Азот деген эмне? Массалык азот. азот молекуласы

15 топ [Va] Мезгил-мезгили менен берилүүчү столдун рудалык эмес элемент - азот атому бир молекуланы пайда биригип, 2 - түссүз, бүт жандыктардын дүйнө шарттарында көп бөлүгүн түзгөн жана бир бөлүгү болуп саналган, жытсыз жана даамсыз газ.

ачылыш тарыхы

Азот газ жердин абасына болжол менен 4/5 болуп саналат. Бул алгачкы аба изилдөө бөлүнүп чыккан. 1772-жылы, тагал Himik Карл Шееле Wilhelm биринчи жолу ушундай азот экенин көрсөтүү үчүн. Анын айтымында, аба, ал, "өрт аба" деп, алардын бири эки газдардын, аралашмасы болуп саналат, деп күйүү колдоо көрсөтүү болуп саналат, ал эми башка - .. аны жалмап биринчи кийин калган, анткени, "таза аба". Бул кычкылтек жана азот болгон. Ошол эле учурда азоттун шотландиялык бир ботаник Даниел баяндама, биринчи кезекте, анын жыйынтыктарын, ошондой эле Улуу Британиянын химик Генри Cavendish жана кычкылтек ачылган Шееле басмырлоосу менен бөлүштү Британдык диний жана илимпоз Dzhozefom Pristli, жарыяланган тарабынан бөлүнүп берилди тегерегинде. Андан ары изилдөө, жаңы газ нитраты же калий нитраты бир бөлүгү болуп саналат (KNO _3), жана, ага ылайык, ал 1790-жылы Азот биринчи эле Өрөспүүбүлүкэтэ химиялык элементтердин таандык French химик Chaptal менен азот ( "бойго селитра берет") деп аташты көрсөттү күйүү кычкылтектин ролу алардын түшүндүрмө phlogiston теориясын толугу менен кыйратты - XVIII кылымда популярдуу. туура күйүү. өмүр (грек ζωή) колдоо үчүн бул химиялык элементтин албашы Өрөспүүбүлүкэтэ азот газ деген ошол себеп болгон.

пайда болушу жана таралышы

азот деген эмне? химиялык элементтердин мол караганда, ал алтынчы орунду ээлеген. көлөмү Жердин атмосфера 75,51% га чейин, салмагы жана 78,09% менен көмүртектен турат жана өнөр жайы үчүн негизги булагы болуп саналат. атмосфера, ошондой эле аммиак жана аммоний туздары менен бир аз өлчөмдө, ошондой эле азоттун оксиддерин жана камтылган эмес азот кислотасын, Жаан-чачында жана ичинен күймө кыймылдаткычтарды пайда болгон. Free азот көптөгөн метеориттердин, жанар тоолордун жана тоо-кен газ жана кээ бир, минералдык булактары, Күн, жылдыздар жана тумандуулуктарды табууга болот.

Азот, ошондой эле калий, натрий нитраты кендердин табылган, ал эми адамдын муктаждыктарын канааттандырууга жетиштүү болот. канаттуулардын көп казмаларды, кайда жарганат көп, же кургак жерлер менен тапса болот, бул элементтин бай дагы материалдык тезеги болуп саналат. Ошондой эле, азот аммоний иондорунун түрүндө аммиак жана аммоний туздары түрүндө, ал эми деңиз менен суу жамгыр жана топурактын (NH ₄ ^{+) камтылган,} азотунун (NO ₂ ^-) жана нитраты (NO ₃ ^-). орточо белоктор сыяктуу татаал органикалык кошундулардын болжол менен 16%, бардык тирүү организмдердин ушул болуп саналат. жер кыртышынын табигый мазмуну 0,3 бөлүктөрү 1000 космостогу басымдуулук менен - 3 кремний атомунун 7 атомдорго чейин.

XXI-кылымдын башында азоттун (аммиак сыяктуу) ири өндүрүүчү өлкөлөр, Индия, Россия, Америка Кошмо Штаттары, Тринидад жана Тобаго, Украина эле.

Өнөр жайлык өндүрүш жана колдонуу

азот Өнөр жай өндүрүшү суюлтулган аба бөлчөк айдатуу негизделген. Анын кайноо температурасы бөлүнгөн -195,8 ° C, кычкылтек караганда 13 ° C төмөнкү барабар. Азот да абадагы көмүртек же көмүр менен чыккан көмүр кычкыл газын, сууну калдык азоттун бөлүнүп боюнча күйүү тарабынан ири өлчөмдөгү пайда болот. кичинекей масштабда таза азот azide БАРИ Ба (N ₃₎ жылытуу тарабынан даярдалган _2. Лабораториялык жооп аммоний азотунун чечүү жылытуу (NH ₄ NO _{2) кирет,} суулуу бром чечүү менен же от жагылуучу менен аммиактын кычкылдануу жез кычкылынын :

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

Elemental азоттун кычкылтек жана ным салууну талап кылган мамиле үчүн инерттик чөйрөдө катары пайдаланылышы мүмкүн. колдонулат жана суюк азот жатат. Суутек, метан, көмүртек кычкылы, кычкылтек, желек жана - азот кайноо кезде катуу кристаллдык абалында эмес, бир гана зат.

химиялык өнөр жай, бул химиялык элемент кычкылдатууну же башка хроникалык, бир инерттик кошпогону сыяктуу эле, жалкоолук газ жылуулук же химиялык, ошондой эле өрт же жарылуу ингибиторун алып алдын алуу үчүн колдонулат. тамак-аш өнөр жайында, азот газ хроникалык алдын алуу үчүн колдонулат, жана суюктук - үшүк-кургатуу жана муздатуу системалары үчүн. электр өнөр газ кычкылдатууну жана башка химиялык-аракеттерди алдын-жылы, кабелдик кабыкты pressurizes жана мотору коргойт. металлургия, азот, ширетүүчү жана brazing колдонулат, алдын алуу кычкылдануу, carburization жана decarburization. бул майда тешиктүү резинадан, пластмассаны өндүрүү жана эластомерлер өндүрүүдө колдонулат жигердүү газ, ал аэрозолдук банкага бир шайлоочулардын арты катары кызмат кылат, ошондой эле суюк отун истребителдерди бир кысым тугызады. дары-жылы, суюк азот менен тез тоңдурулган кан, жилик чучугу, ткандарын, бактерияларды менен сперма сактоо үчүн колдонулат. Ал суперөткөргүч арыз тапты.

байланыштар

азот көбү химиялык кошундулардын өндүрүүдө колдонулат. элементтин атомдорунун ортосундагы үч байланыш ушунчалык күчтүү (226 молекулярдык суутек караганда эки эсе жогору хамелеон күнүнө ккал) болуп саналат, ал азот молекуласы дээрлик башка бирикмелер кирет.

Негизги өнөр жай ыкмасы жаздыруу элемент Хабер-Bosch Экинчи дүйнөлүк согуш учурунда иштелип Аммиак синтези үчүн жараян II, Германия болгон көз карандылыкты азайтуу үчүн Чилилик нитратынын. Бул түздөн-түз NH синтезин камтыйт ₃ - ажаткананы, кыжырым жыты менен түссүз газ - түздөн-түз элементтерден.

аммиактын көпчүлүгү, кyмyштy тазалоочу кислота (HNO ₃₎ айландырылат _жана нитраттардын - туз жана азот кислотасы, сода жана ТББнын (Na ₂ CO _3), Гидразин (N ₂ H ₄₎ - бир шайлоочулардын арты катары колдонулган түссүз суюктук, жана көптөгөн өнөр-жылы т.

Азот кислотасы элементтин башка негизги соода кошулма болуп саналат. Түссүз, жогорку дат суюк жер семирткичтер, боёк, дары жана жардыргыч заттарды өндүрүүдө колдонулат. Аммиак селитрасы (NH ₄ NO ₃₎ - аммиак жана азот кислотасы туз - көбүнчө азот жер семирткич курамдык бөлүгү болуп саналат.

Кычкылтек + азот

C кычкылтектин бир катар түзөт, азот кычкылы, R H. чала кычкылын (N _2)., Бул +1 кычкылынын Петербург (NO) барабар болгон (+2) жана кычкыл газынын (NO ₂₎ (4). Көптөгөн өтө оор, азот кычкылынын; Алар маанайда булганышынын негизги булагы болуп саналат. Ошондой эле газ күлүп деп аталган чала кычкылын, кээде Анестезия каражаты катары пайдаланылат. кере дем алганда, ал жумшак истерияны пайда кылат. Азот кычкылы бир күрөң газы аралык продуктуну түзүү үчүн кычкылтек менен тез кылары , кyмyштy тазалоочу кислота өндүрүү жана химиялык жана шайлоочулардын арты менен катуу тийген.

Ошондой эле колдонулган жогорку температурада азот имаратын менен металлдар тарабынан түзүлгөн кээ бир nitrides болуп саналат. бор, титандын, көчүрмө менен танталдын Nitrides атайын арыз бар. бор nitride (BN) бири кристаллдык түрү, мисалы, катуулук-жылы Алмаз кем эмес жана жаман Ошондуктан жогорку кесек колдонулган кычкылданат.

Органикалык эмес ниддерди CN тобу бар ^-. Суутек кислотасы же кислотасынын HCN, өтө оор жана түтөтүү байытуу үчүн колдонулган өтө уулуу газ жана башка өнөр жай жараянына ылайык кен казып алууда. Cyanogen (CN) ₂ химиялык аралык жана тоютту катары колдонулат.

Azides үч азот атому тобун камтыган кошулмалар бар -N _3. Алардын көбү туруксуз жана таасирлерге өтө сезгич болуп саналат. коргошун azide Алардын кээ бирлери, Pb (N _{3) 2,} детонатор жана грунттарды колдонулат. Azides, галогендер сыяктуу эле, дароо кошулмалардын көптүгү түзүү үчүн башка заттар менен өз ара.

Азот Органикалык бирикмелердин бир нече ми бир бөлүгү болуп саналат. Алардын көбү аммиак, суутегин, cyanogen, Андрей же, кyмyштy тазалоочу кислота да алынган эмес. Аминдер, аминокислоталар, аминдер, мисалы, аммиак алынган же аны менен жакын байланыштуу. Nitroglycerine жана nitrocellulose - азот ТББнын. Нитраттар өзүндө чала кислотасы (HNO _{2) даярдалган.} Пурин жана алкалоиддер азот бир же бир нече көмүртек атомун ордуна болгон менен анчалык бирикмелер болуп саналат.

Касиеттери жана кабыл

азот деген эмне? Бул -195,8 ° C, түссүз, илешкектүүлүгү аз суюктук боюнча жаратылганы сүрөттөлөт, түссүз, жытсыз газ. Элемент түрүндө көрсөтүлгөн N ₂ молекулалары түрүндө бар: N ::: N:, байланыш энергия хамелеон күнүнө 226 ккал барабар, экинчи бир гана көмүртек кычкылы үчүн (хамелеон күнүнө 256 килокалория) болгон. Ушул себептен улам, молекулалык азот жандандыруу энергия өтө жогору, ошондуктан кадимки шарттарда элемент салыштырмалуу инерттүү болуп саналат. Ошондой эле, жогорку туруктуу азот молекуласы күчтүү болсо да, ал эми төмөн мамилелери молекулалык азот, бул байланыш абдан көп азот кошулмалардын термодинамикалык туруксуздук, өбөлгө түзөт.

Салыштырмалуу жакында эле, күтүлбөгөн жерден табылган азот молекулалардын жөндөмү комплекстик кошулмасынын үчүн Печ катары кызмат кылат. рутений комплекстерин кээ бир чечимдер аба азот кетирет байкоо элементи турукташтырып кандай жакында жөнөкөй жана бул жерден көрсө болот жакшы жол менен алып келген.

Кыймылы жок азот жогорку кубаттуулуктагы электр агып аркылуу төмөнкү басымдагы газ өтүп алса болот. продукт янтарь жана ого бетер даярдуулук менен молекулярдык караганда жабылат, атомдук суутек, күкүрт, N phosphorous жана ар кандай металлдар, ошондой эле NO үчүн ажыратуучу жөндөмдүү ₂ жана O _2.

эмне азот түшүнүүгө, улам пайда бар, анын электрондук түзүлүшү алса болот 1s 2s ^{2 2 3} 2p. Беш тышкы орбиталарындагы кичине буйрук экранынан, натыйжалуу өзөктүк жооптуу натыйжасында байланыштар радиустагы аймагындагы сезди. Азот атомдору салыштырмалуу чакан жана көмүртек, кычкылтек арасында жайгашкан жогорку электр бар. E тарам үч байланыштар байланыштарды түзүүгө мүмкүндүк берүүчү, үч тышкы жарым-орбиталдарды камтыйт. Ошондуктан, азот атому өтө жогорку Reactivity, башка элементтер туруктуу экилик кошулмалар менен түзүү, айрыкча, башка элемент бир кыйла ар түрдүү кесте эмес болушу керек, олуттуу сымсыз байланыш берген. дагы бир элемент болуп кесте төмөн уюлдуулук кийин макулдашуу байланыштар катышуу үчүн өзүнүн бөлүшүлгөн электрондорду арылткан жарым-жартылай терс заряд, азот атомдун тиркелет. дагы бир элемент электр азот жарым-жартылай оң заряд кыйла молекуласынын донордук касиеттерин чектейт кийин. улам улам электр аз уюлдуу учурда дагы бир элемент болуп, бир нече байланыш бир үстөм барабар. Эгер атомдук өлчөмү дал келбейт бир байланыш салыштырмалуу алсыз болушу мүмкүн түзүү бир нече байланыштар пайда болуусуна жол бербейт, жана байланыш туруксуз.

аналитикалык химия

Көп учурда газ аралашмасы менен азот пайыздык химиялык реагенттерди башка компоненттеринин жутулушу кийин анын көлөмүн ченөө аркылуу аныктаса болот. сымап нитратынын алдында күкүрт кислотасын бөлүнүүлө газ сыяктуу нерселерди ченесе болот азот кычкылы, чыгарган. Алар жез кычкылынын үстүндө өрттөп жаткан Азот органикалык кошулмалардын эркин жана эркин азот башка күйүү продукттарынын жутулушу кийин газ катары бааланат мүмкүн. органикалык бирикмелердеги жерде заттарды аныктоо үчүн, ошондой эле белгилүү Kjeldahl ыкмасы тыгыздаштырылган күкүрт кислотасы (ыктыярдуу сымап камтыган же анын кычкылдан турган жана ар кандай туздар) менен кошулманы бузулуп турат. Ошентип, азот аммоний купоросу динин кабыл алат. кадимки кислотасы тарабынан чогултулат натрийдин гидрокычкылынын релиздер аммиак, кошуу; этибарга алган жок кислотасы калган суммасы, андан кийин титрлөө менен аныкталат.

Биологиялык жана психологиялык мааниси

тирүү заттын ичинде азот ролу органикалык кошундулардын анын психологиялык ишин тастыктайт. Көпчүлүгү тирүү организмдер химиялык элемент өзү колдоно албайт анын компоненттерин алуу мүмкүнчүлүгүнө ээ болушу керек. Ошондуктан, азот жазуу зарыл. жаратылыш, бул эки негизги жол натыйжасында пайда болот. Бир чөйрөдө электр энергиясын натыйжасы болуп саналат, ал азот жана кычкылтек молекуласы кылбаи, ошондуктан, эркин атомдор жол пайда NO жана NO _2. Кычкыл газы, анда суу менен ичтеги: 3No ₂ + H ₂ O → 2HNO ₃ + NO.

HNO ₃ эриген жана алсыз ичимдикти түрүндө жамгырдан жер келип жатат. Акыр-аягы, кислота азотунун жана нитраты пайда таасирсиз абалга келет курама кыртыштын азоттун бөлүгү болуп калат. айдоо топурактын N мазмуну көбүнчө төн нитраты жана аммоний туздары аркылуу кайтарып алды. жаныбарлар жана өсүмдүктөр Spin жана бузулуу топурактын жана абанын бир азот кошулманы кайтарат.

Дагы бир негизги табигый бекемдөө жараяны буурчак маанилүү иш болуп саналат. бактериялар менен симбиоздорго улам, бул элдерде анын компоненттерин түз аба азот айландыруу жөндөмдүү. Мындай AZOTOBACTER CHROOCOCCUM жана Clostridium pasteurianum катары кээ бир микроорганизмдер, өз Натанздагы чечүү алат

алар кысымга алынып дем, ал жогорку топтолушунун кан жана организмдин башка суюк түпнегиздери менен таркатылган учурларда, газ да, инерттүү, зыянсыз болуу. Бул дары таасир кылат, жана басымдарда абдан тез кыскарган болсо, ашыкча азот дененин ар кайсы жерлеринде газ көбүкчөлөрүнүн катары чыгат. Бул гу менен муундарды, танды, жарым-жартылай шал, ал тургай, өлүм менен кайгы алып келиши мүмкүн. Бул белгилер Decompression оору деп аталат. Ошондуктан, мындай жагдайда дем алуу, күн өткөрүп жаткандарга көбүкчөлөрүнүн түзбөстөн өпкө аркылуу үстөк азоттун чыгып үчүн нормалдуу басымды азайтуу үчүн өтө жай болушу керек. А жакшы альтернатива кычкылтек жана гелий бир дем аралашмасын пайдалануу болуп саналат. Гелий дене суюктуктары кыйла аз эрийт, жана тобокелдиктерди азайтат.

изотоптор

Азот эки туруктуу изотобу бар ^14-N (99,63%) жана ^15-N (0,37%). Алар химиялык алмашуу же жылуулук таркатуу менен бөлүнгөн болот. Жасалма атомун түрүндө азот массалык аралыгы 10-13 жана 16-24-жылы болуп саналат. абдан туруктуу 10 мүнөттөн жарым ажыроо. Алгачкы жасалма чордондук айланыш 1919-жылы англиялык илимпоз тарабынан жасалган жасалма Эрнест баяндама, ядро-17 кычкылтек жана протон алынган азот-14 Alpha-бөлүкчөлөрдү бомбалап.

касиеттери

Акыр-аягы, азоттун негизги касиеттерин Тизмеге:

• Атомдук саны: 7.
• азот атомдук салмагы: 14,0067.
• Эрүү: -209,86 ° С.
• Кайноо температурасы: -195,8 ° С.
• Жыштыгы (1 атм, 0 ° C): литрине азот 1,2506 гр.
• Кадимки кычкылдануу мамлекеттик -3, +3, +5.
• Electron тарам: 1s 2s ^{2 2 3} 2p.