Соединенија азот. својства на азот

Раѓајќи нитрат - што во превод од латински збор Nitrogenium. Овој наслов азот - хемиски елемент со атомски број 7, глава 15-та група во долгата верзија од периодниот систем. Во форма на едноставна супстанција составена од земјата дистрибуирани на воздушните перничиња - атмосфера. А сорта на азотни соединенија се најде во земјината кора, и живи организми се широко се користат во индустријата, војската, земјоделството и медицината.

Зошто е азот наречен "гуши" и "безживотни"

На историјата на хемија предлагам прво доби оваа едноставна супстанција Хенри Кевендиш (1777). Научни додава воздух во текот на топла јаглен за апсорпција на реакција производи со користење на алкален. Како резултат на искуство истражувач најде безбоен, без мирис гас, unreacted јаглен. Кевендиш го нарече "задушување воздух" за неможноста да се задржи дишењето и согорување.

Хемиска да се објасни дека кислород се доведува во реакција со јаглен, е формирана на јаглерод диоксид. Останатите "задушување" на воздухот беше во најголем дел од молекулите N _2. Кевендиш и други научници во тоа време за ова прашање се уште не е познато, иако азот и нитратен соединенија потоа беа широко користени во економијата. Научникот изјави за необичното гас на еден колега да се спроведат слични експерименти - Џозеф Присли.

Во исто време, Карл Шеле го привлече вниманието на непознат компонента на воздух, но не успеа правилно да го објасни нејзиното потекло. Единствено Даниел Радерфорд во 1772 видоа дека сегашната експерименти "задушување" "расипан" гас - азот. Некои научници веруваат дека нејзиниот откривач - тоа е уште дебатираат историчари на науката.

15 години по експерименти Радерфорд познатиот хемичар Antuan Lavuaze предложен да го замени терминот воздух "расипан" се однесува на азот, од друга - Nitrogenium. Од страна на време се покажа дека оваа супстанција не изгори, не поддржува дишење. Потоа имаше рускиот името "азот", што се толкува на различни начини. Често велат дека терминот значи "безживотни". Следните студии ги демантираат раширеното верување за својствата на супстанциите. Азотни соединенија - протеини - главните макромолекули во составот на живи организми. Со цел да изгради растенија апсорбираат од почвата минерална исхрана потребно елементи - ^2- јони NO ₃ и NH ^{4 +.}

Азот - хемиски елемент

За да се разбере атомска структура и својства помага во периодниот систем (PS). Позицијата на хемиски елемент во периодниот систем може да се дефинира нуклеарно полнење, број на протони и неутрони (масовно број). Неопходно е да се обрне внимание на вредноста на атомската маса - ова е една од главните карактеристики на елементот. период, бројот одговара на бројот на нивото на енергија. Кратката верзија на бројот на периодниот систем група одговара на бројот на електрони во ниво на надворешниот energaticheskom. Сумирањето на податоци во општите карактеристики на азот со својата позиција во периодниот систем:

• Ова е не-метални елементи е во горниот десен агол на СС.
• Хемиски симбол: Н.
• број на имот: 7.
• Релативна атомска маса: 14,0067.
• Формула испарливи водородните соединенија: NH ₃ (амонијак).
• Форми повисока оксид N ₂ O _5, кој е еднаков на валентноста на азот В.

Структура азотен атом:

• нуклеарно полнење +7.
• На бројот на протоните: 7; бројот на неутрони: 7.
• Број на нивото на енергија: 2.
• Вкупниот број на електрони: 7; e со формулата: 1s ² 2s ² 2p ^3.

Детали студирал стабилни изотопи елемент № 7, нивната маса броеви - 14 и 15. Содржината на светлина атоми од кои е 99,64%. Јадрата на краткотрајни радиоактивен изотоп е, исто така, 7 протони, и бројот на неутрони варира во голема мера: 4, 5, 6, 9, 10.

Азот во природата

Како дел од молекулите на воздухот се присутни земјата обвивка едноставна супстанција, чија формула - N _2. Содржината на азот во атмосферата е околу 78.1% волумен. Неоргански соединенија од хемискиот елемент во Земјината кора - различни амониумови соли и нитрати (Niter). Соединенија на формула и имињата на некои од најважните супстанции:

• NH _3, амонијак.
• _NO2, азот диоксид.
• Нано ₃ Натриум нитрат.
• (NH _{4) 2} SO _4, амониум сулфат.

Валентни на азот во последните две соединенија - IV. Јаглен, почвата, живи организми, исто така, содржи N атоми во обврзани форма. Азот е компонента на амино киселини макромолекули, ДНК и РНК нуклеотиди, хормони и хемоглобин. Вкупната содржина на хемискиот елемент во човечкото тело достигне 2,5%.

едноставна супстанција

Азот во форма на двоатомски молекули - најголем волумен и тежина на атмосферата на воздухот. Супстанција, чија формула е N _2, нема мирис, боја и вкус. Овој гас е повеќе од 2/3 воздухот земјата обвивка. Течен азот е безбоен супстанција, слична вода. Врие на температура од -195,8 ° C. M (N ₂₎ = 28 g / mol. Едноставна супстанција малку полесно кислород, азот, воздухот, нејзината густина е блиску до 1.

Атомите во молекулата врзуваат цврсто 3 заеднички електронски парови. Соединението покажува голема хемиска отпорност, кој се разликува од кислород и други гасовити супстанции. За да молекул на азот е поделена во нејзините составни атоми е потребно да се шириме енергија 942,9 kJ / mol. Контакт на три пара на електрони е многу силна, почнува да се распаѓа кога ќе се загреат над 2000 ° C.

практично не се случува во нормални услови, дисоцијацијата на молекули во атоми. Хемиски инертност, исто така, е предизвикана од азот целосно отсуство на поларитетот во својата молекула. Тие комуницираат многу слабо едни со други, со што работат на гасовита состојба на материјата на нормален притисок и на температура блиска до собна температура. Ниска хемиски активност на молекуларен азот се користи во различни процеси и уреди, каде што тоа е потребно да се создаде инертна средина.

Дисоцијација на молекули N ₂ може да се појави под влијание на сончевото зрачење во горните слоеви на атмосферата. Атомски азот е формирана, кој реагира со одредени метали и неметали под нормални услови (фосфор, сулфур, арсен). Резултатот е синтеза на супстанции да се услови на земјата добиени индиректно.

азот валентноста

На надворешните електрони школка на атомот формира 2 s 3 и p електрон. Овие негативни азот може да даде честички при интеракција со други елементи кои одговараат на нејзината намалување својства. Споени во недостасува октет до 3 електрони атом на оксидативен покажува способност. Електронегативност азот под неговата метални својства се помалку изразени од онаа на флуор, кислород и хлор. При интеракција со овие хемиски елементи азот дава електрони (оксидираат). Намалување на негативни јони следено со реакција со други метали и неметали.

Типични азот валентна - III. Во овој случај, хемиски врски се формирани од страна на надворешниот p-атракција на електрони и создавање на заеднички (им) пар. Азот е способна за формирање Број на-акцептор врска, поради неговата сам пар на електрони, како што е амониум јон NH ^{4 +.}

Прв во лабораторија и индустрија

Еден лабораториски методи врз основа на оксидативен својства на бакар оксид. Употреба на азот соединение со водород - амонијак NH _3. Овој непријатен мирис гас vzaimoddeystvuet со прав бакар оксид црна. Како резултат на реакција произведува азот и се појавува метален бакар (црвен прав). Депонирани на ѕидовите на цевката waterdrops - уште еден производ реакција.

Друг метод лабораторија која користи азот соединение со метали - азид, на пример NaN _3. Добиени од гас кој не треба да бидат исчистени од нечистотии.

Лабораторија се врши разградување на амониум нитрати до азотни и вода. За да почнете со реакцијата, потребно е греење, тогаш процесот продолжува со еволуцијата на топлина (егзотермни). Азот е загадена со нечистотии, па тоа се чисти и суви.

Подготовка на азот во индустријата:

• фракционо дестилација на течен воздух - метод, кој се користи физички својства на азот и кислород (различни точка на вриење);
• хемиската реакција на воздухот со топла јаглен;
• адсорптивна поделба на гас.

Интеракција со метали и водород - оксидирачки својства

Инерција трајни молекули не дозволува некои директни синтеза на азотни соединенија. За да ја активирате атоми неопходно да се силна греење или зрачење супстанција. Азот може да реагираат со литиум на собна температура, со магнезиум, калциум и натриум, реакцијата продолжува само со загревање. Соодветните метал нитриди се формирани.

На интеракција на азот со водород се одвива на висока температура и притисок. Исто така, овој процес бара катализатор. Амонијак добиени - еден од најважните хемиската синтеза. Азот, како оксидирачки агенс, покажува во нивните три негативни оксидација состојби:

• 3 (амонијак и други азотни соединенија, водород - нитриди);
• -2 (хидразин N ₂ H _4);
• -1 (хидроксиламин NH ₂ OH).

Најважните нитрид - Амонијак - подготвени во големи количини во индустријата. На голем проблем за долго време остана хемиски инертност на азот. Нејзините извори на суровини беа нитрат, но минерални резерви почна да опаѓа брзо со раст на производството.

На големо достигнување на хемиската науката и практиката е создавањето на техниката амонијак азот фиксација на индустриско ниво. Во посебни колони е со директна синтеза - реверзибилна процес помеѓу азот добиени од воздух и водород. Кога создавање на оптимални услови, смени рамнотежата на оваа реакција на страната на производот, со користење на принос катализатор амонијак е 97%.

Интеракција со кислород - намалување на својства

Со цел да се започне со реакција на азот и кислород, мора да биде силна греење. Поседуваат доволно енергија електричен лак и празнење гром во атмосферата. Најважните неоргански соединенија во кои азотниот атом е во своето позитивно оксидација состојби:

• 1 (азот оксид (I) N ₂ O);
• +2 (NO на азот моноксид);
• 3 (азот оксид (III) N ₂ O _3, HNO ₂ азотен киселина, нивни соли нитрит);
• 4 (азот диоксид (IV) _{NO: 2);}
• 5 (азот пентоксид (V) N ₂ O _5, HNO ₃ азотна киселина, нитрати).

На вредноста на природно-настанатите

Растенија апсорбираат јони на амониум и нитрат анјони од почвата се користи за синтеза на хемиски реакции на органски молекули во клетките постојано трчање. Атмосферски азот јазол бактерии може да се асимилираат - микроскопски субјекти формирање нодули на корените на мешунките. Како резултат на тоа, оваа група на растенија доби потребното батерија, го збогатува почвата.

Во текот на тропските бури се случи оксидација реакција на атмосферскиот азот. Оксидите се растворени за да се формира киселини, овие соединенија на азот влезат во почвата во вода. Поради циклус на елементи во природата постојано се обновуваат своите резерви во земјината кора, воздухот. Комплекс органски молекули кои содржат азот во неговиот состав, се деградирани од бактерии на неоргански компоненти.

практична употреба

Најважните азотни соединенија за земјоделство - високо растворливи соли. Се апсорбира од страна на растенијата уреа нитрат (натриум, калиум, калциум), амониумови соединенија (амонијак вода, хлорид, сулфат, амониум нитрат).
Инертен својства азот растенија неможноста да се апсорбира од надвор да доведе до потребата да се направи големи дози годишно нитрати. Делови на организмот на растенијата се во можност да ги чувате macrocell моќ "за во иднина", кој го деградира квалитетот на производот. Вишокот на нитрати кај зеленчук и овошје може да предизвика труење со луѓето, растот на малигните тумори. Во прилог на земјоделството, азотни соединенија се користат во други индустрии:

• за добивање на лекови;
• за хемиска синтеза на високо-молекуларни соединенија;
• во производството на експлозиви од тринитротолуол (ТНТ);
• за производство на бои.

NO оксид наоѓа употреба во хирургија, супстанцијата има аналгетски ефект. Губење на сензација кога се вдишува гас забележи дека дури и на првата истражувачи азот хемиски својства. Па имаше заедничко име "смеење гас".

Проблемот на нитрати во земјоделски производи

Солите на азотна киселина - нитрат - содржи одделно наплаќа анјон NO ^3-. Уште се користи старото име на група на супстанции - амониум нитрат. Нитрати се користи за да се оплоди полиња, во стаклени градини, градини. ги доведе во рана пролет пред садење, во лето - во форма на течна храна за. Сами по себе, супстанцијата не претставуваат голема опасност за луѓето, но во телото, тие се претвораат во нитрити, а потоа во нитрозамини. Нитрит NO ^2- јони - токсични честички, тие да предизвика оксидација на обоени железо во молекулите на хемоглобинот во јони тривалентен. Во оваа држава, главната супстанца на човечки и животински крвта не е во можност за транспорт на кислород и отстранување на јаглерод диоксид од ткивата.

Контаминацијата поопасен нитрат на храна за здравјето на луѓето:

• малигни тумори кои произлегуваат од конверзија на нитрати да нитрозамини (канцерогени);
• развој на улцеративен колитис,
• хипотензија или хипертензија;
• срцева слабост;
• крварење
• лезии на црниот дроб, панкреасот и развојот на дијабетес;
• развој на ренална инсуфициенција;
• анемија, нарушена меморија, внимание и интелигенција.

Истовремена употреба на различни производи со големи дози на нитрати доведува до акутно труење. Изворите може да се растенија, вода за пиење, готови јадења со месо. Впива во чиста вода и готвење може да се намали на исхрана содржина на нитрати производи. Истражувачите откриле дека високите дози на опасни соединенија забележано во незрела и фабрика за производство на стаклена градина.

Фосфор - елемент Pnictogen

Атоми на хемиски елементи кои се во истата вертикална колона од периодниот систем, покажуваат заеднички својства. Фосфор се наоѓа во третиот период, тоа се однесува на група од 15, како и азот. Структура елементи слични атоми, но постојат разлики во својства. Азот и фосфор покажуваат негативни валентноста и оксидационен III во нивни соединенија со метали и водород.

Многу фосфор реакции продолжи на обичните температури, хемиски активни елементи. Се доведува во реакција со кислородот за да формираат P ₂ O ₅ повисока оксид. Воден раствор на овој материјал има својства на киселина (metaphosphoric). Додека за греење ортофосфорна киселина е добиен. Се дефинира множество на видови на соли, од кои многу се на минерални ѓубрива, на пример superphosphates. Азотни и фосфорни соединенија формира важен дел од циклусот на материјата и енергијата на нашата планета, кои се користат во индустријата, земјоделството и други области.