Skatiet, kas ir “slāpeklis” citās vārdnīcās. Slāpeklis no atmosfēras Periodiskajā tabulā atrastais slāpeklis

  • Apzīmējums - N (Slāpeklis);
  • Periods - II;
  • Grupa - 15 (Va);
  • Atommasa - 14,00674;
  • Atomskaitlis - 7;
  • Atomu rādiuss = 92 pm;
  • Kovalentais rādiuss = 75 pm;
  • Elektronu sadalījums - 1s 2 2s 2 2p 3 ;
  • kušanas temperatūra = -209,86°C;
  • viršanas temperatūra = -195,8°C;
  • Elektronegativitāte (pēc Paulinga/pēc Alpreda un Rohova) = 3,04/3,07;
  • Oksidācijas stāvoklis: +5, +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3;
  • Blīvums (nr.) = 0,808 g/cm 3 (-195,8°C);
  • Molārais tilpums = 17,3 cm 3 /mol.

Slāpekļa savienojumi:

  • Slāpekļa oksidācijas-reducēšanās reakciju vienādojumi...

Viennozīmīgi nosaukt zinātnieku, kurš pirmais atklājis slāpekli, nav iespējams tā vienkāršā iemesla dēļ, ka 1772. gadā to gandrīz vienlaikus izdarīja trīs cilvēki - Henrijs Kavendišs, Džozefs Prīstlijs un Daniels Raterfords (šim sarakstam var pievienot arī Kārli Šēlu). Tomēr neviens no zinātniekiem savulaik pilnībā saprata viņa atklājumu. Daudzi cilvēki piešķir "palmu" skotam Danielam Raterfordam, jo ​​viņš bija pirmais, kurš publicēja maģistra darbu, kurā viņš aprakstīja "bojātā gaisa" pamatīpašības.

Īstais nosaukums 1787. gadā ierosināja A. Lavuazjē.

Slāpeklis ir ceturtais visbiežāk sastopamais ķīmiskais elements Saules sistēmā (pēc ūdeņraža, hēlija un skābekļa). Slāpeklis ir viens no visbiežāk sastopamajiem elementiem uz Zemes:

  • zemes atmosfērā ir 3,87·10 18 kg slāpekļa - 75,6% (pēc masas) vai 78,08% (pēc tilpuma);
  • zemes garozā ir slāpeklis (0,7-1,5) 10 18 kg;
  • zemes apvalks satur 1,3·10 19 kg slāpekļa;
  • hidrosfēra satur 2·10 16 kg slāpekļa (7·10 14 kg savienojumu veidā).

Slāpeklis spēlē svarīga loma organismu dzīvē - tas ir olbaltumvielās, aminoskābēs, amīnos, nukleīnskābēs.

Dabīgais slāpeklis sastāv no diviem stabiliem izotopiem 14 N - 99,635% un 15 N - 0,365%.

Slāpekļa atoms satur 7 elektronus, kas atrodas divās orbitālēs (s un p) (sk. Atomu elektroniskā uzbūve). Iekšējā orbitāle satur 2 elektronus; uz ārējā - 5 (viens brīvais elektronu pāris + trīs nepāra elektroni, kas var veidot trīs kovalentās saites; skat. Kovalentā saite).

Reaģējot ar citiem ķīmiskajiem elementiem, slāpekļa atomam var būt oksidācijas pakāpe no +5 līdz -3 (papildus trim valences elektroniem donora-akceptora mehānismā var izveidoties vēl viena saite, pateicoties brīvajam elektronu pārim ar atomu, kuram ir brīva orbitāle).

Slāpekļa oksidācijas stāvokļi:

  • +5 - HNO3;
  • +4 - NO 2;
  • +3 - HNO2;
  • +2 - NĒ;
  • +1 - N2O;
  • -1-NH2OH;
  • -2 - N2H4;
  • -3 (visbiežāk) - NH 3.

N 2

Trīs nesapārotajiem slāpekļa atoma p-elektroniem, kas atrodas tā ārējā enerģijas līmenī, ir vienādu astoņu skaitļa plecu forma, kas atrodas perpendikulāri viens otram:

Kad veidojas slāpekļa molekula (N2), p-orbitāle, kas atrodas gar viena atoma X asi, pārklājas ar līdzīgu cita atoma p x -orbitāli - orbitāļu krustpunktā veidojas palielināts elektronu blīvums, veidojoties kovalentā saite ( σ saite).

Divas citas viena atoma orbitāles, kas atrodas gar Y un Z asīm, pārklāj to sānu virsmas ar cita atoma "brāļiem", veidojot vēl divas kovalentās saites ( π obligācijas).

Rezultātā slāpekļa molekulā (N 2) veidojas 3 kovalentās saites (divas π saites + viena σ saite), t.i., parādās ļoti spēcīga trīskāršā saite (skat. Vairākas saites).

Slāpekļa molekula ir ļoti spēcīga (disociācijas enerģija 940 kJ/mol) un tai ir zema reaktivitāte.

Molekulārā slāpekļa īpašības

Normālos apstākļos slāpeklis ir zema aktīvā viela, kas izskaidrojams ar diezgan spēcīgām starpatomu saitēm tā molekulā, jo tās veido pat trīs elektronu pāri. Šī iemesla dēļ slāpeklis parasti reaģē augstā temperatūrā.

  • gāze bez smaržas un bezkrāsas;
  • slikti šķīst ūdenī;
  • šķīst organiskajos šķīdinātājos;
  • var reaģēt ar metāliem un nemetāliem, karsējot katalizatora klātbūtnē (jonizējošā starojuma ietekmē);
  • slāpeklis reaģē kā oksidētājs (izņemot skābekli un fluoru):
    • Normālos apstākļos slāpeklis reaģē tikai ar litiju:
      6Li + N2 = 2Li 3N;
    • Sildot, slāpeklis reaģē ar metāliem:
      2Al + N2 = 2AlN;
    • 500°C temperatūrā un augstā spiedienā dzelzs klātbūtnē slāpeklis reaģē ar ūdeņradi:
      N 2 + 3H 2 ↔ 2NH3;
    • 1000°C temperatūrā slāpeklis reaģē ar skābekli, boru, silīciju:
      N 2 + O 2 ↔ 2NO.
  • slāpeklis mijiedarbojas kā reducētājs:
    • ar skābekli:
      N 2 0 +O 2 0 ↔ 2N +2 O -2 (slāpekļa oksīds II)
    • ar fluoru:
      N20 +3F20 = 2N+3F3-1 (slāpekļa fluorīds III)

Slāpekļa iegūšana un izmantošana

Slāpekļa ražošana:

  • rūpnieciski slāpekli iegūst, sašķidrinot gaisu ar sekojošu slāpekļa atdalīšanu iztvaicējot;
  • laboratorijas metodes slāpekļa iegūšanai:
    • amonija nitrīta sadalīšanās:
      NH4NO2 = N2 + 2H2O;
    • slāpekļskābes reducēšana ar aktīvajiem metāliem:
      36HNO3 + 10Fe = 10Fe(NO3)3 + 3N2 + 18H2O;
    • metālu azīdu (tīrā slāpekļa) sadalīšanās:
      2NaN3 → (t) 2Na + 3N2;
    • Atmosfēras slāpeklis rodas, gaisam reaģējot ar karstu koksu:
      O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2;
    • laižot amonjaku virs vara (II) oksīda pie t=700°C:
      2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O + 3Cu.

Slāpekļa pielietojums:

  • inertas vides radīšana metalurģijā;
  • amonjaka un slāpekļskābes sintēze;
  • sprāgstvielu ražošana;
  • radīt zemu temperatūru;
  • minerālmēslu ražošana: kālija nitrāts (KNO 3); nātrija nitrāts (NaNO 3); amonija nitrāts (NH 4 NO 3); kaļķu nitrāts (Ca(NO 3) 2).
  1. slāpeklis – (Alķīmija) Radošais princips Dabā, kura lielākā daļa glabājas Astrālajā Gaismā. To simbolizē figūra, kas attēlo krustu (sal. Teosofiskā vārdnīca
  2. Azot — Az'ot (nocietināta vieta) (Joz. 13:3; Jozua 15:47; 1. Ķēniņu 5:1, 3.5-7; 1. Ķēniņu 6:17; 2. Laiku 26:6; Neh.4: 7; Neh. .13:23; Jes.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Cef.2:4; Cach.9:6; Apustuļu darbi 8:40) — viens no piecas galvenās filistiešu pilsētas. Vihlyanceva Bībeles vārdnīca
  3. slāpeklis - slāpeklis m. Ķīmisks elements, bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas veido lielāko daļu gaisa un ir viens no galvenajiem augu uztura elementiem. Efremovas skaidrojošā vārdnīca
  4. SLĀPEKLIS - SLĀPEKLIS (lat. Nitrogenium) - N, periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 7, atommasa 14,0067. Nosaukums cēlies no grieķu valodas a — negatīvs prefikss un zoe — dzīvība (neatbalsta elpošanu un degšanu). Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
  5. slāpeklis - slāpeklis, pl. nē, m [no grieķu val. neg. a un zoe – dzīve]. Bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas atrodama gaisā. || Ķīmiskais elements (ķīmisks). Liela svešvārdu vārdnīca
  6. slāpeklis - Aizņēmies no franču valodas valodu 18. gadsimtā Francs. azote ir jauns ķīmiķa Lavuazjē veidojums (grieķu valodā a "nav" un zōos "dzīvo"). Slāpeklis burtiski nozīmē "nedot dzīvību". Skatīt zooloģiju ar to pašu sakni. Šanska etimoloģiskā vārdnīca
  7. slāpeklis - SLĀPEKLIS -a; m [franču] azote no grieķu valodas. an- - ne-, bez- un zōtikos - dzīvības došana]. Ķīmiskais elements (N), bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas neatbalsta elpošanu un degšanu (satur lielāko gaisa daļu pēc tilpuma un masas... Kuzņecova skaidrojošā vārdnīca
  8. slāpeklis - AZ’OT, slāpeklis, pl. nē, vīrs (no grieķu negatīva a un zoe — dzīve). Bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas atrodama gaisā. | Ķīmiskais elements (ķīmisks). Ušakova skaidrojošā vārdnīca
  9. Slāpeklis - I (ķīmiskā zīme N, atomsvars - 14) - viens no ķīmiskajiem elementiem; bezkrāsaina gāze, kurai nav ne smaržas, ne garšas; ļoti nedaudz šķīst ūdenī. Tā īpatnējais svars ir 0,972. Brokhausa un Efrona enciklopēdiskā vārdnīca
  10. slāpeklis - SLĀPEKLIS, a, m Ķīmiskais elements, bezkrāsaina un bez smaržas gāze, galvenā gaisa sastāvdaļa, kas ir arī olbaltumvielu un nukleīnskābju sastāvdaļa. | adj. slāpeklis, aya, ak un slāpeklis, aya, oh. Slāpekļskābes, slāpekļskābes. Slāpekļa mēslošanas līdzekļi. Ožegova skaidrojošā vārdnīca
  11. Azota – Ašdoda (Ashdod), pirmo reizi minēta Jozuas 11:22 kā anakimiešu pilsēta. Vēlāk tā tika nosaukta starp piecām lielākajām filistiešu pilsētvalstīm kopā ar Gazu, Aškelonu, Gatu un Ekronu (Jozuas 13:3; 1. Sam. 6:17). acc. Jozua 15:47... Brockhaus Bībeles enciklopēdija
  12. Azota - (nocietināta vieta; Jozua 11:22, 13:3, 15:47, Soģu 1:18, Apustuļu darbi 8:40) - viena no piecām galvenajām filistiešu pilsētām, Vidusjūras austrumu krastā, starp plkst. Ekron un Ascalon, 15 -ti vai 20 eng. jūdzes līdz ciematam no Gazas. Arhimandrīta Bībeles enciklopēdija. Nikefors
  13. slāpeklis - SLĀPEKLIS (no grieķu a-priedēkļa, šeit nozīmē prombūtni, un dzīvību; lat. Nitrogenium, no nitrum - salpetris un grieķu gennao - es dzemdēju, ražoju) N ķīmiskā. elements V gr. periodiskā tabula, plkst. n. 7, plkst. m. 14,0067. Daba Ķīmiskā enciklopēdija
  14. slāpeklis - -a, m. Ķīmisks elements, bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas neatbalsta degšanu (satur lielāko gaisa daļu pēc tilpuma vai masas un ir viens no galvenajiem augu uztura elementiem). [franču azote no grieķu valodas. 'α- — ne-, bez- un ζωή — dzīve] Mazā akadēmiskā vārdnīca
  15. slāpeklis - franču - azots. grieķu valodā – azoos (nedzīvs). Vārds “slāpeklis” krievu valodā ir kļuvis pazīstams un lietots kopš 18. gadsimta. kā zinātnisks termins ķīmiskam elementam, bezkrāsainai gāzei. Semenova etimoloģiskā vārdnīca
  16. Azoth - Azōtus, Ἄζωτος pilsēta Palestīnā, netālu no jūras. To iekaroja Ēģiptes Psammetihs (Hdt. 2.157), kā arī Džonatans Makabejs, kurš to iznīcināja. 56. gadā pirms mūsu ēras to kopā ar citām pilsētām atkal uzcēla prokonsuls Gabinius. A. Vecajā Derībā, n. Esdud ciems. Klasisko senlietu vārdnīca
  17. slāpeklis - SLĀPEKLIS (no grieķu a- - priedēklis, šeit nozīmē prombūtne, un Džo - dzīvība; lat. Nitrogenium), N, ķīmiskais. elements, bezkrāsaina gāze. Pamata tā masa ir koncentrēta atmosfērā brīvā stāvoklī. Lauksaimniecības vārdnīca
  18. slāpeklis - slāpeklis/. Morfēmiskās pareizrakstības vārdnīca
  19. SLĀPEKLIS - SLĀPEKLIS (simbols N), bezkrāsains un bez smaržas ķīmiskais elements, kas pieder periodiskās tabulas V grupai. Atklāts 1772. gadā, tas parasti ir atrodams gāzes veidā. Tā ir galvenā Zemes atmosfēras sastāvdaļa (78% no tilpuma). Zinātniskā un tehniskā vārdnīca
  20. slāpeklis - orf. slāpeklis, -a Lopatina pareizrakstības vārdnīca
  21. slāpeklis – šis vārds mākslīgi radīts 1787. gadā, kad šīs gāzes nosaukumam bija vajadzīgs zinātnisks termins. Tā kā šī gāze neatbalsta elpošanu un nosaukums tika izdomāts atbilstoši... Krilova etimoloģiskā vārdnīca
  22. Slāpeklis - I Slāpeklis (Nitrogenium, N) periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements D.I. Mendeļejevs, viens no visizplatītākajiem ķīmiskajiem elementiem dabā. Sastāv no visiem dzīviem organismiem... Medicīnas enciklopēdija
  23. Slāpeklis - N (lat. Nitrogenium * a. slāpeklis; n. Stickstoff; f. azots, slāpeklis; i. slāpeklis), - ķīmiskais. V grupas elements ir periodisks. Mendeļejeva sistēma, at.sci. 7, plkst. m. 14,0067. Atvērts 1772. gadā pētnieks D. Rezerfords. Normālos apstākļos A. Kalnu enciklopēdija
  24. slāpeklis - slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis, slāpeklis Zaliznyaka gramatikas vārdnīca
  25. slāpeklis - SLĀPEKLIS m.ķīmiska. bāze, galvenais salpetra elements; salpetra, salpetra, salpetra; Tā ir arī galvenā mūsu gaisa sastāvdaļa (slāpeklis - 79 tilpumi, skābeklis - 21). Slāpeklis, slāpeklis, slāpekli saturošs slāpeklis. Dāla skaidrojošā vārdnīca
  26. slāpeklis - lietvārds, sinonīmu skaits: 8 gāze 55 nemetāls 17 slāpeklis 1 organogēns 6 salpetra 3 salpetra 3 salpetra 3 elements 159 Krievu sinonīmu vārdnīca
  27. slāpeklis - SLĀPEKLIS -a m.azote m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>līdz pasaules galam, piedāvājot ikvienam savu Laudanum un viņa Azoth par ļoti saprātīgu cenu... Krievu valodas gallicismu vārdnīca


(lat. Nitrogenum) Mendeļejeva periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 7, atommasa - 14,0067. Bezkrāsaina gāze, bez garšas un smaržas. Viens no izplatītākajiem elementiem, Zemes atmosfēras galvenā sastāvdaļa (4*10^15 t). Vārdam “slāpeklis”, ko 18. gadsimta beigās ierosināja franču ķīmiķis A. Lavuazjē, ir grieķu izcelsme. “Slāpeklis” nozīmē “nedzīvs” (priedēklis “a” ir noliegums. “zoe” ir dzīvība). Tieši tā domāja Lavuazjē. Tieši tā ticēja viņa laikabiedri, tostarp skotu ķīmiķis un ārsts D. Raterfords, kurš slāpekli no gaisa izolēja nedaudz agrāk nekā viņa slavenie kolēģi – zviedrs K. Šēle, angļi D. Prīstlijs un G. Kavendišs. Rezerfords 1772. gadā publicēja disertāciju par tā saukto “mafiku”, t.i. bojāts gaiss, kas neatbalsta degšanu un elpošanu.
Vārds " slāpeklis Jaunajai gāzei šķita diezgan precīzi. Bet vai tā ir? Slāpeklis patiešām, atšķirībā no skābekļa, neatbalsta elpošanu un degšanu. Taču cilvēks nevar visu laiku elpot tīru skābekli. Pat pacientiem tīru skābekli ievada tikai īsu laiku. Visās orbitālajās stacijās kosmosa kuģos Sojuz un Vostok kosmonauti elpoja parasto atmosfēras gaisu, kura gandrīz 4/5 sastāvēja no slāpekļa. Acīmredzot tas nav tikai neitrāls skābekļa šķīdinātājs. Tas ir slāpekļa un skābekļa maisījums, kas ir vispieņemamākais elpošanai lielākajai daļai mūsu planētas iedzīvotāju.


Vai ir godīgi saukt šo elementu par nedzīvu? Ar ko augi barojas, pievienojot minerālmēslus? Pirmkārt, slāpekļa, kālija un fosfora savienojumi. Slāpeklis ir daļa no neskaitāmiem organiskiem savienojumiem, ieskaitot tādus vitāli svarīgus kā olbaltumvielas un aminoskābes.
Šīs gāzes relatīvā inerce ir ārkārtīgi noderīga cilvēcei. Ja tā būtu vairāk pakļauta ķīmiskām reakcijām, Zemes atmosfēra nevarētu pastāvēt tādā formā, kādā tā pastāv. Spēcīgs oksidētājs, skābeklis, reaģētu ar slāpekli, veidojot toksiskus slāpekļa oksīdus. Bet, ja slāpeklis patiešām būtu inerta gāze, piemēram, hēlijs, tad ne ķīmiskā ražošana, ne visvareni mikroorganismi nespētu saistīt atmosfēras slāpekli un apmierināt visu dzīvo būtņu vajadzību pēc saistītā slāpekļa. Nebūtu amonjaka, slāpekļskābes, kas nepieciešamas daudzu vielu ražošanai, un nebūtu svarīgu mēslojumu. Uz Zemes nebūtu dzīvības, jo slāpeklis ir daļa no visiem organismiem. Par akciju slāpeklis veido ievērojamu daļu no cilvēka ķermeņa masas.
Elementārais, nefiksētais slāpeklis tiek izmantots diezgan plaši. Šī ir lētākā no gāzēm, parastos apstākļos ķīmiski inerta, tāpēc tajos metalurģijas un lielās ķīmijas procesos, kur nepieciešams aizsargāt aktīvo savienojumu vai izkausētu metālu no mijiedarbības ar atmosfēras skābekli, tiek izveidotas tīri slāpekļa aizsargatmosfēras. Viegli oksidējošas vielas tiek uzglabātas laboratorijās slāpekļa aizsardzībā. Metalurģijā dažu metālu un sakausējumu virsmas ir piesātinātas ar slāpekli, lai nodrošinātu tiem lielāku cietību un nodilumizturību. Piemēram, tērauda un titāna sakausējumu nitrēšana ir plaši pazīstama.


Šķidrais slāpeklis(slāpekļa kušanas un viršanas temperatūra: -210°C un -196°C) izmanto saldēšanas iekārtās. Mazs slāpekļa reaktivitāte ir izskaidrojams, pirmkārt, ar tā molekulas struktūru. Tāpat kā lielākā daļa gāzu (izņemot inertās), slāpekļa molekula sastāv no diviem atomiem. Trīs valences elektroni no katra atoma ārējā apvalka piedalās saites veidošanā starp tiem. Lai iznīcinātu slāpekļa molekulu, nepieciešams iztērēt ļoti lielu enerģiju - 954,6 kJ/mol. Bez molekulas iznīcināšanas slāpeklis nenonāks ķīmiskajā saitē. Normālos apstākļos tikai litijs spēj reaģēt ar to, radot Li3N nitrīdu. Atomu slāpeklis ir daudz aktīvāks. Parastā temperatūrā tas reaģē ar sēru, fosforu, arsēnu un dažiem metāliem, piemēram, dzīvsudrabu. Bet ir grūti iegūt slāpekli atsevišķu atomu veidā. Pat pie 3000 C nav manāma slāpekļa molekulu sadalīšanās atomos.
Slāpekļa savienojumi ir ārkārtīgi svarīgi gan zinātnei, gan daudzām nozarēm. Lai iegūtu fiksētu slāpekli, cilvēce tērē milzīgas enerģijas izmaksas.
Galvenā slāpekļa fiksācijas metode rūpnieciskos apstākļos joprojām ir amonjaka NH3 sintēze (sk. Ķīmiskā sintēze). Amonjaks ir viens no populārākajiem ķīmiskās rūpniecības produktiem, tā globālā ražošana ir vairāk nekā 70 miljoni tonnu gadā. Process notiek 400–600 °C temperatūrā un miljonu paskaliņu (simtiem atm) spiedienā katalizatoru, piemēram, sūkļa dzelzs, klātbūtnē, pievienojot kālija oksīdu un alumīnija oksīdu. Pats amonjaks tiek izmantots ierobežotā apjomā un parasti ūdens šķīdumu veidā (amonjaka ūdens kā šķidrais mēslojums, amonjaks medicīnā). Bet amonjaks, atšķirībā no atmosfēras slāpekļa, diezgan viegli nonāk pievienošanas un aizvietošanas reakcijās. Un tas oksidējas vieglāk nekā slāpeklis. Tāpēc amonjaks kļuva par sākumproduktu lielākās daļas slāpekli saturošu vielu ražošanai.
Tieša slāpekļa oksidēšana skābeklim nepieciešama ļoti augsta temperatūra (4000C°) vai citas ļoti aktīvas metodes, kā pakļaut spēcīgas slāpekļa molekulas elektriskās izlādes vai jonizējošā starojuma iedarbībai. Ir zināmi pieci slāpekļa oksīdi (II): N3O slāpekļa oksīds (III), N2O3 slāpekļa oksīds (III), N2O3 slāpekļa oksīds (III), NO2 slāpekļa oksīds (IV), N2O5, slāpekļa oksīds (V).
Rūpniecībā plaši tiek izmantota slāpekļskābe HNO3, kas ir gan spēcīga skābe, gan aktīvs oksidētājs. Tas spēj izšķīdināt visus metālus, izņemot zeltu un platīnu. Slāpekļskābi ķīmiķi zināja vismaz kopš 13. gadsimta; to izmantoja senie alķīmiķi. Slāpekļskābi ļoti plaši izmanto nitro savienojumu pagatavošanai. Tas ir galvenais nitrētājs, ar kura palīdzību NO2 slāpekļa grupas tiek ievadītas organisko savienojumu sastāvā. Un, kad trīs šādas grupas parādās, piemēram, toluola C6H5CH3 molekulā, tad parasts organiskais šķīdinātājs pārvēršas par sprādzienbīstamu trinitrotoluolu, TNT vai tol. Glicerīns pēc nitrēšanas pārvēršas par bīstamu sprādzienbīstamu nitroglicerīnu.
Slāpekļskābe ir ne mazāk svarīga minerālmēslu ražošanā. Slāpekļskābes sāļus - nitrātus, galvenokārt nātrija, kālija un amonija nitrātu, izmanto galvenokārt kā slāpekļa mēslojumu. Bet, kā konstatēja akadēmiķis D.N. Pryanishnikov, augs, ja tam ir iespēja izvēlēties, dod priekšroku amonjaka slāpeklim, nevis nitrātu slāpeklim.
Citas slāpekļskābes - vājā slāpekļa HNO2 - sāļus sauc par nitrītiem un diezgan plaši izmanto arī ķīmiskajā un citās nozarēs. Nātrija nitrītu, piemēram, nelielās devās pievieno desām un šķiņķim, lai saglabātu gaļai raksturīgo rozā sarkano krāsu.
Saņemt slāpekļa savienojumi Zinātnieki jau ilgu laiku ir centušies panākt minimālas enerģijas izmaksas zemā temperatūrā un spiedienā. Ideju, ka daži mikroorganismi spēj saistīt gaisa slāpekli, 19. gadsimta beigās pirmo reizi izteica krievu fiziķis P. Kossovičs. Un pirmo slāpekli fiksējošo baktēriju no augsnes izdalīja cits mūsu tautietis, bioķīmiķis S. N. Vinogradskis 1890. gados. Bet tikai nesen ir kļuvis vairāk vai mazāk skaidrs baktēriju slāpekļa piesaistes mehānisms. Baktērijas metabolizē slāpekli, pārvēršot to amonjakā, kas pēc tam ļoti ātri pārvēršas aminoskābēs un olbaltumvielās. Process notiek, piedaloties fermentiem.
Vairāku valstu laboratorijas ir ieguvušas sarežģītus savienojumus, kas spēj fiksēt atmosfēras slāpekli. Galvenā loma šajā gadījumā tiek dota kompleksiem, kas satur molibdēnu, dzelzi un magniju. Būtībā šī procesa mehānisms jau ir izpētīts un izstrādāts.

Slāpeklis ir Mendeļejeva periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements ar atomu skaitu 7 un atommasu 14,00674. Kādas īpašības piemīt šim elementam?

Slāpekļa fizikālās īpašības

Slāpeklis ir divatomu gāze, bez smaržas, krāsas un garšas. Slāpekļa viršanas temperatūra atmosfēras spiedienā ir -195,8 grādi, kušanas temperatūra ir -209,9 grādi. Šķīdība ūdenī 20 grādu temperatūrā ir ļoti zema - 15,4 ml/l.

Rīsi. 1. Slāpekļa atoms.

Atmosfēras slāpeklis sastāv no diviem izotopiem: 14N (99,64%) un 15N (0,36%). Ir zināmi arī slāpekļa 13N un 16N radioaktīvie izotopi.

Elementa “slāpeklis” nosaukuma tulkojums ir nedzīvs. Šis nosaukums attiecas uz slāpekli kā vienkāršu vielu, bet saistītā stāvoklī tas ir viens no galvenajiem dzīvības elementiem, kā arī ir daļa no olbaltumvielām, nukleīnskābēm, vitamīniem utt.

Slāpekļa ķīmiskās īpašības

Slāpekļa molekulā ķīmiskā saite tiek veikta, pateicoties trim kopīgiem p-elektronu pāriem, kuru orbitāles ir vērstas pa x, y, z asīm.

Kovalento saiti, kas veidojas, pārklājoties orbitālēm pa līniju, kas savieno savienojošo atomu centrus, sauc par q-saiti.

Kovalento saiti, kas rodas, kad orbitāles abās līnijas pusēs, kas savieno savienojošo atomu centrus, pārklājas, sauc par n-saiti. Slāpekļa molekulai ir viena q-saite un divas p-saites.

Rīsi. 2. Saites slāpekļa molekulā.

Molekulārais slāpeklis ir ķīmiski neaktīva viela, tas izskaidrojams ar trīskāršo saiti starp slāpekļa atomiem un tās īso garumu

Normālos apstākļos slāpeklis var reaģēt tikai ar litiju:

6Li+N2=2Li 3N (litija nitrīts)

Augstās temperatūrās saites starp atomiem vājinās un slāpeklis kļūst reaktīvāks. Sildot, tas var reaģēt ar citiem metāliem, piemēram, ar magniju, kalciju, alumīniju, veidojot nitrīdus:

3Mg+N2 =Mg3N2

3Ca+N2 =Ca3N2

Izlaižot slāpekli caur karstu koksu, tiek iegūts slāpekļa un oglekļa savienojums - cianogēns.

Rīsi. 3. Diciāna formula.

Ar alumīnija oksīdu un oglekli slāpeklis arī veido alumīnija nitrīdu augstās temperatūrās:

Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO,

un ar sodu un akmeņoglēm - nātrija cianīdu:

Na 2 CO 3 +4C+N 2 =2NaCN+3CO

Saskaroties ar ūdeni, daudzi nitrīdi pilnībā hidrolizējas, veidojot amonjaku un metāla hidroksīdu:

Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3

Elektriskā loka temperatūrā (3000-4000 grādi) slāpeklis reaģē ar skābekli:. Kopējais saņemto vērtējumu skaits: 224.

Slāpeklis ir ķīmisks elements ar atomskaitli 7. Tā ir gāze bez smaržas, garšas un krāsas.


Tādējādi cilvēks nejūt slāpekļa klātbūtni zemes atmosfērā, kamēr tas sastāv no 78 procentiem šīs vielas. Slāpeklis ir viena no visizplatītākajām vielām uz mūsu planētas. Bieži var dzirdēt, ka bez slāpekļa nebūtu pārtikas, un tā ir taisnība. Galu galā olbaltumvielu savienojumi, kas veido visas dzīvās būtnes, obligāti satur slāpekli.

Slāpeklis dabā

Slāpeklis ir atrodams atmosfērā molekulu veidā, kas sastāv no diviem atomiem. Papildus atmosfērai slāpeklis ir atrodams Zemes apvalkā un augsnes humusa slānī. Galvenais slāpekļa avots rūpnieciskajai ražošanai ir minerāli.

Taču pēdējās desmitgadēs, kad sāka izsīkt derīgo izrakteņu krājumi, radās steidzama nepieciešamība rūpnieciskā mērogā atdalīt slāpekli no gaisa. Tagad šī problēma ir atrisināta, un no atmosfēras tiek iegūts milzīgs slāpekļa daudzums rūpnieciskām vajadzībām.

Slāpekļa loma bioloģijā, slāpekļa cikls

Uz Zemes slāpeklis piedzīvo vairākas pārvērtības, kurās ir iesaistīti gan biotiski (ar dzīvību saistīti), gan abiotiski faktori. Slāpeklis augos nonāk no atmosfēras un augsnes, nevis tieši, bet ar mikroorganismu starpniecību. Slāpekli fiksējošās baktērijas aiztur un pārstrādā slāpekli, pārvēršot to augiem viegli uzsūcamā formā. Augu ķermenī slāpeklis tiek pārvērsts sarežģītos savienojumos, jo īpaši olbaltumvielās.

Caur barības ķēdi šīs vielas nonāk zālēdāju un pēc tam plēsēju ķermeņos. Pēc visu dzīvo būtņu nāves slāpeklis atgriežas augsnē, kur tas sadalās (amonifikācija un denitrifikācija). Slāpeklis tiek fiksēts augsnē, minerālos, ūdenī, nonāk atmosfērā, un aplis atkārtojas.

Slāpekļa pielietošana

Pēc slāpekļa atklāšanas (tas notika 18. gadsimtā) tika labi izpētītas pašas vielas, tās savienojumu īpašības un izmantošanas iespēja saimniecībā. Tā kā slāpekļa rezerves uz mūsu planētas ir milzīgas, šis elements ir kļuvis ārkārtīgi aktīvi izmantots.


Tīrs slāpeklis tiek izmantots šķidrā vai gāzveida veidā. Šķidrā slāpekļa temperatūra ir mīnus 196 grādi pēc Celsija, un to izmanto šādās jomās:

— medicīnā.Šķidrais slāpeklis ir aukstumaģents krioterapijas procedūrās, tas ir, aukstuma apstrādē. Zibens sasaldēšana tiek izmantota dažādu audzēju noņemšanai. Audu paraugus un dzīvās šūnas (jo īpaši spermu un olas) uzglabā šķidrā slāpeklī. Zema temperatūra ļauj biomateriālu ilgstoši saglabāt, pēc tam atkausēt un lietot.

Zinātniskās fantastikas rakstnieki izteica iespēju uzglabāt veselus dzīvos organismus šķidrā slāpeklī un, ja nepieciešams, tos atkausēt bez jebkāda kaitējuma. Tomēr patiesībā šo tehnoloģiju vēl nav izdevies apgūt;

— pārtikas rūpniecībāŠķidrumu pildot pudelēs, izmanto šķidro slāpekli, lai traukā izveidotu inertu vidi.

Parasti slāpekli izmanto vietās, kur nepieciešama gāzveida vide bez skābekļa, piem.

— ugunsgrēka dzēšanā. Slāpeklis izspiež skābekli, bez kura degšanas procesi netiek atbalstīti un uguns nodziest.

Slāpekļa gāze ir atradusi pielietojumu šādās nozarēs:

— pārtikas ražošana. Slāpekli izmanto kā inertu gāzi, lai saglabātu iepakotu produktu svaigumu;

— naftas rūpniecībā un kalnrūpniecībā. Cauruļvadi un rezervuāri tiek iztīrīti ar slāpekli, tas tiek ievadīts raktuvēs, veidojot sprādziendrošu gāzes vidi;

— lidmašīnu ražošanāŠasijas riepas ir piepūstas ar slāpekli.

Viss iepriekš minētais attiecas uz tīra slāpekļa izmantošanu, taču neaizmirstiet, ka šis elements ir izejmateriāls dažādu savienojumu masas ražošanai:

- amonjaks. Ļoti pieprasīta viela, kas satur slāpekli. Amonjaku izmanto mēslošanas līdzekļu, polimēru, sodas un slāpekļskābes ražošanā. To pašu izmanto medicīnā, saldēšanas iekārtu ražošanā;

— slāpekļa mēslošanas līdzekļi;

- sprāgstvielas;

- krāsvielas utt.


Slāpeklis ir ne tikai viens no visizplatītākajiem ķīmiskajiem elementiem, bet arī ļoti nepieciešama sastāvdaļa, ko izmanto daudzās cilvēka darbības nozarēs.