Vaadake, mis on "lämmastik" teistes sõnaraamatutes. Lämmastik atmosfäärist Perioodilises süsteemis leiduv lämmastik

  • Nimetus - N (lämmastik);
  • Periood - II;
  • Rühm - 15 (Va);
  • Aatommass - 14,00674;
  • Aatomarv - 7;
  • Aatomi raadius = 92 pm;
  • Kovalentne raadius = 75 pm;
  • Elektronide jaotus - 1s 2 2s 2 2p 3;
  • sulamistemperatuur = -209,86 °C;
  • keemistemperatuur = -195,8 °C;
  • Elektronegatiivsus (Paulingi järgi / Alpredi ja Rochovi järgi) = 3,04 / 3,07;
  • Oksüdatsiooniaste: +5, +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3;
  • Tihedus (n.a.) = 0,808 g / cm3 (-195,8 ° C);
  • Molaarmaht = 17,3 cm 3 / mol.

Lämmastikuühendid:

  • Lämmastiku redoksreaktsioonide võrrandid...

Esimesena lämmastiku avastanud teadlast ei ole võimalik üheselt nimetada sel lihtsal põhjusel, et 1772. aastal tegid seda peaaegu üheaegselt kolm inimest – Henry Cavendish, Joseph Priestley ja Daniel Rutherford (sellesse nimekirja võib lisada ka Carl Scheele). Kuid ükski teadlastest ei saanud kunagi oma avastuse lõpuni aru. Paljud annavad "palmi" šotlasele Daniel Rutherfordile, kuna ta avaldas esimesena oma magistritöö, milles kirjeldas "rikutud õhu" põhiomadusi.

Nimeta ennast pakkus 1787. aastal välja A. Lavoisier.

Lämmastik on Päikesesüsteemis neljas keemiline element (vesiniku, heeliumi ja hapniku järel). Lämmastik on üks levinumaid elemente Maal:

  • maa atmosfäär sisaldab lämmastikku 3,87 10 18 kg - 75,6% (massi järgi) või 78,08% (mahu järgi);
  • maakoor lämmastikku sisaldab (0,7-1,5) 10 18 kg;
  • maa vahevöö sisaldab 1,3 10 19 kg lämmastikku;
  • lämmastiku hüdrosfäär sisaldab 2 10 16 kg (ühendite kujul 7 10 14 kg).

lämmastik mängib oluline roll organismide elus - see esineb valkudes, aminohapetes, amiinides, nukleiinhapetes.

Looduslik lämmastik koosneb kahest stabiilsest isotoobist 14 N - 99,635% ja 15 N - 0,365%.

Lämmastikuaatom sisaldab 7 elektroni, mis paiknevad kahel orbitaalil (s ja p) (vt Aatomite elektrooniline struktuur). Siseorbitaalil on 2 elektroni; välisküljel - 5 (üks vaba elektronpaar + kolm paaritut elektroni, mis võivad moodustada kolm kovalentset sidet; vt Kovalentne side).

Astudes reaktsioonidesse teiste keemiliste elementidega, võib lämmastikuaatom näidata oksüdatsiooniastet +5 kuni -3 (lisaks kolmele valentselektronile võib doonor-aktseptormehhanismi alusel tekkida veel üks side tänu vaba elektronpaarile aatom, millel on vaba orbitaal).

Lämmastiku oksüdatsiooniseisundid:

  • +5 - HNO3;
  • +4 - NO2;
  • +3 - HNO2;
  • +2 - EI;
  • +1 - N2O;
  • -1-NH20H;
  • -2-N2H4;
  • -3 (kõige tavalisem) - NH 3 .

N 2

Lämmastikuaatomi kolmel paaritu p-elektronil, mis asuvad selle välisel energiatasemel, on võrdsete kätega joonis kaheksa, mis asuvad üksteisega risti:

Lämmastikumolekuli (N 2) moodustumisel kattub piki ühe aatomi X-telge paiknev p-orbitaal teise aatomi sarnase p x orbitaaliga - orbitaalide ristumiskohas tekib suurenenud elektrontihedus koos aatomi moodustumisega. kovalentne side ( σ side).

Ühe aatomi kaks teist orbitaali, mis asuvad piki Y- ja Z-telge, kattuvad oma külgpindadega teise aatomi "vendadega", moodustades veel kaks kovalentset sidet ( π võlakirjad).

Selle tulemusena tekib lämmastiku molekulis (N 2) 3 kovalentset sidet (kaks π-side + üks σ-side), st tekib väga tugev kolmikside (vt Mitmikside).

Lämmastiku molekul on väga tugev (dissotsiatsioonienergia 940 kJ/mol) ja madala reaktsioonivõimega.

Molekulaarse lämmastiku omadused

Normaalsetes tingimustes on lämmastik mitteaktiivne aine, mis on seletatav selle molekulis olevate üsna tugevate aatomitevaheliste sidemetega, kuna need moodustuvad koguni kolmest elektronide paarist. Sel põhjusel reageerib lämmastik tavaliselt kõrgel temperatuuril.

  • lõhnatu ja värvitu gaas;
  • vees halvasti lahustuv;
  • lahustub orgaanilistes lahustites;
  • võib katalüsaatori juuresolekul kuumutamisel (ioniseeriva kiirguse mõjul) reageerida metallide ja mittemetallidega;
  • lämmastik reageerib oksüdeeriva ainena (va hapnik ja fluor):
    • Normaaltingimustes reageerib lämmastik ainult liitiumiga:
      6Li + N2 = 2Li3N;
    • kuumutamisel reageerib lämmastik metallidega:
      2AI + N2 = 2AlN;
    • temperatuuril 500°C ja kõrgel rõhul raua juuresolekul reageerib lämmastik vesinikuga:
      N2 + 3H2 ↔ 2NH3;
    • temperatuuril 1000°C reageerib lämmastik hapniku, boori, räniga:
      N 2 + O 2 ↔ 2NO.
  • lämmastik toimib redutseeriva ainena:
    • hapnikuga:
      N 2 0 + O 2 0 ↔ 2N +2 O -2 (lämmastikoksiid II)
    • fluoriga:
      N 2 0 + 3F 2 0 \u003d 2N + 3F 3 -1 (lämmastikfluoriid III)

Lämmastiku saamine ja kasutamine

Lämmastiku saamine:

  • tööstuslikult saadakse lämmastik õhu veeldamisel, millele järgneb lämmastiku eraldamine aurustamise teel;
  • laboratoorsed meetodid lämmastiku saamiseks:
    • ammooniumnitriti lagunemine:
      NH4NO2 \u003d N2 + 2H2O;
    • lämmastikhappe redutseerimine aktiivsete metallidega:
      36HNO3 + 10Fe = 10Fe(NO3)3 + 3N2 + 18H20;
    • metalliasiidide (puhas lämmastik) lagunemine:
      2NaN3 → (t) 2Na + 3N2;
    • Atmosfääri lämmastik saadakse õhu reageerimisel kuuma koksiga:
      O2 + 4N2 + 2C → 2CO + 4N2;
    • ammoniaagi juhtimine üle vask(II)oksiidi temperatuuril t = 700 °C:
      2NH3 + 3CuO → N2 + 3H20 + 3Cu.

Lämmastiku kasutamine:

  • inertse keskkonna loomine metallurgias;
  • ammoniaagi ja lämmastikhappe süntees;
  • lõhkeainete tootmine;
  • madalate temperatuuride loomiseks;
  • mineraalväetiste tootmine: kaaliumnitraat (KNO 3); naatriumnitraat (NaNO 3); ammooniumnitraat (NH 4 NO 3); lubinitraat (Ca (NO 3) 2).
  1. lämmastik – (Alchem.) Loominguline põhimõte Looduses, millest suurem osa on talletatud Astraalvalguses. Seda sümboliseerib kujund, mis kujutab risti (vt. Teosoofiline sõnaraamat
  2. Azot – Az'ot (kindluskoht) (Joos.13:3; Joosua 15:47; 1.Saam. 5:1, 3,5-7; 1.Saam. 6:17; 2. Ajar. 26:6; Neh. 7; Neh.13:23; Js.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Sef.2:4; Sak.9:6; Apostlite teod.8:40) - üks viiest peamisest vilisti linnast. Vihljantsevi piiblisõnaraamat
  3. lämmastik - lämmastik m. Keemiline element, värvitu ja lõhnatu gaas, mis moodustab põhiosa õhust ja on üks taimede toitumise põhielemente. Efremova seletav sõnaraamat
  4. LÄMMASTIK – LÄMMASKIK (lat. Nitrogenium) – N, perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067. Nimi on kreeka keelest a - eitav eesliide ja zoe - elu (ei toeta hingamist ja põlemist). Suur entsüklopeediline sõnastik
  5. lämmastik - lämmastik, pl. ei, m [kreeka keelest. negatiivne a ja zoe – elu]. Õhus leiduv värvitu lõhnatu gaas. || Keemiline element (chem.). Suur võõrsõnade sõnastik
  6. lämmastik – laenatud. prantslastest lang. 18. sajandil Franz. asoot on keemik Lavoisier' (kreeka keeles a "mitte" ja zōos "elus") kasvaja. Lämmastik tähendab sõna-sõnalt "ei anna elu". Vaata sama juurega zooloogiat. Shansky etümoloogiline sõnaraamat
  7. lämmastik - LÄMMAStik -a; m [prantsuse. azoot kreeka keelest. an- - mitte-, ilma- ja zōtikos - elu andmine]. Keemiline element (N), värvitu ja lõhnatu gaas, mis ei toeta hingamist ja põlemist (moodustab mahu ja massi poolest põhiosa õhust ... Kuznetsovi seletav sõnaraamat
  8. lämmastik - AZ’OT, lämmastik, pl. ei, abikaasa (·kreeka keelest ·negatiivne a ja zoe – elu). Õhus leiduv värvitu lõhnatu gaas. | Keemiline element (chem.). Ušakovi seletav sõnaraamat
  9. Lämmastik - I (keemiline märk N, aatommass - 14) - üks keemilistest elementidest; värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu; vees väga vähe lahustuv. Selle erikaal on 0,972. Brockhausi ja Efroni entsüklopeediline sõnaraamat
  10. lämmastik - LÄMMAStik, a, m Keemiline element, värvitu ja lõhnatu gaas, õhu põhikomponent, mis on samuti osa valkudest ja nukleiinhapetest. | adj. lämmastik, oh, oh ja lämmastik, oh, oh. Lämmastik-, lämmastikhapped. Lämmastikväetised. Ožegovi selgitav sõnastik
  11. Azot – Azot (Ashdod), mida mainitakse esmakordselt Joosua 11:22 kui enaamite linna. Hiljem on see nimetatud viie suurema vilisti linnriigi hulgas koos Gaza, Ascaloni, Gati ja Ekroniga (Jos 13:3; 1Sam 6:17). acc. Joosua 15:47... Brockhausi piiblientsüklopeedia
  12. Azoth – (kindlustatud koht; Joosua 11:22, 13:3, 15:47, kohtuotsus 1:18, Apostlite teod 8:40) – üks viiest vilistite peamisest linnast Vahemere idakaldal, Akkaron ja Ascalon, kell 15-ty või 20 inglise keel. miili kuni Gazast. Piibli entsüklopeedia archim. Nicephorus
  13. lämmastik - LÄMMAStik (kreeka keelest a - eesliide, siin tähendab puudumist ja elu; lat. Lämmastik, nitrumist - salpeetrit ja kreeka gennao - sünnitan, tootan) N keemia. element V gr. perioodiline süsteem, kl. n. 7, kl. m 14,0067. Loomulik Keemia entsüklopeedia
  14. lämmastik - -a, m Keemiline element, värvitu ja lõhnatu gaas, mis ei toeta põlemist (moodustab mahu või massi järgi põhiosa õhust, on üks taimede toitumise põhielemente). [prantsuse] azoot kreeka keelest. ‘α- – mitte-, ilma- ja ζωή – elu] Väike akadeemiline sõnaraamat
  15. lämmastik - prantsuse - asoot. kreeka keeles – azoos (eluta). Sõna "lämmastik" on vene keeles tuntuks saanud ja kasutatud alates 18. sajandist. keemilise elemendi, värvitu gaasi teadusliku terminina. Semjonovi etümoloogiline sõnaraamat
  16. Azot – Azōtus, Ἄζωτος linn Palestiinas, mere lähedal. Selle vallutas Egiptuse Psammetichus (Hdt. 2.157), samuti Joonatan Makkabi, kes selle hävitas. Aastal 56 eKr ehitas ta koos teiste linnadega üles prokonsul Gabiniuse poolt. A. Vanas Testamendis, n. Esdud küla. Klassikalise antiigi sõnaraamat
  17. lämmastik - LÄMMAStik (kreeka keelest a- - eesliide, siin tähendab puudumist ja Joe - elu; lat. Nitrogenium), N, chem. element, värvitu gaas. Peamine selle mass on koondunud atmosfääri vabas olekus. Põllumajanduse sõnavara
  18. lämmastik - lämmastik /. Morfeemilise õigekirja sõnastik
  19. LÄMMASTIK – LÄMMAStik (sümbol N), värvitu ja lõhnatu keemiline element, mis kuulub Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma. See avastati 1772. aastal, tavaliselt leitakse see gaasina. See on Maa atmosfääri põhikomponent (78% mahust). Teaduslik-tehniline sõnastik
  20. lämmastik - orph. lämmastik, -a Lopatini õigekirjasõnaraamat
  21. lämmastik – see sõna loodi kunstlikult 1787. aastal, kui selle gaasi nimetuse jaoks oli vaja teaduslikku terminit. Kuna see gaas ei toeta hingamist ja sellele anti ka nimi ... Krylovi etümoloogiline sõnaraamat
  22. Lämmastik – I Lämmastik (Nitrogenium, N) on D.I. rühma V keemiline element. Mendelejev, üks levinumaid keemilisi elemente looduses. Kõigis elusorganismides... Meditsiiniline entsüklopeedia
  23. Lämmastik - N (lat. Nitrogenium * a. lämmastik; n. Stickstoff; f. asoot, lämmastik; ja. nitrogeno), - chem. V rühma perioodilisuse element. süsteemid Mendelejev, at.s. 7, kl. m 14,0067. Avatud 1772. aastal uurija D. Rutherford. Tavalistes tingimustes a. Mägede entsüklopeedia
  24. lämmastik - lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastik Zaliznyaki grammatikasõnastik
  25. lämmastik - LÄMMAStik m. alus, salpeetri põhielement; salpeet, salpeet, salpeet; see on meie õhu peamine koguseline komponent (lämmastik - 79 mahtu, hapnik - 21). Lämmastikku sisaldav, lämmastikku sisaldav, lämmastikku sisaldav. Dahli seletav sõnaraamat
  26. lämmastik - nimisõna, sünonüümide arv: 8 gaas 55 mittemetall 17 lämmastik 1 organogeen 6 nitraat 3 salpeet 3 salpeet 3 element 159 Vene keele sünonüümide sõnastik
  27. lämmastik - LÄMMAStik -a m.asoot m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>maailma lõppu, pakkudes kõigile väga mõistliku hinna eest oma Laudanumi ja lämmastikku ... Vene gallicismide sõnastik


(lat. Lämmastik) Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass - 14,0067. Värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu. Üks levinumaid elemente, Maa atmosfääri põhikoostisosa (4*10^15 tonni). Sõna "lämmastik", mille pakkus välja prantsuse keemik A. Lavoisier 18. sajandi lõpus, on kreeka päritolu. "Lämmastik" tähendab "elutu" (eesliide "a" - eitus. "zoe" - elu). Seda Lavoisier uskus. Nii arvasid tema kaasaegsed, sealhulgas šoti keemik ja arst D. Rutherford, kes eraldas õhust lämmastiku veidi varem kui tema kuulsad kolleegid – rootslane C. Scheele, britt D. Priestley ja G. Cavendish. Rutherford 1772. aastal avaldas väitekirja nn "mafikast", s.o. defektne, õhk, mis ei toeta põlemist ja hingamist.
nimi" lämmastik sest uus gaas tundus piisavalt täpne. Aga kas on? Lämmastik tõepoolest, erinevalt hapnikust, ei toeta hingamist ja põlemist. Inimene aga ei saa kogu aeg puhast hapnikku hingata. Ka haigetele antakse puhast hapnikku vaid lühiajaliselt. Kõigis orbitaaljaamades, kosmoselaevadel Sojuz ja Vostok, hingasid kosmonaudid tuttavat atmosfääriõhku, millest peaaegu 4/5 koosnes lämmastikust. Ilmselgelt pole see ainult neutraalne hapniku lahjend. See on lämmastiku ja hapniku segu, mis sobib kõige paremini enamiku meie planeedi elanike hingeõhuks.


Kas on õiglane nimetada seda elementi elutuks? Mida taimed mineraalväetistega toidavad? Esiteks lämmastiku, kaaliumi ja fosfori ühendid. Lämmastik on osa lugematutest orgaanilistest ühenditest, sealhulgas sellistest elutähtsatest ühenditest nagu valgud ja aminohapped.
Selle gaasi suhteline inertsus on inimkonnale äärmiselt kasulik. Kui see oleks keemilistele reaktsioonidele kalduvam, ei saaks Maa atmosfäär eksisteerida sellisel kujul, nagu see on. Tugev oksüdeerija hapnik reageerib lämmastikuga ja tekivad mürgised lämmastikoksiidid. Aga kui lämmastik oleks tõeliselt inertne gaas, nagu näiteks heelium, siis ei suuda ei keemiatööstus ega kõikvõimsad mikroorganismid siduda õhulämmastikku ja rahuldada kõigi elusolendite vajadust seotud lämmastiku järele. Poleks paljude ainete tootmiseks vajalikku ammoniaaki, lämmastikhapet, poleks olulisi väetisi. Maal ei oleks elu, sest lämmastik on osa kõigist organismidest. Jagama lämmastik moodustab suure osa inimkeha massist.
Elementaarset, kombineerimata lämmastikku kasutatakse laialdaselt. See on tavatingimustes keemiliselt inertsete gaaside seas odavaim, seetõttu luuakse metallurgia ja suurkeemia protsessides, kus toimeainet või sulametalli on vaja kaitsta vastasmõju eest atmosfäärihapnikuga. . Kergesti oksüdeeruvaid aineid hoitakse laborites lämmastikukaitse all. Metallurgias küllastatakse teatud metallide ja sulamite pinnad lämmastikuga, et anda neile suurem kõvadus ja kulumiskindlus. Laialt tuntud on näiteks terase ja titaanisulamite nitridimine.


Vedel lämmastik(lämmastiku sulamis- ja keemistemperatuurid: -210°C ja -196°C) kasutatakse külmutusseadmetes. Malaya lämmastiku reaktsioonivõime seletatav peamiselt selle molekuli struktuuriga. Nagu enamik gaase (välja arvatud inertsed), koosneb lämmastiku molekul kahest aatomist. Nendevahelise sideme moodustamisel osaleb iga aatomi väliskesta 3 valentselektroni. Lämmastiku molekuli hävitamiseks on vaja kulutada väga palju energiat - 954,6 kJ / mol. Ilma molekuli hävitamiseta ei sisene lämmastik keemilisse sidemesse. Tavatingimustes saab sellega reageerida ainult liitium, andes Li3N-nitriidi. Aatomi lämmastik on palju aktiivsem. Tavatemperatuuril reageerib see väävli, fosfori, arseeni ja mõnede metallidega, näiteks elavhõbedaga. Kuid lämmastiku saamine üksikute aatomite kujul on keeruline. Isegi 3000 C juures ei toimu märgatavat lämmastikumolekulide lagunemist aatomiteks.
Lämmastikuühendid on suure tähtsusega nii teaduse kui ka paljude tööstusharude jaoks. Seotud lämmastiku saamiseks kulutab inimkond tohutuid energiakulusid.
Põhiliseks lämmastiku sidumise meetodiks tööstuslikes tingimustes jääb ammoniaagi NH3 süntees (vt Keemiline süntees). Ammoniaak on keemiatööstuse üks populaarsemaid tooteid, selle maailmatoodang on üle 70 miljoni tonni aastas. Protsess toimub temperatuuril 400-600 ° C ja miljonite paskalite (sadu atm) rõhul katalüsaatorite juuresolekul, nagu näiteks käsnraud, millele on lisatud kaaliumoksiidi, alumiiniumoksiidi. Ammoniaaki ennast kasutatakse piiratud määral ja tavaliselt vesilahustena (ammoniaakvesi vedelväetisena, ammoniaak meditsiinis). Kuid erinevalt õhulämmastikust siseneb ammoniaak üsna kergesti liitmis- ja asendusreaktsioonidesse. Ja see oksüdeerub kergemini kui lämmastik. Seetõttu on ammoniaagist saanud enamiku lämmastikku sisaldavate ainete tootmise lähteprodukt.
otsene lämmastiku oksüdatsioon hapnik nõuab väga kõrgeid temperatuure (4000C °) või muid väga aktiivseid meetodeid tugevate lämmastikumolekulide mõjutamiseks elektrilahendusega, ioniseeriva kiirgusega. Tuntud on viis lämmastikoksiidi (II): N3O lämmastikoksiid (III), N2O3 lämmastikoksiid (III), N2O3 lämmastikoksiid (III), NO2 lämmastikoksiid (IV), N2O5, lämmastikoksiid (V).
Tööstuses kasutatakse laialdaselt lämmastikhapet HNO3, mis on nii tugev hape kui ka aktiivne oksüdeerija. See on võimeline lahustama kõiki metalle peale kulla ja plaatina. Lämmastikhape on keemikutele teada olnud juba vähemalt 13. sajandist ja seda kasutasid iidsed alkeemikud. Lämmastikhapet kasutatakse äärmiselt laialdaselt nitroühendite saamiseks. See on peamine nitreeriv aine, mille abil viiakse orgaanilistesse ühenditesse NO2 nitrrühmi. Ja kui kolm sellist rühma ilmuvad näiteks C6H5CH3 tolueeni molekulis, muutub tavaline orgaaniline lahusti plahvatusohtlikuks trinitrotolueeniks, TNT-ks või toliks. Glütseriin muutub pärast nitreerimist ohtlikuks plahvatusohtlikuks nitroglütseriiniks.
Mitte vähem oluline pole lämmastikhape mineraalväetiste tootmisel. Lämmastikväetisena kasutatakse peamiselt lämmastikhappe sooli-nitraate, eelkõige naatrium-, kaalium- ja ammooniumnitraati. Kuid nagu tuvastas akadeemik D. N. Prjanišnikov, eelistab taim, kui tal on võimalus valida, ammoniaaklämmastikku nitraadile.
Teise lämmastikhappe, nõrga lämmastikhappe HNO2 sooli nimetatakse nitrititeks ning neid kasutatakse üsna laialdaselt ka keemia- ja muudes tööstusharudes. Näiteks naatriumnitritit lisatakse väikestes annustes vorstidele ja singile, et säilitada liha roosakaspunane värvus.
Vastu võtta lämmastikuühendid minimaalsete energiakuludega madalatel temperatuuridel ja rõhul on teadlased püüdnud pikka aega. Idee, et mõned mikroorganismid suudavad siduda õhulämmastikku, väljendas esmakordselt vene füüsik P. Kossovitš 19. sajandi lõpus. Ja esimese lämmastikku siduva bakteri eraldas mullast 1890. aastatel meie teine ​​kaasmaalane biokeemik S. N. Vinogradsky. Kuid alles hiljuti sai bakterite lämmastiku sidumise mehhanism enam-vähem selgeks. Bakterid assimileerivad lämmastikku, muutes selle ammoniaagiks, mis seejärel muundatakse väga kiiresti aminohapeteks ja valkudeks. Protsess toimub ensüümide osalusel.
Mitme riigi laboratooriumides on saadud keerulisi ühendeid, mis on võimelised siduma õhulämmastikku. Peamine roll on antud kompleksidele, mis sisaldavad molübdeeni, rauda ja magneesiumi. Põhimõtteliselt on selle protsessi mehhanismi juba uuritud ja välja töötatud.

Lämmastik on Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, mille aatomnumber on 7 ja aatommass 14,00674. Millised omadused sellel elemendil on?

Lämmastiku füüsikalised omadused

Lämmastik on kaheaatomiline gaas, lõhnatu, värvitu ja maitsetu. Lämmastiku keemistemperatuur atmosfäärirõhul on -195,8 kraadi, sulamistemperatuur -209,9 kraadi. Lahustuvus vees temperatuuril 20 kraadi on väga väike - 15,4 ml / l.

Riis. 1. Lämmastikuaatom.

Atmosfääri lämmastik koosneb kahest isotoobist: 14N (99,64%) ja 15N (0,36%). Tuntud on ka radioaktiivsed lämmastiku isotoobid 13N ja 16N.

Elemendi nimetuse "lämmastik" tõlge on elutu. See nimetus kehtib lämmastiku kohta, nagu ka lihtaine kohta, kuid seotud olekus on see üks peamisi eluelemente ning kuulub ka valkude, nukleiinhapete, vitamiinide jne hulka.

Lämmastiku keemilised omadused

Lämmastiku molekulis toimub keemiline side tänu kolmele ühisele p-elektronipaarile, mille orbitaalid on suunatud piki x, y, z telge.

Kovalentset sidet, mis tekib siis, kui orbitaalid kattuvad piki ühenduvate aatomite keskpunkte ühendavat joont, nimetatakse q-sidemeks.

Kovalentset sidet, mis tekib siis, kui orbitaalid kattuvad mõlemal pool ühendusaatomite keskpunkte ühendavat joont, nimetatakse p-sidemeks. Lämmastiku molekulis on üks q-side ja kaks p-sidet.

Riis. 2. Sidemed lämmastiku molekulis.

Molekulaarne lämmastik on keemiliselt inaktiivne aine, see on tingitud lämmastikuaatomite vahelisest kolmiksidest ja selle lühikesest pikkusest

Normaaltingimustes saab lämmastik reageerida ainult liitiumiga:

6Li + N 2 \u003d 2Li 3 N (liitiumnitrit)

Kõrgel temperatuuril aatomitevahelised sidemed nõrgenevad ja lämmastik muutub reaktiivsemaks. Kuumutamisel võib see suhelda teiste metallidega, nagu magneesium, kaltsium, alumiinium, moodustades nitriide:

3Mg + N2 \u003d Mg3N2

3Ca+N2 \u003d Ca3N2

Lämmastiku juhtimisel läbi kuuma koksi saadakse lämmastiku ja süsiniku ühend - tsüanogeen.

Riis. 3. Valem ditsüaan.

Alumiiniumoksiidi ja süsinikuga moodustab lämmastik kõrgel temperatuuril ka alumiiniumnitriidi:

Al 2 O 3 + 3C + N 2 \u003d 2AlN + 3CO,

ja sooda ja kivisöega - naatriumtsüaniidiga:

Na 2 CO 3 + 4C + N 2 \u003d 2NaCN + 3CO

Veega kokkupuutel hüdrolüüsitakse paljud nitriidid täielikult, moodustades ammoniaagi ja metallhüdroksiidi:

Mg 3 N 2 + 6H 2 O \u003d 3Mg (OH) 2 + 2NH 3

Elektrikaare temperatuuril (3000-4000 kraadi) reageerib lämmastik hapnikuga: Kokku saadud hinnanguid: 224.

Lämmastik on keemiline element aatomnumbriga 7. See on lõhnatu, maitsetu ja värvitu gaas.


Seega ei tunne inimene maakera atmosfääris lämmastiku olemasolu, samas kui see koosneb sellest ainest 78 protsendi ulatuses. Lämmastik on üks levinumaid aineid meie planeedil. Tihti võib kuulda, et ilma lämmastikuta polekski ja see on tõsi. Kõik elusolendid moodustavad valguühendid sisaldavad ju tingimata lämmastikku.

lämmastik looduses

Lämmastikku leidub atmosfääris kahest aatomist koosnevate molekulide kujul. Lämmastikku leidub lisaks atmosfäärile ka Maa vahevöös ja mulla huumuskihis. Tööstusliku tootmise peamine lämmastikuallikas on mineraalid.

Viimastel aastakümnetel, kui maavaravarud hakkasid aga ammenduma, tekkis tungiv vajadus õhust lämmastikku tööstuslikus mahus ammutada. Praeguseks on see probleem lahendatud ja atmosfäärist ammutatakse tohutul hulgal lämmastikku tööstuse vajadusteks.

Lämmastiku roll bioloogias, lämmastiku ringkäik

Maal läbib lämmastik mitmeid muutusi, mis hõlmavad nii biootilisi (eluga seotud) kui ka abiootilisi tegureid. Atmosfäärist ja pinnasest satub lämmastik taimedesse mitte otse, vaid mikroorganismide kaudu. Lämmastikku siduvad bakterid hoiavad ja töötlevad lämmastikku, muutes selle taimedele kergesti omastatavaks vormiks. Taimede kehas läheb lämmastik keerukate ühendite, eriti valkude koostisse.

Mööda toiduahelat satuvad need ained taimtoiduliste ja seejärel kiskjate organismidesse. Pärast kõigi elusolendite surma satub lämmastik uuesti pinnasesse, kus see laguneb (ammonifikatsioon ja denitrifikatsioon). Lämmastik fikseeritakse pinnases, mineraalides, vees, siseneb atmosfääri ja ring kordub.

Lämmastiku kasutamine

Pärast lämmastiku avastamist (see juhtus 18. sajandil) uuriti põhjalikult aine enda, selle ühendite omadusi ja selle kasutamise võimalust majanduses. Kuna meie planeedi lämmastikuvarud on tohutud, on seda elementi kasutatud äärmiselt aktiivselt.


Puhast lämmastikku kasutatakse vedelal või gaasilisel kujul. Vedela lämmastiku temperatuur on miinus 196 kraadi Celsiuse järgi ja seda kasutatakse järgmistes piirkondades:

— meditsiinis. Vedelat lämmastikku kasutatakse külmutusagensina krüoteraapia protseduurides ehk külmravis. Erinevate neoplasmide eemaldamiseks kasutatakse kiirkülmutamist. Koeproovid ja elusrakud (eriti spermatosoidid ja munarakud) säilitatakse vedelas lämmastikus. Madal temperatuur võimaldab teil biomaterjali pikka aega säästa ning seejärel sulatada ja kasutada.

Ulmekirjanikud väljendasid võimet säilitada terveid elusorganisme vedelas lämmastikus ja vajadusel neid kahjustamata sulatada. Kuid tegelikkuses pole seda tehnoloogiat veel valdatud;

— toiduainetööstuses vedelat lämmastikku kasutatakse vedelike täitmisel inertse atmosfääri tekitamiseks anumates.

Üldiselt kasutatakse lämmastikku rakendustes, kus on vaja hapnikuta gaasilist keskkonda, näiteks

— tuletõrjes. Lämmastik tõrjub välja hapnikku, ilma milleta põlemisprotsesse ei toetata ja tuli kustub.

Gaasiline lämmastik on leidnud rakendust järgmistes tööstusharudes:

— toiduainete tootmine. Lämmastikku kasutatakse pakendatud toiduainete värskena hoidmiseks inertgaasina;

— naftatööstuses ja kaevandustes. Torujuhtmed ja mahutid puhastatakse lämmastikuga, see juhitakse kaevandustesse, et moodustada plahvatuskindel gaasikeskkond;

— lennukiehitusesšassii rehvid on pumbatud lämmastikuga.

Kõik ülaltoodu kehtib puhta lämmastiku kasutamise kohta, kuid ärge unustage, et see element on lähteaine mitmesuguste ühendite massi tootmiseks:

- ammoniaak. Äärmiselt nõutud lämmastikusisaldusega aine. Ammoniaaki kasutatakse väetiste, polümeeride, sooda, lämmastikhappe tootmiseks. Iseenesest kasutatakse seda meditsiinis, külmutusseadmete valmistamisel;

— lämmastikväetised;

- lõhkeained;

- värvained jne.


Lämmastik pole mitte ainult üks levinumaid keemilisi elemente, vaid ka väga vajalik komponent, mida kasutatakse paljudes inimtegevuse harudes.