини Азот - велика медична енциклопедія

ВИЗНАЧЕННЯ

Азот- Сьомий елемент Періодичної таблиці. Позначення – N від латинського «nitrogenium». Розташований у другому періоді, VА групі. Належить до неметалів. Заряд ядра дорівнює 7.

Більшість азоту перебуває у вільному стані. Вільний азот є головною складовоюповітря, яке містить 78,2% (про.) азоту. Неорганічні сполуки азоту не зустрічаються в природі у великих кількостях, якщо не брати до уваги натрієву селітру NaNO 3 , що утворює потужні пласти на узбережжі Тихого океану в Чилі. Ґрунт містить незначні кількості азоту, переважно у вигляді солей азотної кислоти. Але у вигляді складних органічних сполук – білків – азот входить до складу всіх живих організмів.

У вигляді простої речовини азот - це безбарвний газ, що не має запаху і мало розчинний у воді. Він трохи легший за повітря: маса 1 л азоту дорівнює 1,25 г.

Атомна та молекулярна маса азоту

Відносною атомною масою елемента називають відношення маси атома даного елемента до 1/12 маси атома вуглецю. Відносна атомна маса безрозмірна і позначається A r (індекс "r" - початкова літера англійського слова relative, що у перекладі означає «відносний»). Відносна атомна маса атомарного азоту дорівнює 14,0064 а.

Маси молекул, як і маси атомів виражаються в атомних одиницях маси. Молекулярною масою речовини називається маса молекули, виражена атомних одиницях маси. Відносною молекулярною масою речовини називають відношення маси молекули даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю, маса якого дорівнює 12 а. Відомо, що молекула азоту двоатомна - N2. Відносна молекулярна маса молекули азоту дорівнюватиме:

M r (N 2) = 14,0064×2 ≈ 28.

Ізотопи азоту

У природі азот існує як двох стабільних ізотопів 14 N (99,635%) і 15 N (0,365%). Їхні масові числа дорівнюють 14 і 15 відповідно. Ядро атома ізотопу азоту 14 N містить сім протонів та сім нейтронів, а ізотопу 15 N - таку ж кількість протонів та шість нейтронів.

Існує чотирнадцять штучних ізотопів азоту з масовими числами від 10 до 13 і від 16 до 25, з яких найбільш стабільним є ізотоп 13 Nз періодом напіврозпаду рівним 10 хвилин.

Іони азоту

На зовнішньому енергетичному рівніатома азоту є п'ять електронів, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 3 .

Схема будови атома азоту представлена ​​нижче:

Через війну хімічного взаємодії азот може втрачати свої валентні електрони, тобто. бути їх донором, і перетворюватися на позитивно заряджені іони чи приймати електрони іншого атома, тобто. бути їх акцептором, і перетворюватися на негативно заряджені іони:

N 0 -5e → N 2+;

N 0 -4e → N 4+;

N 0 -3e → N 3+;

N 0 -2e → N 2+;

N 0 -1e → N 1+;

N 0 +1e → N 1-;

N 0 +2e → N 2-;

N 0 +3e → N 3- .

Молекула та атом азоту

Молекула азоту і двох атомів - N 2 . Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу азоту:

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання Для утворення хлориду амонію було взято 11,2 л (н.у.) газоподібного аміаку та 11,4 л (н.у.) хлороводню. Яка маса продукту реакції, що утворився?
Рішення Запишемо рівняння реакції отримання хлориду амонію з аміаку та хлороводню:

NH3+HCl=NH4Cl.

Знайдемо кількість молей вихідних речовин:

n(NH 3) = V(NH 3) / V m;

n(NH 3) = 11,2/22,4 = 0,5 моль.

n(HCl) = V(NH 3) / V m;

n(HCl) = 11,4/22,4 = 0,51 моль.

n(NH 3)

n(NH 4 Cl) = n(NH 3) = 0,5 моль.

Тоді, маса хлориду амонію дорівнюватиме:

M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35,5 = 53,5 г/моль.

m(NH 4 Cl) = n(NH 4 Cl) × M(NH 4 Cl);

m(NH 4 Cl) = 0,5×53,5 = 26,75г.

Відповідь 26,75 г

ПРИКЛАД 2

Завдання 10,7 г хлориду амонію змішали з 6 г гідроксиду кальцію та суміш нагріли. Який газ і скільки його за масою та обсягом виділилося (н.у.)?
Рішення Запишемо рівняння реакції взаємодії хлориду амонію з гідроксидом кальцію:

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O.

Визначимо, яке з двох реагуючих речовин перебуває у надлишку. Для цього розрахуємо їх кількість молей:

M(NH 4 Cl) = A r (N) + 4×A r (H) + A r (Cl);

M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35,5 = 53,5 г/моль.

n(NH 4 Cl) = m (NH 4 Cl) / M(NH 4 Cl);

n(NH 4 Cl) = 10,7/53,5 = 0,1 моль.

M(Ca(OH) 2) = A r (Ca) + 2×A r (H) + 2×A r (O);

M(Ca(OH) 2) = 40 + 2×1 + 2×16 = 42 + 32 = 74 г/моль.

n(Ca(OH) 2) = m (Ca(OH) 2) / M(Ca(OH) 2);

n(Ca(OH) 2) = 6/74 = 0,08 моль.

n(Ca(OH) 2)

n(NH 3) = 2×n(Ca(OH) 2) = 2×0,08 = 0,16 моль.

Тоді, маса аміаку дорівнюватиме:

M(NH 3) = Ar (N) + 3×A r (H) = 14 + 3×1 = 17 г/моль.

m(NH 3) = n(NH 3) ×M(NH 3) = 0,16 × 17 = 2,72 р.

Об'єм аміаку дорівнює:

V(NH 3) = n(NH 3) ×V m;

V(NH 3) = 0,16×22,4 = 3,584 л.

Відповідь В результаті реакції утворився аміак об'ємом 3,584 л та масою 2,72 г.

АЗОТ, N (лат. Nitrogenium * а. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; і. nitrogeno), - хімічний елемент V групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 7, атомна маса 14,0067. Відкритий 1772 англійським дослідником Д. Резерфордом.

Властивості азоту

За звичайних умов азот - газ без кольору та запаху. Природний азот складається з двох стабільних ізотопів: 14 N (99,635%) та 15 N (0,365%). Молекула азоту двоатомна; атоми пов'язані ковалентним потрійним зв'язком NN. Діаметр молекули азоту, визначений у різний спосіб, 3,15-3,53 А. Молекула азоту дуже стійка — енергія дисоціації 942,9 кДж/моль.

Молекулярний азот

Константи молекулярного азоту: f плавлення - 209,86 ° С, f кипіння - 195,8 ° С; щільність газоподібного азоту 1,25 кг/м 3 рідкого - 808 кг/м 3 .

Характеристика азоту

У твердому стані азот існує у двох модифікаціях: кубічній а-формі з щільністю 1026,5 кг/м 3 та гексагональної b-формі з щільністю 879,2 кг/м 3 . Теплота плавлення 25,5 кДж/кг, теплота випаровування 200 кДж/кг. Поверхневе натягування рідкого азоту в контакті з повітрям 8,5.10 -3 Н/м; діелектрична проникність 1,000538. Розчинність азоту у воді (см 3 на 100 мл Н 2 Про): 2,33 (0°С), 1,42 (25°С) та 1,32 (60°С). Зовнішня електронна оболонка атома азоту складається із 5 електронів. Ступені окислення азоту змінюються від 5 (N 2 Про 5) до -3 (NH 3).

З'єднання азоту

Азот за нормальних умов може реагувати із сполуками перехідних металів (Ti, V, Mo та інших.), утворюючи комплекси чи відновлюючись із заснуванням аміаку і гидразина. З такими активними металами, як азот взаємодіє при нагріванні до порівняно невисоких температур. З більшістю інших елементів азот реагує при високій температурі та у присутності каталізаторів. Добре вивчені сполуки азоту з : N 2 Про, NO, N 2 Про 5 . З азот з'єднується тільки при високій температурі та у присутності каталізаторів; при цьому утворюється аміак NH3. З галогенами азот безпосередньо не взаємодіє; тому всі галогеніди азоту одержують лише непрямим шляхом, наприклад фтористий азот NF 3 - при взаємодії з аміаком. Із сіркою також не відбувається безпосередньої сполуки азоту. При взаємодії розжареного з азотом утворюється ціан (CN) 2 . При дії на звичайний азот електричних розрядів, а також при електричних розрядах у повітрі може утворитися активний азот, що є сумішшю молекул і атомів азоту, що володіють підвищеним запасом енергії. Активний азот дуже енергійно взаємодіє з киснем, воднем, парами і деякими металами.

Азот - один з найпоширеніших елементів на Землі, причому основна його маса (близько 4.10 15 т) зосереджена у вільному стані. Щорічно при вулканічній діяльності в атмосферу виділяється 2.10 6 т азоту. Незначна частина азоту концентрується (середній вміст у літосфері 1,9.10 -3 %). Природні сполуки азоту - хлористий амоній та різні нітрати (селітри). Нітриди азоту можуть утворюватися тільки при високих температурах і тисках, що, мабуть, мало місце на ранніх стадіях розвитку Землі. Великі скупчення селітри зустрічаються лише за умов сухого пустельного клімату ( , та інших.). Невеликі кількості зв'язаного азоту перебувають у (1-2,5%) та (0,02-1,5%), а також у водах річок, морів та океанів. Азот накопичується в ґрунтах (0,1%) та живих організмах (0,3%). Азот входить до складу білкових молекул та багатьох природних органічних сполук.

Кругообіг азоту в природі

У природі здійснюється кругообіг азоту, який включає цикл молекулярного атмосферного азоту в біосфері, цикл в атмосфері хімічно зв'язаного азоту, кругообіг похованого з органічною речовиною поверхневого азоту в літосфері з поверненням його назад в атмосферу. Азот для промисловості раніше видобувався цілком із родовищ природних селітр, кількість яких у світі дуже обмежена. Особливо великі поклади азоту як азотнокислого натрію перебувають у Чилі; видобуток селітри в окремі роки становив понад 3 млн. т.

Азот

АЗОТ-а; м.[Франц. azote від грец. an- - не-, без- і zōtikos - дає життя]. Хімічний елемент (N), газ без кольору та запаху, що не підтримує дихання та горіння (становить основну за об'ємом та масою частину повітря, є одним з головних елементів живлення рослин).

Азотний, -а, -е. А-а кислота. А-і добрива.Азотистий, -а, -ое. А-а кислота.

азот

(Лат. Nitrogenium), хімічний елемент V групи періодичної системи. Назва від грецьк. а... - негативна приставка, і zōē - життя (не підтримує дихання та горіння). Вільний азот складається з 2-атомних молекул (N2); газ без кольору та запаху; щільність 1,25 г/л, tпл -210ºC, tстос –195,8ºC. Хімічно дуже інертний, проте реагує з комплексними сполуками перехідних металів. Основний компонент повітря (78,09% обсягу), поділом якого отримують промисловий азот (більше 3/4 йде на синтез аміаку). Застосовується як інертне середовище для багатьох технологічних процесів; рідкий азот – холодоагент. Азот - один з основних біогенних елементів, що входить до складу білків та нуклеїнових кислот.

АЗОТ

АЗО́Т (лат. Nitrogenium - селітри, що народжує), N (читається «ен»), хімічний елемент другого періоду VA групи періодичної системи, атомний номер 7, атомна маса 14,0067. У вільному вигляді - газ без кольору, запаху та смаку, погано розчинний у воді. Складається з двоатомних молекул N 2 , Що мають високу міцність. Належить до неметалів.
Природний азот складається із стабільних нуклідів. (див.НУКЛІД) 14 N (вміст у суміші 99,635% за масою) та 15 N. Конфігурація зовнішнього електронного шару 2 s 2 3 . Радіус нейтрального атома азоту 0,074 нм, радіус іонів: N 3 - 0,132 , N 3 + - 0,030 і N 5 + - 0,027 нм. Енергії послідовної іонізації нейтрального атома азоту рівні, відповідно, 14,53, 29,60, 47,45, 77,47 та 97,89 еВ. За шкалою Полінг електронегативність азоту 3,05.
Історія відкриття
Відкритий у 1772 шотландським ученим Д. Резерфордом у складі продуктів спалювання вугілля, сірки та фосфору як газ, непридатний для дихання та горіння («задушливе повітря») і на відміну від CO 2 не поглинається розчином лугу. Незабаром французький хімік А. Л. Лавуазьє (див.Лавуазье Антуан Лоран)дійшов висновку, що «задушливий» газ входить до складу атмосферного повітря, і запропонував йому назву «azote» (від грецьк. azoos - неживий). У 1784 англійський фізик та хімік Г. Кавендіш (див.Кавендіш Генрі)встановив присутність азоту в селітрі (звідси латинська назва азоту, запропонована в 1790 р. французьким хіміком Ж. Шанталем).
Знаходження у природі
У природі вільний (молекулярний) азот входить до складу атмосферного повітря (у повітрі 78,09% за обсягом та 75,6% за масою азоту), а у зв'язаному вигляді - до складу двох селітр: натрієвої NaNO 3 (зустрічається в Чилі, звідси назва чилійська селітра (див.ЧІЛІЙСЬКА СЕЛІТРА)) та калієвої KNO 3 (зустрічається в Індії, звідси назва індійська селітра) - і ряду інших з'єднань. За поширеністю в земній корі азот займає 17-е місце, на його частку припадає 0,0019% земної кори за масою. Незважаючи на свою назву, азот присутній у всіх живих організмах (1-3% на суху масу), будучи найважливішим біогенним елементом (див.БІОГЕННІ ЕЛЕМЕНТИ). Він входить до складу молекул білків, нуклеїнових кислот, коферментів, гемоглобіну, хлорофілу та багатьох інших біологічно активних речовин. Деякі, так звані азотфіксуючі мікроорганізми здатні засвоювати молекулярний азот повітря, переводячи його в сполуки, доступні для використання іншими організмами (див. Азотфіксація (див.АЗОТФІКСАЦІЯ)). Перетворення сполук азоту живих клітинах - найважливіша частина обміну речовин в усіх організмів.
Отримання
У промисловості азот одержують із повітря. Для цього повітря спочатку охолоджують, скраплюють, а рідке повітря піддають перегонці (дистиляції). Температура кипіння азоту трохи нижче (-195,8 ° C), ніж іншого компонента повітря - кисню (-182,9 ° C), тому при обережному нагріванні рідкого повітря азот випаровується першим. Споживачам газоподібний азот постачають у стислому вигляді (150 атм. або 15 МПа) у чорних балонах, що мають жовтий напис «азот». Зберігають рідкий азот у судинах Дьюара (див.ДЬЮАРА СОСУД).
У лабораторії чистий («хімічний») азот одержують, додаючи при нагріванні насичений розчин хлориду амонію NH 4 Cl до твердого нітриту натрію NaNO 2:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Можна також нагрівати твердий нітрит амонію:
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O.
Фізичні та хімічні властивості
Щільність газоподібного азоту при 0 °C 1,25046 г/дм 3 рідкого азоту (при температурі кипіння) - 0,808 кг/дм 3 . Газоподібний азот при нормальному тиску при температурі –195,8 °C переходить у безбарвну рідину, а при температурі –210,0 °C – у білу тверду речовину. У твердому стані існує у вигляді двох поліморфних модифікацій: нижче -237,54 ° C стійка форма з кубічними гратами, вище - з гексагональної.
Критична температура азоту -146,95 ° C, критичний тиск 3,9 МПа, потрійна точка лежить при температурі -210,0 ° C і тиску 125,03 гПа, з чого випливає, що азот при кімнатній температурі ні при якому, навіть дуже високому тиску, не можна перетворити на рідину.
Теплота випаровування рідкого азоту 199,3 кДж/кг (за температури кипіння), теплота плавлення азоту 25,5 кДж/кг (за температури –210 °C).
Енергія зв'язку атомів у молекулі N 2 дуже велика і становить 941,6 кДж/моль. Відстань між центрами атомів у молекулі 0,110 нм. Це свідчить про те, що зв'язок між атомами азоту потрійний. Висока міцність молекули N 2 можна пояснити у межах методу молекулярних орбіталей. Енергетична схема заповнення молекулярних орбіталей у молекулі N 2 показує, що електронами в ній заповнені тільки сполучні s- і p-орбіталі. Молекула азоту немагнітна (діамагнітна).
Через високу міцність молекули N 2 процеси розкладання різних сполук азоту (у тому числі і сумнозвісної вибухової речовини гексогену (див.ГЕКСОГЕН)) при нагріванні, ударах тощо приводять до утворення молекул N 2 . Так як обсяг газу значно більше, ніж обсяг вихідної вибухової речовини, гримить вибух.
Хімічно азот досить інертний і за кімнатної температури реагує лише з металом літієм (див.ЛІТІЙ)з утворенням твердого нітриду літію Li 3 N. У сполуках виявляє різні ступені окислення (від -3 до +5). З воднем утворює аміак (див.АМІАК) NH 3 . Непрямим шляхом (не з простих речовин) одержують гідразин (див.ГІДРАЗИН) N 2 H 4 і азотистоводневу кислоту HN 3 . Солі цієї кислоти – азиди (див.АЗІДИ). Азид свинцю Pb(N 3) 2 розкладається при ударі, тому його використовують як детонатор, наприклад, у капсулях патронів.
Відомо кілька оксидів азоту (див.АЗОТА ОКСИДИ). З галогенами азот безпосередньо не реагує, непрямими шляхами отримані NF 3 , NCl 3 , NBr 3 і NI 3 , а також кілька оксигалогенідів (з'єднань, до складу яких, крім азоту, входять атоми і галогену, і кисню, наприклад, NOF 3).
Галогеніди азоту нестійкі та легко розкладаються при нагріванні (деякі – при зберіганні) на прості речовини. Так, NI 3 випадає в осад при зливанні водних розчинів аміаку та йодної настойки. Вже при легкому струсі сухий NI 3 вибухає:
2NI 3 = N 2 + 3I 2 .
Азот не реагує із сіркою, вуглецем, фосфором, кремнієм та деякими іншими неметалами.
При нагріванні азот реагує з магнієм і лужноземельними металами, при цьому виникають солеподібні нітриди загальної формули М 3 N 2 які розкладаються водою з утворенням відповідних гідроксидів і аміаку, наприклад:
Са 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3 .
Аналогічно поводяться і нітриди лужних металів. Взаємодія азоту з перехідними металами призводить до утворення твердих нітридів металоподібних різного складу. Наприклад, при взаємодії заліза та азоту утворюються нітриди заліза складу Fe 2 N та Fe 4 N. При нагріванні азоту з ацетиленом C 2 H 2 може бути отриманий ціаністий водень HCN.
Зі складних неорганічних сполук азоту найбільше значення мають азотна кислота (див.АЗОТНА КИСЛОТА) HNO 3 , її солі нітрати (див.НІТРАТИ), а також азотиста кислота HNO 2 та її солі нітрити (див.Нітрити).
Застосування
У промисловості газ азот використовують головним чином для одержання аміаку (див.АМІАК). Як хімічно інертний газ азот застосовують для забезпечення інертного середовища в різних хімічних та металургійних процесах при перекачуванні горючих рідин. Рідкий азот широко використовують як холодоагент. (див.ХОЛОДАГЕНТ), його застосовують у медицині, особливо у косметології. Важливе значення у підтримці родючості ґрунтів мають азотні мінеральні добрива. (див.МІНЕРАЛЬНІ ДОБРИВА).


Енциклопедичний словник. 2009 .

Синоніми:

Дивитись що таке "азот" в інших словниках:

    - (N) хімічний елемент, газ, без кольору, смаку та запаху; становить 4/5 (79%) повітря; уд. вага 0,972; атомна вага 14; згущується у рідину при 140 °С. та тиск 200 атмосфер; складова частина багатьох рослинних та тваринних речовин. Словник… … Словник іноземних слів російської мови

    АЗОТ- АЗОТ, хім. елемент, символ. N (франц. AZ), порядковий номер 7, ат. в. 14,008; точка кипіння 195,7 °; 1 л А. при 0° та 760 мм тиск. важить 1,2508 г [лат. Nitrogenium («що породжує селітру»), нім. Stickstoff («задушливе… … Велика медична енциклопедія

    - (Лат. Nitrogenium) N, хімічний елемент V групи періодичної системи, атомний номер 7, атомна маса 14,0067. Назва від грецької a негативна приставка та zoe життя (не підтримує дихання та горіння). Вільний азот складається з 2 атомних… Великий Енциклопедичний словник

    азот- А м. azote m. араб. 1787. Лексіс.1. алхім. Перша матерія металів – металева ртуть. Сл. 18. Пустився він парацельс на кінець світу, пропонуючи всім за дуже помірну ціну свій Лауданум і свій Азот, для лікування всіх можливих ... ... Історичний словник галицизмів російської

    - (Nitrogenium), N, хімічний елемент V групи періодичної системи, атомний номер 7, атомна маса 14,0067; газ, tкіп 195,80 шС. Азот основний компонент повітря (78,09% за обсягом), входить до складу всіх живих організмів (в організмі людини. Сучасна енциклопедія

    Азот- (Nitrogenium), N, хімічний елемент V групи періодичної системи, атомний номер 7, атомна маса 14,0067; газ, tкіп 195,80 °С. Азот основний компонент повітря (78,09% за обсягом), входить до складу всіх живих організмів (в організмі людини. Ілюстрований енциклопедичний словник

    - (Хім. Знак N, атомна вага 14) один з хімічних елементів; безбарвний газ, що не має ні запаху, ні смаку; дуже мало розчинний у введенні. Питома вага його становить 0.972. Пікте в Женеві і Кальєті в Парижі вдалося згустити азот, піддаючи його високому тиску. Енциклопедія Брокгауза та Єфрона

    N (лат. Nitrogenium * a. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; і. nitrogeno), хім. елемент V групи періодич. системи Менделєєва, ат.н. 7, ат. м. 14,0067. Відкритий у 1772 англ. дослідником Д. Pезерфордом. За звичайних умов A.… … Геологічна енциклопедія

    Чол., хім. основа, головна стихія селітри; селітротвор, селітрород, селітряк; він же головна, за кількістю, складова частина нашого повітря (азот 79 обсягів, кисню 21). Азотистий, азотний, азотовий, азот у собі містить. Хіміки розрізняють … Тлумачний словник Даля

    Органоген, нітроген Словник російських синонімів. азот сущ., кіль у синонімів: 8 газ (55) неметал … Словник синонімів

    Азот- це газ, який гасить полум'я, тому що не горить і не підтримує горіння. Його одержують фракційною перегонкою рідкого повітря, зберігають під тиском у сталевих балонах. Азот застосовують, в основному, для виробництва аміаку та ціанаміду кальцію, а… Офіційна термінологія

Книги

  • Тести з хімії. Азот та фосфор. Вуглець та кремній. Метали. 9 клас (До підручника Г. Є. Рудзітіса, Ф. Г. Фельдмана "Хімія. 9 клас" . , Боровських Т.. Даний посібник повністю відповідає федеральному державному освітньому стандарту (другого покоління). Посібник включає тести, що охоплюють теми підручника Г. Е. Рудитиса. Е. Рудзітіса, Ф. Г.…

Азот хімічний елемент атомний номер 7, атомна маса 14,0067. У повітрі вільний азот (як молекул N 2) становить 78,09%. Азот трохи легший за повітря, щільність 1,2506 кг/м 3 при нульовій температурі і нормальному тиску. Температура кипіння –195,8°C. Критична температура -147 ° C та критичний тиск 3,39 МПа. Азот безбарвний, без запаху і смаку, нетоксичний, незаймистий, невибухонебезпечний і не підтримує горіння газ у газоподібному стані при звичайній температурі має високу інертність. Хімічна формула - N. У звичайних умовах молекула азоту двоатомна - N 2 .

Виробництво азоту в промислових масштабах ґрунтується на отриманні його з повітря (див. ).

Досі точаться суперечки про те, хто був першовідкривачем азоту. У 1772 р. шотландський лікар Даніель Резерфорд(Daniel Rutherford) пропускаючи повітря через розпечене вугілля, а потім через водний розчин лугу – отримав газ, який він назвав «отруйний газ». Виявилося, що палаюча лучинка, внесена в посудину, наповнену азотом, гасне, а жива істота в атмосфері цього газу швидко гине.

Водночас, проводячи подібний досвід, азот здобули британський фізик. Генрі Кавендшин(Henry Cavendish) назвавши його «задушливе повітря», британський дослідник природи Джозеф Прістлі(Joseph Priestley) дав йому ім'я "дефлогістоване повітря", шведський хімік Карл Вільгельм Шеєле(Carl Wilhelm Scheele) – «зіпсоване повітря».

Остаточне ім'я «азот» цьому газу дав французький вчений Антуан Лоран Лавуазьє(Antoine Laurent de Lavoisier). Слово «азот» грецького походження і означає «неживий».

Виникає логічне питання: «Якщо азот утворює , який сенс його використовувати для зварювання нержавіючих сталей, у складі яких є елементи карбіду?»

Вся справа в тому, що навіть порівняно невеликий вміст азоту збільшує теплову потужність дуги. Через цю особливість, азот найчастіше використовують не для зварювання, а для плазмового різання.

Азот відноситься до нетоксичних газів, але може діяти як простий асфіксант (задушливий газ). Задуха настає тоді, коли рівень азоту в повітрі скорочує вміст кисню на 75% або нижче за нормальну концентрацію.

Випускають азот по газоподібним та рідким. Для зварювання та плазмового різання застосовують газоподібний азот 1-го (99,6% азоту) та 2-го (99,0% азоту) сортів.

Зберігають і транспортують його в стислому стані в сталевих балонах. Балони пофарбовані в чорний колір та написом жовтими літерами «АЗОТ» на верхній циліндричній частині.

Важко говорити про хімічні властивості елемента, що так мало активний, як азот.

На відміну від кисню, що взаємодіє майже з усіма елементами, що зустрічаються в природі, газоподібний азот при кімнатній температурі з'єднується з єдиним елементом - літієм, утворюючи при цьому нітрид літію (N2 + 6Li = 2LiзN).

З іншими хімічними елементами азот вступає у реакцію лише за високої температури, великому тиску й у присутності каталізатора.

З металами, як у разі літію, азот дає нітриди, у яких зазвичай буває трехвалентным. Утворення нітридів відбувається за високої температури, за безпосередньої взаємодії елементарного азоту з розпеченим металом.

Існує реакція, перебіг якої начебто спростовує малу активність азоту. Це реакція утворення нітриду алюмінію з окису алюмінію та азоту за високої температури (Аl2Оз + N2 + 3С = 2AlN + 3СО). Може здатися, що в цій реакції азот активніший, ніж кисень, і що при високій температурі йому вдається відібрати алюміній у кисню.

Насправді це не так. У відсутності вуглецю азот не здатний витіснити кисень з окису алюмінію, як і без азоту не можна отримати окис вуглецю з окису алюмінію та вугілля. Справа в тому, що в розпеченій суміші окису алюмінію з вугіллям у присутності азоту створюються сприятливі умови для одержання окису вуглецю з одночасним утворенням досить стійкого нітриду алюмінію.

Якщо через нагріту суміш соди з вугіллям пропустити азот, виходить натрієва сіль синильної кислоти або ціаністий натрій та окис вуглецю

(Nа2СОз + 4С + + N2 = 2NaCN + 3СО).

Азот досить легко поглинається розпеченим карбідом кальцію (СаС2), утворюючи при цьому важливий технічний продукт – ціанамід кальцію.

(СаС2 + N2 = Ca(CN)2 + С).

Існують й інші реакції, які для азоту здаються незвичайними. При високій температурі уран так бурхливо поєднується з азотом, що створюється враження, ніби уран горить в атмосфері азоту так само, як залізний дріт горить у кисні. Також бурхливо реагує з азотом розпечений цезій.

Нітриди металів дуже нестійкі і розкладаються на гідрати металів та аміак (AlN + + 3Н2О = Аl(ОН)3 + NН3). Окис азоту - безбарвний газ важчий за повітря, не розчиняється у воді і являє собою несолетворний оксид. З киснем вона відразу вступає в реакцію і дає двоокис азоту (2NO + 02 = 2N02).

У лабораторії окис азоту одержують дією азотної кислоти на мідь. Якщо в колбу, наповнену розведеною азотною кислотою опустити кілька шматочків міді, то відразу почнуть виділятися бульбашки безбарвного газу - окису азоту. Якщо зібрати окис азоту в циліндр і залишити його відкритим, то газ у циліндрі почне буріти з поверхні і поступово бурий шар збільшуватиметься, просуваючись углиб циліндра. Це оксид азоту окислюється до двоокису азоту киснем повітря.

Аміак (NН3) - найпростіша сполука азоту та водню. З усіх хімічних сполук азоту саме аміак – найважливіший промисловий продукт. В даний час найширше застосування в промисловості знаходить аміак, отриманий безпосередньо з газоподібного азоту та водню (N2+3H2=2NНз).

Ця реакція, як видно з рівняння, оборотна, тобто може протікати як у бік утворення аміаку, так і в бік його розкладання на азот і водень. Щоб змусити реакцію йти у бік утворення аміаку із потрібною швидкістю, необхідно підібрати найвигідніші умови. Такими умовами є висока температура і тиск, і відповідний каталізатор.

Надзвичайно важливими хімічними сполуками азоту є його кисневі сполуки.

Відомі п'ять різних оксидів азоту: закис азоту, або газ, що веселить (N20), де азот одновалентний; окис азоту (NO), в якій азот двовалентний; азотистий ангідрид, або триокис азоту (N2Оз),- в цій сполукі азот тривалентний; двоокис азоту (N02), де азот чотиривалентний, і, нарешті, азотний ангідрид, або п'ятиокис азоту (N20s), в якій азот пятивалентен.

Закис азоту (N20) не може бути отримана з газоподібного кисню та азоту, вона утворюється з азотнокислої солі амонію, яка при обережному нагріванні розкладається на закис азоту та воду (NН4NОз = N20 + 2Н2О).

Закис азоту - безбарвний газ, має солодкуватий смак та слабкий, приємний запах. Властивості цього газу були вивчені англійським хіміком Деві. 1799 року. Цікавлячись дією різних газів на організм людини, Деві зазвичай відчував їх на собі. При вдиханні закису азоту він прийшов у збуджений стан, що супроводжується сміхом. За ці властивості закис азоту була названа їм веселим газом. Надалі було встановлено, що з більш тривалому вдиханні закису азоту настає втрата свідомості.

Окис азоту (NO) виходить сполукою азоту з киснем за дуже високої температури в електричній іскрі (N2+02=2NO). Реакція ця йде оборотно, тобто поряд з утворенням окису азоту йде її розкладання. В електричній іскрі можна отримати порівняно невелику кількість окису азоту. У природі, також у невеликих кількостях, оксид азоту утворюється з кисню та азоту повітря під час грози.

Окис азоту - безбарвний газ важчий за повітря, не розчиняється у воді і є несолетворним оксидом. З киснем вона відразу вступає в реакцію і дає двоокис азоту (2NO + 02 = 2N02).

У лабораторії окис азоту одержують дією азотної кислоти на мідь. Якщо в колбу, наповнену розведеною азотною кислотою, опустити кілька шматочків міді, то відразу ж почнуть виділятися бульбашки безбарвного газу - окису азоту. Якщо зібрати окис азоту в циліндр і залишити його відкритим, то газ у циліндрі почне буріти з поверхні і поступово бурий шар збільшуватиметься, просуваючись углиб циліндра. Це оксид азоту окислюється до двоокису азоту киснем повітря.

Двоокис азоту (N02) - газ у півтора рази важчий за повітря. При охолодженні нижче нуля перетворюється на рідина жовтуватого кольору, а при температурі - 10° утворює безбарвну кристалічну масу. Двоокис азоту добре розчиняється у воді, і, реагуючи з нею, дає азотну та азотисту кислоти (2N02 + Н2О = НNОз + HN02). Азотистий ангідрид, або триокис азоту (N2Оз), при кімнатній температурі та атмосферному тиску малостійка газоподібна сполука, яка розпадається на окис і двоокис азоту. Але азотистий ангідрид розпадається не до кінця: між трьома газоподібними речовинами встановлюється рівновага, при якому залишається 10,5 відсотка триокису азоту, що не розпався.

Азотний ангідрид (N20s) існує лише за температури вище 450-500. Нижче цієї температури він зріджується, а при 300 твердне, утворюючи безбарвні кристали.

Аміак - одна з сполук, важливість якої для неорганічної та органічної областей хімії надзвичайно велика. Досить сказати, що переважна частина азотовмісних сполук виходить за участю аміаку. Завдяки здатності окремих видів бактерій і, ймовірно, рослин перетворювати азот повітря на аміак, на Землі з'явилася існуюча форма життя.

За деякими властивостями аміак схожий на воду. Правда, за звичайної кімнатної температури це безбарвний їдкий газ (згадайте запах нашатирного спирту), але й вода може бути газоподібною.

Аміак легко перетворити на рідину. Для цього достатньо його винести на 35-градусний мороз.

Отримання, аміаку, Переважна частина NНз виходить так:

N2+3H2=2NH3+92 кДж

Гідразин. Молекула гідразину - N2H4 є продуктом заміщення атома водню в аміаку групою NH2:

2NНз+ NaOCl=N2H4+NaCl+ Н2О

Ця основа слабша, ніж аміак.

Безводний гідразин - безбарвна рідина, що димить, твердне при 20 С.

Досить стійкий і лише за 350 ОС спокійно розкладається на N2 і NH3. З водою поєднується в будь-яких співвідношеннях, приєднуючи молекулу води, утворює гідрат гідразину.

Інтерес до гідразину та його значення відразу зросли, коли виявилося, що він може бути рідким ракетним паливом. Горить він у кисні гарним фіолетовим полум'ям

N2H4+02=2H20+N2+Q

На цій реакції засноване використання гідразину для ракетних двигунів.

Відновлювальні функції гідразину дуже сильні. Окисні властивості у N2H4 майже відсутні. Тільки сильні відновники можуть перетворити гідразин на аміак, наприклад водень у момент виділення:

Азотистоводнева кислота за своїми властивостями різко відрізняється від аміаку та гідразину, хоча і містить тільки атоми водню та азоту

За силою азотистоводнева кислота близька до оцтової, але її солі розчинні так само добре, як і солі соляної кислоти. Сама кислота є безбарвною летючою рідиною з різким неприємним запахом.

Практично одержують кислоту та її солі при реакції аміду натрію з оксиом азоту (1).