Элемент АЗОТ (N) его свойства, получение, изотопы, применение

азот химический элемент Азот (N) — это химический элемент 15 группы (или подгруппы V(a) короткой формы), 2-го периода таблицы Менделеева с атомным номером 7. Чистый азот N2 представляет безцветный газ, без вкуса и запаха, плохо растворимый в воде, при сильном охлаждении и под высоки давлением превращается в жидкость. Один из самых распространённых элементов на Земле. По химическим свойствам инертен, но реагирует с комплексными соединениями переходных металлов. Основной компонент воздуха (78,09 % объёма), при разделение которого получают промышленный азот. Применяется как инертная среда для множества технологических процессов; жидкий азот – хладагент. Азот – один из основных биогенных элементов, входящих в состав белков и нуклеиновых кислот.

Основные свойства элемента Азот (N) и его параметры таблица

Свойства атома Азота

Название

Азот / Nitrogenium

Символ

N

Номер

7

Атомная масса (молярная масса)

[14,00643;  14,00728] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

1s22s22p3

Радиус атома

92 пм

Кларковое число (кларк)

19 г/т

Химические свойства Азота

Ковалентный радиус

75 пм

Радиус иона

13 (+5e) 171 (-3e) пм

Электроотрицательность азота

3,04 (шкала Полинга)

Валентность азота

III, IV

Степени окисления азота

5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2, −3

Энергия ионизации (первый электрон)

1401,5 (14,53) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества Азота

Плотность (при нормальных условиях)

0,808 г/см3 (-195,8 °C); при н. у. 0,001251 г/см3

Температура плавления

63,29 K (-209,86 °C)

Температура кипения азота

77,4 K (-195,75 °C)

Удельная теплота плавления

(N2) 0,720 кДж/моль

Удельная теплота испарения

(N2) 5,57 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

29,125 (газ N2) Дж/(K·моль)

Молярный объём

17,3 см3/моль

Кристаллическая решётка простого вещества Азота

Структура решётки азота

кубическая

Параметры решётки

5,661 Å

Прочие характеристики Азота

Теплопроводность азота

(300 K) 0,026 Вт/(м·К)

Номер CAS

7727-37-9

История открытия Азота

Примерно 200 лет назад ученые установили, что в воздухе есть газ, без которого невозможны дыхание и горение. Его назвали «жизненным воздухом». В 1772 году шотландский химик, ботаник и врач Даниэль Резерфорд (1749–1819) установил, что при сжигании в стеклянном сосуде фосфора и других горючих веществ объем воздуха уменьшался примерно на 20%, то что осталось он назвал «испорченным воздухом». В том же году английский физик и химик Генри Кавендиш (1731–1810) удалил из воздуха кислород (раскаленным углем) и углекислый газ (щелочью). Оставшийся газ он назвал «удушливым воздухом». В 1787 г. французский химик ЛавуазьеАЛ установил, что составные части воздуха – «жизненный воздух» и «удушливый воздух» – это простые вещества, то есть в каждом из них есть атомы только одного сорта. Лавуазье назвал эти газы кислородом и азотом (франц. oxygene и azote). Слово azote он произвел от греческого zoos – живой и отрицательной приставки – «не поддерживающий жизни».

Получение азота

Получение в промышленности

Азот в промышленности получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Сначало отгоняется азот (tкип=-195,8°C), а затем кислород (tкип=-183°C)

Получение азота в лаборатории

1. реакции окисления NH3:

2NH3 + CuO → t°→ N2↑ + 3Cu + 3H2O

4NH+ 3O2 → t°→ 2N2 + 6H2O

2. реакции внутримолекулярного окисления- востановления:

NH4NO2 → t°→ N2↑ + 2H2O

(NH4)2Cr2O7 → t°→ N2↑ + 2H2O + Cr3O3

3. восстановление HNO3

12HNO3(p) + 5Mg → t°→ N2↑ + 5Mg(NO3)2 + 6H2O

4. разложение азидов:

2NaN3 → t°→ 2Na + 3N2

Азот в природе

Различают азот как химический элемент N с порядковым номером 7; молекулярный азот N2 как простое газообразное вещество; белковый азот, содержащийся в белках; нитратный азот, входящий в состав соединений в виде нитрогруппы; связанный азот, входящий в любое химическое соединение (исключая молекулярный азот); и усваиваемый азот, находящийся в форме, усваиваемой растениями.

Содержание азота в атмосфере (в форме N2) по массе составляет 75,6%.

Общее содержание азота в земной коре в виде его соединений составляет 0,01%.

Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14N – 99,635 % и 15N – 0,365 %. В лаборатории получены еще 14 радиоактивных изотопов азота с массовыми числами от 10 до 13 и от 16 до 25. Все они являются очень короткоживущими изотопами.

Таблица всех изотопов азота

изотопы азота таблица

Примененине Азота и его соединений

Область применения Азота

Цели применения

В химической промышленности

Синтез аммиака N2+ ЗН2 → t°,p,кат. → 2NH3 (производство азотной кислоты)

В электротехнической промышленности

Создание инертной среды при заполнении азотом электрических ламп

В химикотермической обработке металлов

Азотирование поверхности стальных изделий путем насыщения азотом при высокой температуре

В сельском хозяйстве

Азотсодержащие соединения NaNO3, KNO3, NH4NO3, (NH4)SO4 в качестве удобрений

В военном деле и в геологоразведочных работах

KNO3 — составная часть пороха (KNO3 + S + С);

NH4NO3— составная часть взрывчатого вещества аммонала (NH4NO3 + С + Аl)

В медицине

Аминокислоты, белки, нитроглицерин и другое.

____________

Источник информации:

1. Химическая энциклопедия в пяти томах / Москва, 1990

2. Большая энциклопедия химических элементов / И.А. Леенсон, — М.: 2014.

3. Материалы сайта ru.wikipedia.org


1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 [2 Голоса (ов)]

Поделитесь ссылкой с друзьями:

Комментарии:

comments powered by HyperComments
Подписываемся на обновления!  
 vk ok tw

Главная    |   Обратная связь    |   Карта сайта   |   Заказать работу 

infotables.ru © 2014 - 2019. Копирование материала с сайта возможно только при наличие активной индексируемой ссылки на infotables.ru

Информация, размещенная на сайте, предоставлена в целях ознакомления. Владельцы сайта infotables.ru не несут ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого cайта.

Яндекс.Метрика

 вконтакте   однокласники   tw