Dušik: značilnosti, kemijske lastnosti, fizikalne lastnosti, spojine, mesto v naravi. Dušik v naravi Kaj vsebuje dušik

OPREDELITEV

Dušik- sedmi element periodnega sistema. Oznaka - N iz latinskega "dušika". Umeščeno v drugo obdobje, skupina VA. Nanaša se na nekovine. Jedrski naboj je 7.

Večina dušika je v prostem stanju. Prosti dušik je glavna sestavina zraka, ki vsebuje 78,2 % (vol.) dušika. Anorganskih dušikovih spojin v naravi ni v velikih količinah, razen natrijevega nitrata NaNO 3, ki tvori debele plasti na pacifiški obali v Čilu. Prst vsebuje majhne količine dušika, predvsem v obliki soli dušikove kisline. Toda v obliki kompleksnih organskih spojin - beljakovin - je dušik del vseh živih organizmov.

V obliki preproste snovi je dušik brezbarven plin brez vonja in zelo slabo topen v vodi. Je nekoliko lažji od zraka: masa 1 litra dušika je 1,25 g.

Atomska in molekulska masa dušika

Relativna atomska masa elementa je razmerje med maso atoma danega elementa in 1/12 mase ogljikovega atoma. Relativna atomska masa je brezrazsežna in jo označujemo z A r (indeks "r" je začetna črka angleške besede relative, kar v prevodu pomeni "relativno"). Relativna atomska masa atomskega dušika je 14,0064 amu.

Mase molekul so tako kot mase atomov izražene v atomskih masnih enotah. Molekulska masa snovi je masa molekule, izražena v atomskih masnih enotah. Relativna molekulska masa snovi je razmerje med maso molekule dane snovi in ​​1/12 mase ogljikovega atoma, katerega masa je 12 amu. Znano je, da je molekula dušika dvoatomna - N 2 . Relativna molekulska masa molekule dušika bo enaka:

M r (N 2) \u003d 14,0064 × 2 ≈ 28.

Izotopi dušika

V naravi dušik obstaja v obliki dveh stabilnih izotopov 14 N (99,635 %) in 15 N (0,365 %). Njihovo masno število je 14 oziroma 15. Jedro dušikovega izotopa 14 N vsebuje sedem protonov in sedem nevtronov, izotop 15 N pa enako število protonov in šest nevtronov.

Obstaja štirinajst umetnih izotopov dušika z masnimi števili od 10 do 13 in od 16 do 25, med katerimi je najstabilnejši izotop 13 N z razpolovno dobo 10 minut.

Dušikovi ioni

Na zunanji energijski ravni atoma dušika je pet elektronov, ki so valentni:

1s 2 2s 2 2p 3 .

Struktura atoma dušika je prikazana spodaj:

Zaradi kemijske interakcije lahko dušik izgubi valenčne elektrone, tj. biti njihov donor in se spremeniti v pozitivno nabite ione ali sprejeti elektrone od drugega atoma, tj. biti njihov akceptor in se spremeniti v negativno nabite ione:

N 0 -5e → N 2+;

N 0 -4e → N 4+;

N 0 -3e → N 3+;

N 0 -2e → N 2+;

N 0 -1e → N 1+;

N 0 +1e → N 1- ;

N 0 +2e → N 2-;

N 0 +3e → N 3- .

Molekula in atom dušika

Molekula dušika je sestavljena iz dveh atomov – N 2 . Tukaj je nekaj lastnosti, ki so značilne za atom in molekulo dušika:

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

telovadba Za tvorbo amonijevega klorida smo vzeli 11,2 l (n.o.) plinastega amoniaka in 11,4 l (n.o.) klorovodika. Kolikšna je masa nastalega produkta reakcije?
rešitev Zapišimo reakcijsko enačbo za pridobivanje amonijevega klorida iz amoniaka in vodikovega klorida:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl.

Poiščite število molov izhodnih snovi:

n (NH 3) \u003d V (NH 3) / V m;

n (NH 3) \u003d 11,2 / 22,4 \u003d 0,5 mol.

n(HCl) \u003d V (NH 3) / V m;

n(HCl) = 11,4 / 22,4 = 0,51 mol.

n(NH3)

n (NH 4 Cl) \u003d n (NH 3) \u003d 0,5 mol.

Nato bo masa amonijevega klorida enaka:

M (NH 4 Cl) \u003d 14 + 4 × 1 + 35,5 \u003d 53,5 g / mol.

m (NH 4 Cl) \u003d n (NH 4 Cl) × M (NH 4 Cl);

m (NH 4 Cl) \u003d 0,5 × 53,5 \u003d 26,75 g.
Odgovori 26,75 g

PRIMER 2

telovadba 10,7 g amonijevega klorida smo zmešali s 6 g kalcijevega hidroksida in zmes segrevali. Kateri plin in kolikšna količina po masi in prostornini se je sprostila (n.o.s.)?
rešitev Zapišimo reakcijsko enačbo za interakcijo amonijevega klorida s kalcijevim hidroksidom:

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O.

Ugotovite, kateri od obeh reaktantov je v presežku. Da bi to naredili, izračunamo njihovo število molov:

M(NH 4 Cl) = A r (N) + 4×A r (H) + A r (Cl);

M(NH 4 Cl) \u003d 14 + 4 × 1 + 35,5 \u003d 53,5 g / mol.

n (NH 4 Cl) \u003d m (NH 4 Cl) / M (NH 4 Cl);

n (NH 4 Cl) \u003d 10,7 / 53,5 \u003d 0,1 mol.

M(Ca(OH) 2) = A r (Ca) + 2×A r (H) + 2×A r (O);

M (Ca (OH) 2) \u003d 40 + 2 × 1 + 2 × 16 \u003d 42 + 32 \u003d 74 g / mol.

n (Ca (OH) 2) \u003d m (Ca (OH) 2) / M (Ca (OH) 2);

n (Ca (OH) 2) \u003d 6/74 \u003d 0,08 mol.

n(Ca(OH) 2)

n (NH 3) \u003d 2 × n (Ca (OH) 2) = 2 × 0,08 = 0,16 mol.

Potem bo masa amoniaka enaka:

M(NH 3) \u003d A r (N) + 3 × Ar (H) = 14 + 3 × 1 = 17 g / mol.

m (NH 3) \u003d n (NH 3) × M (NH 3) \u003d 0,16 × 17 \u003d 2,72 g.

Prostornina amoniaka je:

V (NH 3) \u003d n (NH 3) × V m;

V (NH 3) \u003d 0,16 × 22,4 \u003d 3,584 l.
Odgovori Kot rezultat reakcije je nastal amoniak s prostornino 3,584 litra in maso 2,72 g.

Dušik je dobro znan kemični element, ki je označen s črko N. Ta element je morda osnova anorganske kemije, ki se začne podrobno preučevati v 8. razredu. V tem članku bomo obravnavali ta kemični element, pa tudi njegove lastnosti in vrste.

Zgodovina odkritja kemičnega elementa

Dušik je element, ki ga je prvi predstavil slavni francoski kemik Antoine Lavoisier. Toda za naziv odkritelja dušika se borijo številni znanstveniki, med njimi Henry Cavendish, Karl Scheele, Daniel Rutherford.

Kot rezultat poskusa je prvi izpostavil kemični element, vendar ni razumel, da je prejel preprosto snov. Poročal je o svojih izkušnjah, ki je opravil tudi številne študije. Verjetno je tudi Priestleyu uspelo izolirati ta element, vendar znanstvenik ni mogel razumeti, kaj točno je prejel, zato si ni zaslužil naziva odkritelj. Karl Scheele je istočasno izvedel isto raziskavo, vendar ni prišel do želenega zaključka.

Istega leta je Danielu Rutherfordu uspelo ne samo pridobiti dušik, ampak ga tudi opisati, objaviti disertacijo in navesti glavne kemijske lastnosti elementa. Toda tudi Rutherford ni popolnoma razumel, kaj je prejel. Vendar pa je on tisti, ki velja za odkritelja, saj je bil najbližje rešitvi.

Izvor imena dušik

Iz grščine je "dušik" preveden kot "brez življenja". Lavoisier je delal na pravilih nomenklature in se odločil, da bo element tako poimenoval. V 18. stoletju je bilo o tem elementu znano le to, da ne podpira ne enega ne drugega dihanja. Zato je bilo sprejeto to ime.

V latinščini se dušik imenuje "nitrogenium", kar pomeni "rojevanje solitra". Iz latinskega jezika se je pojavila oznaka dušika - črka N. Toda samo ime se v mnogih državah ni uveljavilo.

Številčnost elementov

Dušik je morda eden najpogostejših elementov na našem planetu, po številčnosti je na četrtem mestu. Element najdemo tudi v sončni atmosferi, na planetih Uran in Neptun. Atmosfere Titana, Plutona in Tritona so sestavljene iz dušika. Poleg tega je zemeljska atmosfera sestavljena iz 78-79 odstotkov tega kemičnega elementa.

Dušik ima pomembno biološko vlogo, saj je nujen za obstoj rastlin in živali. Tudi človeško telo vsebuje od 2 do 3 odstotke tega kemičnega elementa. Je del klorofila, aminokislin, beljakovin, nukleinskih kislin.

Tekoči dušik

Tekoči dušik je brezbarvna prozorna tekočina, je eno od agregacijskih stanj kemičnega dušika, ki se pogosto uporablja v industriji, gradbeništvu in medicini. Uporablja se pri zamrzovanju organskih materialov, hladilnih napravah in v medicini za odstranjevanje bradavic (estetska medicina).

Tekoči dušik je netoksičen in neeksploziven.

Molekularni dušik

Molekularni dušik je element, ki ga vsebuje ozračje našega planeta in tvori njegov velik del. Formula molekulskega dušika je N 2 . Takšen dušik reagira z drugimi kemičnimi elementi ali snovmi le pri zelo visokih temperaturah.

Fizične lastnosti

V normalnih pogojih je kemični element dušik brez vonja, barve in praktično netopen v vodi. Tekoči dušik po svoji konsistenci spominja na vodo, je tudi prozoren in brezbarven. Dušik ima drugo agregatno stanje, pri temperaturah pod -210 stopinj se spremeni v trdno snov, tvori veliko velikih snežno belih kristalov. Absorbira kisik iz zraka.

Kemijske lastnosti

Dušik spada v skupino nekovin in prevzema lastnosti drugih kemičnih elementov iz te skupine. Na splošno nekovine niso dobri prevodniki električnega toka. Dušik tvori različne okside, kot je NO (monoksid). NO ali dušikov oksid je mišični relaksant (snov, ki znatno sprosti mišice in nima škodljivih ali drugih učinkov na človeško telo). Oksidi, ki vsebujejo več dušikovih atomov, kot je N 2 O, so smejalni plin, rahlo sladkastega okusa, ki se v medicini uporablja kot anestetik. S prvima dvema pa NO 2 oksid nima nobene zveze, saj gre za precej škodljiv izpušni plin, ki ga vsebujejo avtomobilski izpuhi in močno onesnažuje ozračje.

Dušikova kislina, ki jo tvorijo vodik, dušik in trije atomi kisika, je močna kislina. Široko se uporablja v proizvodnji gnojil, nakita, organski sintezi, vojaški industriji (proizvodnja eksplozivov in sinteza strupenih snovi), proizvodnji barvil, zdravil itd. Dušikova kislina je zelo škodljiva za človeško telo, puščanje razjed in kemičnih opeklin na koži.

Ljudje zmotno verjamejo, da je ogljikov dioksid dušik. Pravzaprav zaradi svojih kemijskih lastnosti element v normalnih pogojih reagira le z majhnim številom elementov. In ogljikov dioksid je ogljikov monoksid.

Uporaba kemijskega elementa

Tekoči dušik se uporablja v medicini za zdravljenje mraza (krioterapija), pa tudi v kulinariki kot hladilno sredstvo.

Ta element je našel tudi široko uporabo v industriji. Dušik je plin, ki je eksplozijsko in požarno varen. Poleg tega preprečuje gnitje in oksidacijo. Zdaj se dušik uporablja v rudnikih za ustvarjanje okolja, varnega pred eksplozijami. Dušik v plinastem stanju se uporablja v petrokemiji.

V kemični industriji je zelo težko brez dušika. Uporablja se za sintezo različnih snovi in ​​spojin, kot so nekatera gnojila, amoniak, eksplozivi, barvila. Zdaj se velika količina dušika uporablja za sintezo amoniaka.

V prehrambeni industriji je ta snov registrirana kot aditiv za živila.

Mešanica ali čista snov?

Tudi znanstveniki prve polovice 18. stoletja, ki jim je uspelo izolirati kemični element, so menili, da je dušik mešanica. Toda med temi koncepti je velika razlika.

Ima cel kompleks stalnih lastnosti, kot so sestava, fizikalne in kemijske lastnosti. Zmes je spojina, ki vsebuje dva ali več kemičnih elementov.

Zdaj vemo, da je dušik čista snov, saj je kemični element.

Pri študiju kemije je zelo pomembno razumeti, da je dušik osnova vse kemije. Tvori različne spojine, s katerimi se srečujemo vsi, vključno s smejalnim plinom, rjavim plinom, amoniakom in dušikovo kislino. Ni čudno, da se kemija v šoli začne s študijem takega kemičnega elementa, kot je dušik.

Dušik(iz grščine azoos - brez življenja, lat. nitrogenium), n, kemijski element v skupine Mendelejevega periodnega sistema, atomsko število 7, atomska masa 14,0067; brezbarven plin, brez vonja in okusa.

Zgodovinska referenca. Spojine A. - solitra, dušikova kislina, amoniak - so bile znane že dolgo, preden je bil A. pridobljen v prostem stanju. Leta 1772 je D. Rutherford s sežiganjem fosforja in drugih snovi v steklenem zvonu pokazal, da plin, ki ostane po zgorevanju, ki ga je imenoval "zadušljiv zrak", ne podpira dihanja in zgorevanja. Leta 1787 je A. Lavoisier ugotovil, da so "življenjski" in "zadušljivi" plini, ki sestavljajo zrak, preproste snovi, in predlagal ime "A." Leta 1784 je G. Cavendish pokazal, da je A. del solitra; od tod izvira latinsko ime A. (iz poznega latinskega nitrum - soliter in grškega gennao - rodim, proizvajam), ki ga je leta 1790 predlagal J. A. Chaptal. Do začetka 19. stol. pojasnjena je bila kemična inertnost dušika v prostem stanju in njegova izjemna vloga v spojinah z drugimi elementi kot vezanega dušika. Od takrat je "vezava" A. zraka postala eden najpomembnejših tehničnih problemov v kemiji.

razširjenost v naravi. A. je eden najpogostejših elementov na Zemlji in njegova glavna masa (približno 4 × 10 15 T) je koncentriran v prostem stanju v vzdušje. V zraku je prosti A. (v obliki molekul n 2) 78,09% prostornine (ali 75,6% teže), ne da bi upoštevali manjše nečistoče v obliki amoniaka in oksidov. Povprečna vsebnost A. v litosferi je 1,9? 10 -3 % teže. Naravne spojine A. - amonijev klorid nh 4 cl in razni nitrati. Velike akumulacije solitra so značilne za suho puščavsko podnebje (Čile, Srednja Azija). Dolgo časa je bila solitra glavni dobavitelj A. za industrijo (zdaj je industrijska sinteza bistvenega pomena za vezavo A. amoniak iz A. zrak in vodik). Majhne količine vezanega A. najdemo v premogu (1-2,5%) in nafti (0,02-1,5%), pa tudi v vodah rek, morij in oceanov. A. se kopiči v tleh (0,1%) in v živih organizmih (0,3%).

Čeprav ime "A." pomeni "ne podpira življenja", pravzaprav je element, ki je potreben za življenje. Beljakovine živali in ljudi vsebujejo 16 - 17 % A. V organizmih mesojedih živali beljakovine nastajajo zaradi zaužitih beljakovinskih snovi, ki so prisotne v organizmih rastlinojedih živali in v rastlinah. Rastline sintetizirajo beljakovine z asimilacijo dušikovih snovi v tleh, predvsem anorganskih. Znatne količine A. vstopijo v tla zaradi mikroorganizmi, ki vežejo dušik sposobni pretvoriti prosti A. zrak v A. spojine.

V naravi se izvaja cikel dušika, v katerem igrajo glavno vlogo mikroorganizmi - nitrifikacijski, denitrifikacijski, fiksacijski dušik in drugi V kmetijstvu v skoraj vseh državah primanjkuje A. in v živalstvu reja ("stradanje beljakovin"). Na tleh, ki so revna z razpoložljivim A., se rastline slabo razvijajo. dušikova gnojila in beljakovinsko krmljenje živali - najpomembnejše sredstvo za dvig kmetijstva. Gospodarska dejavnost človeka moti kroženje zraka, tako izgorevanje goriva obogati ozračje z zrakom, tovarne, ki proizvajajo gnojila, pa vežejo zrak. Prevoz gnojil in kmetijskih proizvodov prerazporedi A. na površini zemlje.

A. - četrti najpogostejši element sončnega sistema (za vodikom, helijem in kisikom).

Izotopi, atom, molekula. Naravni A. je sestavljen iz dveh stabilnih izotopov: 14 n (99,635%) in 15 n (0,365%). Izotop 15 n se uporablja v kemijskih in biokemijskih raziskavah kot označeni atom. Od umetnih radioaktivnih izotopov A. ima 13 n najdaljšo razpolovno dobo (t 1/2 \u003d 10,08 min) , ostali so zelo kratki. V zgornjih plasteh atmosfere se pod delovanjem nevtronov iz kozmičnega sevanja 14 n pretvori v radioaktivni izotop ogljika 14 c. Ta postopek se uporablja tudi v jedrskih reakcijah za pridobitev 14 s. Zunanjo elektronsko ovojnico atoma A. sestavlja 5 elektronov (en sam par in trije neparni - konfiguracija 2). s 2 2 str 3) . Najpogosteje je A. v spojinah 3-kovalenten zaradi neparnih elektronov (kot pri amoniaku nh 3). Prisotnost nedeljenega para elektronov lahko povzroči nastanek druge kovalentne vezi in diamant postane 4-kovalenten (kot v amonijevem ionu nh 4+). Oksidacijska stanja A. se gibljejo od +5 (v n 2 0 5) do -3 (v nh 3). V normalnih pogojih v prostem stanju A. tvori molekulo n 2, kjer so n atomi povezani s tremi kovalentnimi vezmi. Molekula A je zelo stabilna: njena energija disociacije na atome je 942,9 kJ/mol (225,2 kcal/mol) , torej tudi ko t okoli 3300 ° C je stopnja disociacije A. le približno 0,1%.

Fizikalne in kemijske lastnosti. A. nekoliko lažji od zraka; gostota 1,2506 kg / m3(pri 0°С in 101325 n/m 2 ali 760 mmHg Umetnost.) , t mn-209,86°С, t bale-195,8 °C. A. se težko utekočini: njegova kritična temperatura je precej nizka (-147,1 ° C), kritični tlak pa visok 3,39 MN/m 2 (34,6 kgf / cm 2); gostota tekočine A. 808 kg (m 3 . A. je manj topen v vodi kot kisik: pri 0 °C v 1 m 3 H 2 O se raztopi 23.3 G A. Bolje kot v vodi, A. topen v nekaterih ogljikovodikih.

Samo s tako aktivnimi kovinami, kot so litij, kalcij, magnezij, aluminij medsebojno deluje pri segrevanju na relativno nizke temperature. Atomska kislina reagira z večino drugih elementov pri visokih temperaturah in v prisotnosti katalizatorjev. Alkalne spojine s kisikom n 2 o, no, n 2 o 3, no 2 in n 2 o 5 so dobro raziskane. Od tega neposredna interakcija elementov (4000 ° C) tvori oksid št, ki se, ko se ohladi, zlahka nadalje oksidira v dioksid št. 2. Pri atmosferskih razelektritvah v zraku nastajajo kisikovi oksidi. Dobimo jih lahko tudi z delovanjem ionizirajočega sevanja na mešanico kisika in kisika. Ko se anhidrid dušikovega n 2 O 3 in dušikovega n 2 O 5 raztopi v vodi, dušikova kislina hno2 in Dušikova kislina hno 3, ki tvori soli - nitriti in nitrati. A. se z vodikom veže le pri visokih temperaturah in v prisotnosti katalizatorjev in v tem primeru amoniak nh 3 . Poleg amoniaka so znane tudi številne druge spojine amoniaka z vodikom, npr hidrazin h 2 n-nh 2, diimid hn=nh, dušikova kislina hn 3 (h-n=n ? n), oktazon n 8 h 14 itd.; Večina A. spojin z vodikom je bila izolirana le v obliki organskih derivatov. A. ne sodeluje neposredno s halogeni, zato se vsi halogenidi A. pridobivajo le posredno, na primer dušikov fluorid nf 3 - z reakcijo fluora z amoniakom. A. halogenidi so praviloma nizko odporne spojine (z izjemo nf 3); Bolj stabilni so oksihalidi A. - nof, noci, nobr, n0 2 f in no2ci. Tudi z žveplom ne pride do neposredne povezave; dušikovo žveplo n 4 s 4 dobimo z reakcijo tekočega žvepla z amoniakom. Ko vroči koks sodeluje s kisikom, nastane cianogen(cn).;. Ogrevanje A. z acetilenom c 2 h 2 do 1500 ° c je mogoče doseči vodikov cianid hcn. Interakcija diamantov s kovinami pri visokih temperaturah vodi do nastanka nitridi(na primer mg 3 n 2).

Pri izpostavljenosti običajnim A. električnim razelektritvam [tlak 130 - 270 n/m 2(1- 2 mmHg)] ali pri razgradnji nitridov B, ti, mg in Ca ter med električnimi razelektritvami v zraku lahko nastane aktivna A., ki je mešanica molekul A. in atomov s povečano zalogo energije. . Za razliko od molekularnega kisika, aktivni kisik zelo močno interagira s kisikom, vodikom, žveplovimi hlapi, fosforjem in nekaterimi kovinami.

A. je del zelo številnih pomembnih organskih spojin ( amini, amino kisline, nitro spojine in itd.).

Prejem in prijava. V laboratoriju lahko A. zlahka dobimo s segrevanjem koncentrirane raztopine amonijevega nitrita: nh4no2 \u003d n 2 + 2h 2 O. Tehnična metoda za pridobivanje A. temelji na ločevanju predhodno utekočinjenega zraka, ki se nato destilira .

Glavnina ekstrahiranega prostega amoniaka se uporabi za industrijsko proizvodnjo amoniaka, ki se nato v znatnih količinah predela v dušikovo kislino, gnojila, eksplozive itd. Poleg neposredne sinteze amoniaka iz elementov je leta 1905 razvit cianamid. , ima industrijsko metodo, ki temelji na dejstvu, da pri 1000°c kalcijev karbid(dobljen s segrevanjem mešanice apna in premoga v električni peči) reagira s prostim A.: CaC + n - \u003d cacn + C. Nastane kalcijev cianamid pod vplivom pregrete vodne pare se razgradi s sproščanjem amoniaka:

cacn + ZN 2 O \u003d CaCO 3 + 2nh 3.

Prosti A. se uporablja v številnih panogah industrije: kot inertni medij v različnih kemičnih in metalurških procesih, za polnjenje prostega prostora v živosrebrnih termometrih, za črpanje gorljivih tekočin itd.. Tekočina A. se uporablja v različnih hladilnih napravah. Shranjuje se in prevaža v jeklenih posodah Dewar, plinast A. v stisnjeni obliki - v jeklenkah. Široko se uporabljajo številne spojine A. Proizvodnja vezanega A. se je začela intenzivno razvijati po 1. svetovni vojni in je zdaj dosegla ogromne razsežnosti.

Lit.: Nekrasov B.V., Osnove splošne kemije, zvezek 1, M., 1965; Remi G., Tečaj anorganske kemije, trans. iz nemščine, zvezek 1, M., 1963: Kemija in tehnologija vezanega dušika, [M.-L.], 1934; KHE, zvezek 1, M., 1961.

  1. dušik – (alkim.) ustvarjalni princip v naravi, katerega večina je shranjena v astralni svetlobi. Simbolizira ga lik, ki predstavlja križ (prim. Teozofski slovar
  2. Azot – Az'ot (utrjeno mesto) (Još.13:3; Jozue 15:47; 1. Sam. 5:1, 3,5-7; 1. Sam. 6:17; 2. Kr. 26:6; Neh. 7; Neh.13:23; Iz.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Zef.2:4; Zah.9:6; Apd.8:40) - eno od petih glavnih filistejskih mest. Svetopisemski slovar Vikhlyantseva
  3. dušik - dušik m Kemični element, plin brez barve in vonja, ki sestavlja večino zraka in je eden glavnih elementov prehrane rastlin. Razlagalni slovar Efremove
  4. DUŠIK - DUŠIK (lat. Nitrogenium) - N, kemijski element V. skupine periodnega sistema, atomsko število 7, atomska masa 14,0067. Ime je iz grškega a - negativna predpona in zoe - življenje (ne podpira dihanja in gorenja). Veliki enciklopedični slovar
  5. dušik - dušik, pl. ne, m [iz grš. negativno a in zoe - življenje]. Brezbarven plin brez vonja, ki ga najdemo v zraku. || Kemični element (kem.). Veliki slovar tujih besed
  6. dušik - Izposojeno. iz francoskega jezik v 18. stoletju Franz. azot je neoplazma kemika Lavoisiera (grško: a "ne" in zōos "živ"). Dušik dobesedno pomeni "ne daje življenja". Glej zoologija z istim korenom. Etimološki slovar Shanskega
  7. dušik - DUŠIK -a; m. [francosko. azot iz grščine. an- - ne-, brez- in zōtikos - daje življenje]. Kemični element (N), plin brez barve in vonja, ki ne podpira dihanja in gorenja (sestavlja večji del zraka glede na prostornino in maso ... Razlagalni slovar Kuznetsova
  8. dušik - AZ’OT, dušik, mn. ne, mož (iz ·grščine ·negativni a in zoe - življenje). Brezbarven plin brez vonja, ki ga najdemo v zraku. | Kemični element (kem.). Razlagalni slovar Ušakova
  9. Dušik - I (kemijski znak N, atomska teža - 14) - eden od kemičnih elementov; brezbarven plin, brez vonja in okusa; zelo malo topen v vodi. Njegova specifična teža je 0,972. Enciklopedični slovar Brockhausa in Efrona
  10. dušik - DUŠIK, a, m Kemični element, plin brez barve in vonja, glavna sestavina zraka, ki je tudi del beljakovin in nukleinskih kislin. | prid. dušikov, oh, oh in dušikov, oh, oh. Dušikova, dušikova kislina. Dušikova gnojila. Razlagalni slovar Ozhegova
  11. Azot - Azot (Ašdod), prvič omenjen v Jozue 11:22 kot mesto Enakimov. Pozneje je imenovana med pet večjih filistejskih mestnih držav skupaj z Gazo, Ascalonom, Gatom in Ekronom (Joz 13:3; 1 Sam 6:17). acc. Jozue 15:47 ... Brockhausova svetopisemska enciklopedija
  12. Azot - (utrjeno mesto; Jozue 11:22, 13:3, 15:47, Sodba 1:18, Apostolska dela 8:40) - eno od petih glavnih mest Filistejcev, na vzhodni obali Sredozemskega morja, med Akkaron in Ascalon, na 15 -ty ali 20 angleški. milj do iz Gaze. Svetopisemska enciklopedija arhim. Niceforja
  13. dušik - DUŠIK (iz gr. a - predpona, tukaj pomeni odsotnost in življenje; lat. Nitrogenium, iz nitrum - solitra in gr. gennao - rodim, proizvajam) N kem. element V gr. periodni sistem, pri. n. 7, pri. m. 14.0067. Naravno Kemijska enciklopedija
  14. dušik - -a, m Kemični element, plin brez barve in vonja, ki ne podpira gorenja (sestavlja večji del zraka po prostornini ali masi, je eden glavnih elementov rastlinske prehrane). [francoščina] azot iz grščine. ’α- - ne-, brez- in ζωή - življenje] Mali akademski slovar
  15. dušik - francosko - azot. Grško - azoos (neživo). Beseda "dušik" je v ruščini znana in se uporablja od 18. stoletja. kot znanstveni izraz za kemijski element, brezbarven plin. Semjonov etimološki slovar
  16. Azot - Azōtus, Ἄζωτος mesto v Palestini, blizu morja. Osvojil ga je Psametih iz Egipta (Hdt. 2.157), pa tudi Jonatan Makabejec, ki ga je uničil. Leta 56 pr. n. št. ga je skupaj z drugimi mesti obnovil prokonzul Gabinij. A. v Stari zavezi, n. Vas Esdud. Slovar klasičnih starin
  17. dušik - DUŠIK (iz gr. a- - predpona, tukaj pomeni odsotnost, in Joe - življenje; lat. Nitrogenium), N, kem. element, brezbarven plin. Glavni njegova masa je koncentrirana v prostem stanju v atmosferi. Kmetijski besednjak
  18. dušik - Dušik /. Morfemski pravopisni slovar
  19. DUŠIK - DUŠIK (simbol N), kemijski element brez barve in vonja, ki spada v V. skupino periodnega sistema Mendelejeva. Odkrili so ga leta 1772, običajno ga najdemo kot plin. Je glavna sestavina zemeljske atmosfere (78 % prostornine). Znanstveni in tehnični slovar
  20. dušik - orph. dušik, -a Lopatinov pravopisni slovar
  21. dušik - ta beseda je nastala umetno leta 1787, ko je bil potreben znanstveni izraz za ime tega plina. Ker ta plin ne podpira dihanja, je dobil ustrezno ime ... Etimološki slovar Krylova
  22. Dušik - I Dušik (Nitrogenium, N) je kemijski element V. skupine D.I. Mendelejev, eden najpogostejših kemičnih elementov v naravi. V vseh živih organizmih ... Medicinska enciklopedija
  23. Dušik - N (lat. Nitrogenium * a. dušik; n. Stickstoff; f. azot, dušik; in. nitrogeno), - kem. element V. periodike. sistemi Mendelejeva, at.s. 7, pri. m. 14.0067. Odprt leta 1772 raziskovalec D. Rutherford. V normalnih pogojih a. Planinska enciklopedija
  24. dušik - Dušik, dušiki, dušik, dušiki, dušik, dušiki, dušik, dušiki, dušik, dušiki, dušik, dušiki Zaliznyakov slovnični slovar
  25. dušik - DUŠIK m. osnova, glavni element solitra; soliter, soliter, soliter; po količini je glavna sestavina našega zraka (dušik - 79 volumnov, kisik - 21). Dušik, dušik, dušik, ki vsebuje dušik. Dahlov razlagalni slovar
  26. dušik - samostalnik, število sinonimov: 8 plin 55 nekovina 17 dušik 1 organogen 6 nitrat 3 solitra 3 solitra 3 element 159 Slovar sinonimov ruskega jezika
  27. dušik - DUŠIK -a m. azot m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>do konca sveta, ki vsakomur ponujajo za zelo razumno ceno svoj Laudanum in svoj dušik ... Slovar ruskih galicizmov

Vsebina članka

DUŠIK, N (dušik), kemijski element (pod. številko 7) VA podskupina periodnega sistema elementov. Zemljina atmosfera vsebuje 78 % (vol.) dušika. Da pokažemo, kako velike so te zaloge dušika, omenimo, da je v ozračju nad vsakim kvadratnim kilometrom zemeljskega površja toliko dušika, da je do 50 milijonov ton natrijevega nitrata ali 10 milijonov ton amoniaka (kombinacija dušika z vodik), vendar je to majhen del dušika, ki ga vsebuje zemeljska skorja. Obstoj prostega dušika kaže na njegovo inertnost in težave pri interakciji z drugimi elementi pri običajnih temperaturah. Vezan dušik je del organskih in anorganskih snovi. Rastlinski in živalski svet vsebuje dušik, vezan na ogljik in kisik v beljakovinah. Poleg tega so znane anorganske spojine, ki vsebujejo dušik in jih je mogoče pridobiti v velikih količinah, kot so nitrati (NO 3 -), nitriti (NO 2 -), cianidi (CN -), nitridi (N 3 -) in azidi (N 3 -).

Zgodovinska referenca.

Poskusi A. Lavoisierja, posvečeni preučevanju vloge atmosfere pri ohranjanju življenja in procesov zgorevanja, so potrdili obstoj relativno inertne snovi v atmosferi. Ker ni ugotovil elementarne narave plina, ki ostane po zgorevanju, ga je Lavoisier imenoval azot, kar v starogrščini pomeni "brez življenja". Leta 1772 je D. Rutherford iz Edinburgha ugotovil, da je ta plin element in ga imenoval "škodljiv zrak". Latinsko ime za dušik izhaja iz grških besed nitron in gen, kar pomeni "tvorjenje solitre".

Fiksacija dušika in dušikov cikel.

Izraz "fiksacija dušika" se nanaša na postopek vezave atmosferskega dušika N 2 . V naravi se to lahko zgodi na dva načina: ali stročnice, kot so grah, detelja in soja, na svojih koreninah naberejo vozliče, v katerih ga bakterije, ki vežejo dušik, pretvorijo v nitrate, ali pa atmosferski dušik oksidira s kisikom v pogojih izpust strele. S. Arrhenius je ugotovil, da se na ta način letno veže do 400 milijonov ton dušika. V ozračju se dušikovi oksidi združijo z deževnico in tvorijo dušikovo in dušikovo kislino. Poleg tega je ugotovljeno, da ob dežju in snegu cca. 6700 g dušika; ko pridejo v tla, se spremenijo v nitrite in nitrate. Rastline uporabljajo nitrate za tvorbo rastlinskih beljakovin. Živali, ki jedo te rastline, asimilirajo beljakovinske snovi rastlin in jih spremenijo v živalske beljakovine. Po smrti živali in rastlin se razgradijo, dušikove spojine se spremenijo v amoniak. Amoniak se uporablja na dva načina: bakterije, ki ne tvorijo nitratov, ga razgradijo na elemente, pri čemer se sprostita dušik in vodik, druge bakterije pa iz njega tvorijo nitrite, ki jih druge bakterije oksidirajo v nitrate. Tako se pojavi dušikov cikel v naravi ali dušikov cikel.

Struktura jedra in elektronske lupine.

V naravi obstajata dva stabilna izotopa dušika: z masnim številom 14 (vsebuje 7 protonov in 7 nevtronov) in z masnim številom 15 (vsebuje 7 protonov in 8 nevtronov). Njuno razmerje je 99,635:0,365, torej je atomska masa dušika 14,008. Nestabilni izotopi dušika 12 N, 13 N, 16 N, 17 N so bili pridobljeni umetno. Shematično je elektronska zgradba atoma dušika naslednja: 1 s 2 2s 2 2px 1 2py 1 2pz 1. Zato je na zunanji (drugi) elektronski lupini 5 elektronov, ki lahko sodelujejo pri tvorbi kemičnih vezi; dušikove orbitale lahko sprejemajo tudi elektrone, tj. možen je nastanek spojin z oksidacijskimi stopnjami od (–III) do (V), ki so znane.

Molekularni dušik.

Iz definicij gostote plina je bilo ugotovljeno, da je molekula dušika dvoatomna, tj. molekulska formula dušika je Nê N (ali N 2). Dva atoma dušika imata tri zunanje 2 str-elektron vsakega atoma tvori trojno vez: N::: N:, ki tvori elektronske pare. Izmerjena medatomska razdalja N–N je 1,095 Å. Kot v primeru vodika ( cm. VODIK), obstajajo molekule dušika z različnimi jedrskimi spini - simetričnimi in antisimetričnimi. Pri običajni temperaturi je razmerje med simetričnimi in antisimetričnimi oblikami 2:1. V trdnem stanju sta znani dve modifikaciji dušika: a- kubični in b– heksagonalna s prehodno temperaturo a ® b-237,39 ° C. Sprememba b tali se pri -209,96 °C in vre pri -195,78 °C pri 1 atm ( cm. zavihek. 1).

Energija disociacije mola (28,016 g ali 6,023 H 10 23 molekul) molekularnega dušika na atome (N 2 2N) je približno –225 kcal. Zato lahko atomski dušik nastane pri tihi električni razelektritvi in ​​je kemično bolj aktiven kot molekularni dušik.

Prejem in prijava.

Metoda pridobivanja elementarnega dušika je odvisna od zahtevane čistosti. Za sintezo amoniaka dobimo ogromne količine dušika, sprejemljive pa so majhne primesi žlahtnih plinov.

dušik iz ozračja.

Ekonomsko gledano je sproščanje dušika iz atmosfere posledica cenenosti metode utekočinjenja prečiščenega zraka (odstranjene vodne pare, CO 2 , prah, druge nečistoče). Zaporedni cikli stiskanja, ohlajanja in raztezanja takega zraka vodijo v njegovo utekočinjenje. Tekoči zrak je podvržen frakcijski destilaciji s počasnim naraščanjem temperature. Najprej se sprostijo žlahtni plini, nato dušik, ostane tekoči kisik. Čiščenje se doseže z večkratnimi postopki frakcioniranja. Ta metoda proizvede več milijonov ton dušika letno, predvsem za sintezo amoniaka, ki je surovina v tehnologiji za proizvodnjo različnih spojin, ki vsebujejo dušik, za industrijo in kmetijstvo. Poleg tega se atmosfera prečiščenega dušika pogosto uporablja, kadar je prisotnost kisika nesprejemljiva.

laboratorijske metode.

Majhne količine dušika lahko pridobimo v laboratoriju na različne načine z oksidacijo amoniaka ali amonijevega iona, na primer:

Postopek oksidacije amonijevega iona z nitritnim ionom je zelo primeren:

Znane so tudi druge metode - razgradnja azidov pri segrevanju, razgradnja amoniaka z bakrovim (II) oksidom, interakcija nitritov s sulfaminsko kislino ali sečnino:

S katalitično razgradnjo amoniaka pri visokih temperaturah lahko pridobimo tudi dušik:

fizične lastnosti.

Nekatere fizikalne lastnosti dušika so podane v tabeli. 1.

Tabela 1. NEKATERE FIZIKALNE LASTNOSTI DUŠIKA
Gostota, g / cm3 0,808 (tekočina)
Tališče, ° C –209,96
Vrelišče, °С –195,8
Kritična temperatura, °C –147,1
Kritični tlak, atm a 33,5
Kritična gostota, g / cm 3 a 0,311
Specifična toplotna kapaciteta, J/(molChK) 14.56 (15°C)
Elektronegativnost po Paulingu 3
kovalentni polmer, 0,74
kristalni radij, 1,4 (M 3–)
Ionizacijski potencial, V b
prvi 14,54
drugo 29,60
a Temperatura in tlak, pri katerih sta gostoti tekočega in plinastega dušika enaki.
b Količina energije, ki je potrebna za odstranitev prvega zunanjega in naslednjih elektronov, na 1 mol atomskega dušika.

Kemijske lastnosti.

Kot smo že omenili, je prevladujoča lastnost dušika v normalnih pogojih temperature in tlaka njegova inertnost ali nizka kemična aktivnost. Elektronska struktura dušika vsebuje elektronski par za 2 s- nivo in tri napol zapolnjene 2 R-orbitale, zato lahko en atom dušika veže največ štiri druge atome, tj. njegovo koordinacijsko število je štiri. Majhna velikost atoma tudi omejuje število atomov ali skupin atomov, ki se lahko nanj vežejo. Zato mnoge spojine drugih članov podskupine VA bodisi sploh nimajo analogov med dušikovimi spojinami ali pa se podobne dušikove spojine izkažejo za nestabilne. Tako je PCl 5 stabilna spojina, medtem ko NCl 5 ne obstaja. Atom dušika se lahko veže z drugim atomom dušika, pri čemer nastane več dokaj stabilnih spojin, kot so hidrazin N 2 H 4 in kovinski azidi MN 3 . Ta vrsta vezi je neobičajna za kemične elemente (z izjemo ogljika in silicija). Pri povišanih temperaturah dušik reagira s številnimi kovinami in tvori delno ionske nitride M x n l. V teh spojinah je dušik negativno nabit. V tabeli. 2 prikazuje oksidacijska stanja in primere ustreznih spojin.

Nitridi.

Karbidom in hidridom so podobne dušikove spojine z več elektropozitivnimi elementi, kovinami in nekovinami – nitridi. Glede na naravo M-N vezi jih lahko razdelimo na ionske, kovalentne in z vmesnim tipom vezi. Praviloma so to kristalne snovi.

Ionski nitridi.

Vez v teh spojinah vključuje prenos elektronov s kovine na dušik s tvorbo iona N 3–. Ti nitridi vključujejo Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 in Cu 3 N 2 . Druge alkalijske kovine podskupine IA poleg litija ne tvorijo nitridov. Ionski nitridi imajo visoka tališča, reagirajo z vodo in tvorijo NH 3 in kovinske hidrokside.

kovalentni nitridi.

Ko elektroni dušika sodelujejo pri tvorbi vezi skupaj z elektroni drugega elementa, ne da bi jih prenesli z dušika na drug atom, nastanejo nitridi s kovalentno vezjo. Vodikovi nitridi (npr. amoniak in hidrazin) so popolnoma kovalentni, prav tako dušikovi halogenidi (NF 3 in NCl 3). Kovalentni nitridi vključujejo na primer Si 3 N 4, P 3 N 5 in BN - visoko stabilne bele snovi, BN pa ima dve alotropni modifikaciji: heksagonalno in diamantno podobno. Slednji nastaja pri visokih tlakih in temperaturah in ima trdoto blizu diamanta.

Nitridi z vmesno vrsto vezi.

Prehodni elementi reagirajo z NH 3 pri visoki temperaturi in tvorijo nenavaden razred spojin, v katerih so dušikovi atomi porazdeljeni med pravilno razporejene kovinske atome. V teh spojinah ni jasnega premika elektronov. Primeri takih nitridov so Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2. Te spojine so na splošno popolnoma inertne in imajo dobro električno prevodnost.

Vodikove spojine dušika.

Dušik in vodik medsebojno delujeta, da tvorita spojine, ki nejasno spominjajo na ogljikovodike. Stabilnost vodikovih dušikov se z večanjem števila dušikovih atomov v verigi zmanjšuje, za razliko od ogljikovodikov, ki so stabilni tudi v dolgih verigah. Najpomembnejša vodikova nitrida sta amoniak NH 3 in hidrazin N 2 H 4 . Sem spada tudi dušikova kislina HNNN (HN 3).

Amoniak NH3.

Amoniak je eden najpomembnejših industrijskih proizvodov sodobnega gospodarstva. Ob koncu 20. stol ZDA so proizvedle pribl. 13 milijonov ton amoniaka letno (glede na brezvodni amoniak).

Struktura molekule.

Molekula NH 3 ima skoraj piramidno strukturo. Vezni kot H–N–H je 107°, kar je blizu tetraedričnega kota 109°. Nedeljeni elektronski par je enakovreden pritrjeni skupini, zato je koordinacijsko število dušika 4 in dušik se nahaja v središču tetraedra.

lastnosti amoniaka.

Nekatere fizikalne lastnosti amoniaka v primerjavi z vodo so podane v tabeli. 3.

Vrelišče in tališče amoniaka sta kljub podobnosti molekulskih mas in podobnosti zgradbe molekul veliko nižja kot pri vodi. To je posledica relativno večje trdnosti medmolekularnih vezi v vodi kot v amoniaku (takšni medmolekulski vezi pravimo vodik).

amoniak kot topilo.

Visoka dielektrična konstanta in dipolni moment tekočega amoniaka omogočata njegovo uporabo kot topilo za polarne ali ionske anorganske snovi. Topilo amoniak zavzema vmesni položaj med vodo in organskimi topili, kot je etilni alkohol. Alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine se raztopijo v amoniaku in tvorijo temno modre raztopine. Predpostavimo lahko, da solvatacija in ionizacija valenčnih elektronov poteka v raztopini v skladu s shemo

Modra barva je povezana s solvatacijo in gibanjem elektronov ali z mobilnostjo "lukenj" v tekočini. Pri visoki koncentraciji natrija v tekočem amoniaku se raztopina obarva bronasto in ima visoko električno prevodnost. Nevezano alkalijsko kovino lahko iz takšne raztopine ločimo z izhlapevanjem amoniaka ali dodajanjem natrijevega klorida. Raztopine kovin v amoniaku so dobra redukcijska sredstva. Avtoionizacija se pojavi v tekočem amoniaku

podoben procesu, ki poteka v vodi:

Nekatere kemijske lastnosti obeh sistemov primerjamo v tabeli. 4.

Tekoči amoniak kot topilo ima prednost v nekaterih primerih, ko je nemogoče izvesti reakcije v vodi zaradi hitre interakcije komponent z vodo (na primer oksidacija in redukcija). Na primer, v tekočem amoniaku kalcij reagira s KCl, da nastane CaCl 2 in K, saj je CaCl 2 netopen v tekočem amoniaku, K pa je topen in reakcija poteka v celoti. V vodi je takšna reakcija nemogoča zaradi hitre interakcije Ca z vodo.

Pridobivanje amoniaka.

Plinasti NH 3 se sprosti iz amonijevih soli pod delovanjem močne baze, na primer NaOH:

Metoda je uporabna v laboratorijskih pogojih. Majhna proizvodnja amoniaka temelji tudi na hidrolizi nitridov, kot je Mg 3 N 2, z vodo. Kalcijev cianamid CaCN 2 pri interakciji z vodo tvori tudi amoniak. Glavna industrijska metoda za proizvodnjo amoniaka je njegova katalitična sinteza iz atmosferskega dušika in vodika pri visoki temperaturi in tlaku:

Vodik za to sintezo se pridobiva s termičnim krekiranjem ogljikovodikov, delovanjem vodne pare na premog ali železo, razgradnjo alkoholov z vodno paro ali elektrolizo vode. Za sintezo amoniaka je bilo pridobljenih veliko patentov, ki se razlikujejo po pogojih postopka (temperatura, tlak, katalizator). Med termično destilacijo premoga obstaja metoda industrijske proizvodnje. Imeni F. Haber in K. Bosch sta povezani s tehnološkim razvojem sinteze amoniaka.

Tabela 4. PRIMERJAVA REAKCIJ V VODI IN AMONIAKOVEM MEDIJU
Vodno okolje Sredstvo za amoniak
Nevtralizacija
OH - + H 3 O + ® 2H 2 O NH 2 - + NH 4 + ® 2NH 3
Hidroliza (protoliza)
PCl 5 + 3H 2 O POCl 3 + 2H 3 O + + 2Cl – PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl -
zamenjava
Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2 Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2
raztopina (kompleksiranje)
Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl - Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl -
Amfoterično
Zn 2+ + 2OH - Zn (OH) 2 Zn 2+ + 2NH 2 - Zn (NH 2) 2
Zn(OH) 2 + 2H 3 O + Zn 2+ + 4H 2 O Zn(NH 2) 2 + 2NH 4 + Zn 2+ + 4NH 3
Zn(OH) 2 + 2OH – Zn(OH) 4 2– Zn(NH 2) 2 + 2NH 2 – Zn(NH 2) 4 2–

Kemične lastnosti amoniaka.

Poleg reakcij, navedenih v tabeli. 4, amoniak reagira z vodo in tvori spojino NH 3 H H 2 O, ki se pogosto napačno šteje za amonijev hidroksid NH 4 OH; pravzaprav obstoj NH 4 OH v raztopini ni dokazan. Vodna raztopina amoniaka ("amoniak") je sestavljena predvsem iz NH 3, H 2 O in majhnih koncentracij NH 4 + in OH - ionov, ki nastanejo med disociacijo

Glavna narava amoniaka je razložena s prisotnostjo osamljenega elektronskega para dušika: NH 3 . Zato je NH 3 Lewisova baza, ki ima največjo nukleofilno aktivnost, ki se kaže v obliki povezave s protonom ali jedrom vodikovega atoma:

Vsak ion ali molekula, ki je sposobna sprejeti elektronski par (elektrofilna spojina), bo reagirala z NH 3 in tvorila koordinacijsko spojino. Na primer:

Simbol M n+ predstavlja ion prehodne kovine (B-podskupine periodnega sistema, npr. Cu 2+ , Mn 2+ itd.). Vsaka protična (tj. H-vsebujoča) kislina reagira z amoniakom v vodni raztopini in tvori amonijeve soli, kot je amonijev nitrat NH 4 NO 3, amonijev klorid NH 4 Cl, amonijev sulfat (NH 4) 2 SO 4, amonijev fosfat (NH 4 ) 3 PO 4. Te soli se pogosto uporabljajo v kmetijstvu kot gnojila za vnos dušika v tla. Amonijev nitrat se uporablja tudi kot poceni eksploziv; prvič uporabljen s kurilnim oljem (diesel olje). Vodno raztopino amoniaka uporabljamo neposredno za vnos v tla ali z vodo za namakanje. Urea NH 2 CONH 2, pridobljena s sintezo iz amoniaka in ogljikovega dioksida, je tudi gnojilo. Plinasti amoniak reagira s kovinami, kot sta Na in K, da nastanejo amidi:

Amoniak reagira s hidridi in nitridi tudi v amide:

Alkalijski amidi (na primer NaNH 2) pri segrevanju reagirajo z N 2 O in tvorijo azide:

Plinasti NH 3 reducira okside težkih kovin v kovine pri visoki temperaturi, očitno zaradi vodika, ki nastane kot posledica razgradnje amoniaka v N 2 in H 2:

Vodikove atome v molekuli NH 3 lahko nadomestimo s halogenom. Jod reagira s koncentrirano raztopino NH 3 in tvori zmes snovi, ki vsebuje NI 3 . Ta snov je zelo nestabilna in eksplodira že ob najmanjšem mehanskem udarcu. Pri reakciji NH 3 s Cl 2 nastanejo kloramini NCl 3, NHCl 2 in NH 2 Cl. Ko je izpostavljen amonijevemu natrijevemu hipokloritu NaOCl (tvorjenemu iz NaOH in Cl 2), je končni produkt hidrazin:

hidrazin.

Zgornje reakcije so metoda za pridobivanje hidrazin monohidrata sestave N 2 H 4 H H 2 O. Brezvodni hidrazin nastane s posebno destilacijo monohidrata z BaO ali drugimi snovmi, ki odstranjujejo vodo. Po lastnostih je hidrazin nekoliko podoben vodikovemu peroksidu H 2 O 2. Čisti brezvodni hidrazin je brezbarvna higroskopska tekočina, ki vre pri 113,5 °C; dobro se topi v vodi in tvori šibko bazo

V kislem okolju (H +) hidrazin tvori topne hidrazonijeve soli tipa + X -. Enostavnost, s katero hidrazin in nekateri njegovi derivati ​​(npr. metilhidrazin) reagirajo s kisikom, omogoča, da se uporablja kot komponenta tekočega pogonskega goriva. Hidrazin in vsi njegovi derivati ​​so zelo strupeni.

dušikovi oksidi.

V spojinah s kisikom ima dušik vsa oksidacijska stanja in tvori okside: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5. O nastanku dušikovih peroksidov (NO 3, NO 4) je malo podatkov. 2HNO2. Čisti N 2 O 3 lahko dobimo kot modro tekočino pri nizkih temperaturah (–20

Pri sobni temperaturi je NO 2 temno rjav plin, ki ima magnetne lastnosti zaradi prisotnosti nesparjenega elektrona. Pri temperaturah pod 0 ° C se molekula NO 2 dimerizira v dušikov tetroksid, pri –9,3 ° C pa dimerizacija poteka v celoti: 2NO 2 N 2 O 4. V tekočem stanju le 1 % NO 2 ni dimeriziran, pri 100° C pa ostane 10 % N 2 O 4 v obliki dimera.

NO 2 (ali N 2 O 4) reagira v topli vodi in tvori dušikovo kislino: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. Tehnologija NO 2 je zato zelo pomembna kot vmesni korak v proizvodnji industrijsko pomembnega proizvoda, dušikove kisline.

Dušikov oksid (V)

N 2 O 5 ( zastarel. dušikov anhidrid) - bela kristalinična snov, pridobljena z dehidracijo dušikove kisline v prisotnosti fosforjevega oksida P 4 O 10:

2MX + H 2 N 2 O 2 . Ko raztopino izparimo, nastane bel eksploziv s predlagano strukturo H–O–N=N–O–H.

Dušikova kislina

HNO 2 ne obstaja v svoji čisti obliki, vendar z dodajanjem žveplove kisline barijevemu nitritu nastanejo vodne raztopine njegove nizke koncentracije:

Dušikova kislina nastane tudi z raztapljanjem ekvimolarne zmesi NO in NO 2 (ali N 2 O 3) v vodi. Dušikova kislina je nekoliko močnejša od ocetne kisline. Stopnja oksidacije dušika v njem je +3 (njegova struktura je H–O–N=O), tj. lahko je tako oksidant kot reducent. Pod delovanjem reducentov se običajno reducira v NO, pri interakciji z oksidanti pa se oksidira v dušikovo kislino.

Hitrost raztapljanja določenih snovi, kot so kovine ali jodidni ion, v dušikovi kislini je odvisna od koncentracije dušikove kisline, ki je prisotna kot nečistoča. Soli dušikove kisline - nitriti - se dobro raztopijo v vodi, razen srebrovega nitrita. NaNO 2 se uporablja pri proizvodnji barvil.

Dušikova kislina

HNO 3 je eden najpomembnejših anorganskih izdelkov v glavni kemični industriji. Uporablja se v tehnologiji mnogih drugih anorganskih in organskih snovi, kot so eksplozivi, gnojila, polimeri in vlakna, barvila, zdravila itd.

Literatura:

Azotčikov priročnik. M., 1969
Nekrasov B.V. Osnove splošne kemije. M., 1973
Težave fiksacije dušika. Anorganska in fizikalna kemija. M., 1982