PËRKUFIZIM
Azoti- elementi i shtatë i Tabelës Periodike. Emërtimi - N nga latinishtja "nitrogenium". E vendosur në periudhën e dytë, grupi VA. I referohet jometaleve. Ngarkesa bërthamore është 7.
Shumica e azotit është në gjendje të lirë. Azoti i lirë është përbërësi kryesor i ajrit, i cili përmban 78,2% (vol.) azot. Komponimet inorganike të azotit nuk gjenden në natyrë në sasi të mëdha, me përjashtim të nitratit të natriumit NaNO 3, i cili formon shtresa të trasha në brigjet e Paqësorit të Kilit. Toka përmban sasi të vogla të azotit, kryesisht në formën e kripërave të acidit nitrik. Por në formën e komponimeve organike komplekse - proteina - azoti është pjesë e të gjithë organizmave të gjallë.
Në formën e një lënde të thjeshtë, azoti është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe shumë pak i tretshëm në ujë. Është pak më e lehtë se ajri: masa e 1 litër azotit është 1,25 g.
Masa atomike dhe molekulare e azotit
Masa atomike relative e një elementi është raporti i masës së një atomi të një elementi të caktuar me 1/12 e masës së një atomi karboni. Masa atomike relative është pa dimension dhe shënohet me A r (indeksi "r" është shkronja fillestare e fjalës angleze relative, që do të thotë "relativ"). Masa atomike relative e azotit atomik është 14.0064 amu.
Masat e molekulave, si dhe masat e atomeve, shprehen në njësi të masës atomike. Masa molekulare e një lënde është masa e një molekule, e shprehur në njësi të masës atomike. Masa molekulare relative e një lënde është raporti i masës së një molekule të një lënde të caktuar me 1/12 e masës së një atomi karboni, masa e të cilit është 12 amu. Dihet që molekula e azotit është diatomike - N 2. Pesha molekulare relative e një molekule azoti do të jetë e barabartë me:
M r (N 2) = 14,0064× 2 ≈ 28.
Izotopet e azotit
Në natyrë, azoti ekziston në formën e dy izotopeve të qëndrueshme 14 N (99,635%) dhe 15 N (0,365%). Numri i tyre masiv është 14 dhe 15, respektivisht. Bërthama e një atomi të izotopit të azotit 14 N përmban shtatë protone dhe shtatë neutrone, dhe izotopi 15 N përmban të njëjtin numër protonesh dhe gjashtë neutrone.
Ekzistojnë katërmbëdhjetë izotopë artificialë të azotit me numra masiv nga 10 në 13 dhe nga 16 në 25, nga të cilët izotopi më i qëndrueshëm 13 N me gjysmë jetëgjatësi prej 10 minutash.
Jonet e azotit
Niveli i jashtëm i energjisë i atomit të azotit ka pesë elektrone, të cilat janë elektrone valente:
1s 2 2s 2 2p 3 .
Struktura e atomit të azotit është paraqitur më poshtë:
Si rezultat i ndërveprimit kimik, azoti mund të humbasë elektronet e valencës, d.m.th. të jetë dhurues i tyre, dhe të kthehet në jone të ngarkuar pozitivisht ose të pranojë elektrone nga një atom tjetër, d.m.th. të jetë pranuesi i tyre dhe të kthehet në jone të ngarkuar negativisht:
N 0 -5e → N 2+ ;
N 0 -4e → N 4+ ;
N 0 -3e → N 3+ ;
N0-2e → N2+;
N0-1e → N1+;
N 0 +1e → N 1- ;
N 0 +2e → N 2- ;
N 0 +3e → N 3- .
Molekula dhe atomi i azotit
Molekula e azotit përbëhet nga dy atome - N 2. Këtu janë disa veti që karakterizojnë atomin dhe molekulën e azotit:
Shembuj të zgjidhjes së problemeve
SHEMBULL 1
| Ushtrimi | Për të formuar klorur amoniumi, u morën 11,2 litra (n.s.) gaz amoniak dhe 11,4 litra (n.s.) klorur hidrogjeni. Sa është masa e produktit të formuar të reaksionit? |
| Zgjidhje | Le të shkruajmë ekuacionin për reaksionin e prodhimit të klorurit të amonit nga amoniaku dhe kloruri i hidrogjenit: NH 3 + HCl = NH 4 Cl. Le të gjejmë numrin e moleve të substancave fillestare: n(NH 3) = V(NH 3) / V m; n(NH 3) = 11,2 / 22,4 = 0,5 mol. n(HCl) = V(NH3) / V m; n(HCl) = 11,4 / 22,4 = 0,51 mol. n (NH 3) n(NH 4 Cl) = n(NH 3) = 0,5 mol. Atëherë, masa e klorurit të amonit do të jetë e barabartë me: M(NH 4 Cl) = 14 + 4 × 1 + 35,5 = 53,5 g/mol. m(NH4Cl) = n(NH4Cl) × M(NH4Cl); m(NH 4 Cl) = 0,5 × 53,5 = 26,75 g. |
| Përgjigju | 26,75 g |
SHEMBULL 2
| Ushtrimi | 10,7 g klorur amoniumi u përzien me 6 g hidroksid kalciumi dhe përzierja u ngroh. Çfarë gazi dhe sa prej tij u lirua nga masa dhe vëllimi (n.s.)? |
| Zgjidhje | Le të shkruajmë ekuacionin e reaksionit për bashkëveprimin e klorurit të amonit me hidroksidin e kalciumit: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O. Le të përcaktojmë se cili nga dy reaktantët është i tepërt. Për ta bërë këtë, ne llogarisim numrin e nishaneve të tyre: M(NH4Cl) = A r (N) + 4×A r (H) + A r (Cl); M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35,5 = 53,5 g/mol. n(NH4Cl) = m (NH4Cl) / M(NH4Cl); n(NH 4 Cl) = 10,7 / 53,5 = 0,1 mol. M(Ca(OH) 2) = A r (Ca) + 2×A r (H) + 2×A r (O); M(Ca(OH) 2) = 40 + 2×1 + 2×16 = 42 + 32 = 74 g/mol. n(Ca(OH) 2) = m (Ca(OH) 2) / M(Ca(OH) 2); n(Ca(OH) 2) = 6 / 74 = 0,08 mol. n(Ca(OH)2) n(NH 3) = 2×n(Ca(OH) 2) = 2×0.08 = 0.16 mol. Atëherë, masa e amoniakut do të jetë e barabartë me: M(NH 3) = A r (N) + 3×A r (H) = 14 + 3×1 = 17 g/mol. m(NH 3) = n(NH 3) × M(NH 3) = 0,16 × 17 = 2,72 g. Vëllimi i amoniakut është i barabartë me: V(NH 3) = n(NH 3) ×V m; V(NH 3) = 0,16 × 22,4 = 3,584 l. |
| Përgjigju | Si rezultat i reaksionit, u formua amoniaku me një vëllim prej 3.584 litra dhe një masë prej 2.72 g. |
Azoti është një element kimik i njohur, i cili shënohet me shkronjën N. Ky element është ndoshta baza e kimisë inorganike, ai fillon të studiohet në detaje në klasën e 8-të. Në këtë artikull do të shikojmë këtë element kimik, si dhe vetitë dhe llojet e tij.
Historia e zbulimit të një elementi kimik
Azoti është një element që u prezantua për herë të parë nga kimisti i famshëm francez Antoine Lavoisier. Por shumë shkencëtarë po luftojnë për titullin e zbuluesit të azotit, duke përfshirë Henry Cavendish, Karl Scheele dhe Daniel Rutherford.
Si rezultat i eksperimentit, ai ishte i pari që izoloi një element kimik, por kurrë nuk e kuptoi se kishte marrë një substancë të thjeshtë. Ai raportoi për përvojën e tij dhe gjithashtu bëri një sërë studimesh. Priestley ndoshta arriti gjithashtu të izolonte këtë element, por shkencëtari nuk mund ta kuptonte se çfarë mori saktësisht, kështu që ai nuk e meritonte titullin e zbuluesit. Karl Scheele kreu të njëjtin kërkim në të njëjtën kohë me ta, por nuk arriti në përfundimin e dëshiruar.
Në të njëjtin vit, Daniel Rutherford arriti jo vetëm të marrë azot, por edhe ta përshkruajë atë, të publikojë një disertacion dhe të tregojë vetitë kimike themelore të elementit. Por edhe Radhërfordi nuk e kuptoi kurrë plotësisht atë që mori. Megjithatë, është ai që konsiderohet zbuluesi, sepse ai ishte më afër zgjidhjes.
Origjina e emrit nitrogjen
Nga greqishtja "azoti" përkthehet si "i pajetë". Ishte Lavoisier ai që punoi mbi rregullat e nomenklaturës dhe vendosi ta emërtojë elementin në këtë mënyrë. Në shekullin e 18-të, gjithçka që dihej për këtë element ishte se ai nuk mbështeste frymëmarrjen. Prandaj, ky emër u miratua.
Në latinisht, azoti quhet "nitrogenium", që do të thotë "lindja e kripës". Emërtimi për azotin erdhi nga gjuha latine - shkronja N. Por vetë emri nuk zuri rrënjë në shumë vende.
Prevalenca e elementeve
Azoti është ndoshta një nga elementët më të bollshëm në planetin tonë, duke u renditur i katërti në bollëk. Elementi gjendet edhe në atmosferën diellore, në planetët Uran dhe Neptun. Atmosferat e Titanit, Plutonit dhe Tritonit janë të përbërë nga azoti. Përveç kësaj, atmosfera e Tokës përbëhet nga 78-79 për qind e këtij elementi kimik.
Azoti luan një rol të rëndësishëm biologjik, sepse është i nevojshëm për ekzistencën e bimëve dhe kafshëve. Edhe trupi i njeriut përmban 2 deri në 3 për qind të këtij elementi kimik. Pjesë e klorofilit, aminoacideve, proteinave, acideve nukleike.
Një azot i lëngshëm
Azoti i lëngshëm është një lëng transparent pa ngjyrë, një nga gjendjet agregate të azotit kimik, i përdorur gjerësisht në industri, ndërtim dhe mjekësi. Përdoret për ngrirjen e materialeve organike, pajisje ftohëse dhe në mjekësi për heqjen e lythave (mjekësi estetike).
Azoti i lëngshëm nuk është toksik dhe jo shpërthyes.
Azoti molekular
Azoti molekular është një element që gjendet në atmosferën e planetit tonë dhe formon pjesën më të madhe të tij. Formula e azotit molekular është N 2. Një azot i tillë reagon me elementë ose substanca të tjera kimike vetëm në temperatura shumë të larta.
Vetitë fizike
Në kushte normale, elementi kimik azoti është pa erë, pa ngjyrë dhe praktikisht i patretshëm në ujë. Azoti i lëngshëm ka një konsistencë të ngjashme me ujin dhe është po aq transparent dhe pa ngjyrë. Azoti ka një gjendje tjetër grumbullimi; në temperatura nën -210 gradë, ai shndërrohet në një lëndë të ngurtë dhe formon shumë kristale të mëdhenj të bardhë si bora. Thith oksigjenin nga ajri.
Vetitë kimike
Azoti bën pjesë në grupin e jometaleve dhe merr veti nga elementët e tjerë kimikë të këtij grupi. Në përgjithësi, jometalet nuk janë përcjellës të mirë të elektricitetit. Azoti formon okside të ndryshme, si NO (monoksid). NO ose oksidi nitrik është një relaksues i muskujve (një substancë që relakson ndjeshëm muskujt pa shkaktuar ndonjë dëm ose efekte të tjera në trupin e njeriut). Oksidet që përmbajnë më shumë atome të azotit, për shembull N 2 O, është një gaz qesharak me shije pak të ëmbël, i cili përdoret në mjekësi si anestetik. Megjithatë, oksidi NO 2 nuk ka asnjë lidhje me dy të parët, sepse është një gaz shkarkimi mjaft i dëmshëm, i cili përmbahet në shkarkimet e makinave dhe ndot seriozisht atmosferën.
Acidi nitrik, i cili formohet nga atomet e hidrogjenit, atomet e azotit dhe tre atomet e oksigjenit, është një acid i fortë. Përdoret gjerësisht në prodhimin e plehrave, bizhuterive, sintezën organike, industrinë ushtarake (prodhimin e lëndëve plasëse dhe sintezën e substancave toksike), prodhimin e ngjyrave, ilaçeve etj. Acidi nitrik është shumë i dëmshëm për trupin e njeriut, largohet ulcerat dhe djegiet kimike në lëkurë.
Njerëzit gabimisht besojnë se dioksidi i karbonit është azot. Në fakt, për shkak të vetive të tij kimike, elementi reagon vetëm me një numër të vogël elementësh në kushte normale. Dhe dioksidi i karbonit është monoksidi i karbonit.
Aplikimi i një elementi kimik
Azoti i lëngët përdoret në mjekësi për trajtimin e të ftohtit (krioterapi), si dhe në gatim si ftohës.
Ky element ka gjetur aplikim të gjerë edhe në industri. Azoti është një gaz që është i papërshkueshëm nga shpërthimi dhe zjarri. Përveç kësaj, parandalon kalbjen dhe oksidimin. Tani azoti përdoret në miniera për të krijuar një mjedis rezistent ndaj shpërthimit. Gazi i azotit përdoret në petrokimikat.
Në industrinë kimike është shumë e vështirë të bëhet pa azot. Përdoret për sintezën e substancave dhe komponimeve të ndryshme, për shembull, disa plehrave, amoniakut, eksplozivëve dhe ngjyrave. Në ditët e sotme, sasi të mëdha të azotit përdoren për sintezën e amoniakut.
Në industrinë ushqimore, kjo substancë është e regjistruar si aditiv ushqimor.
Përzierje apo substancë e pastër?
Edhe shkencëtarët në gjysmën e parë të shekullit të 18-të që arritën të izolonin elementin kimik menduan se azoti ishte një përzierje. Por ka një ndryshim të madh midis këtyre koncepteve.
Ka një gamë të tërë vetive të përhershme, si përbërja, vetitë fizike dhe kimike. Një përzierje është një përbërje që përmban dy ose më shumë elementë kimikë.
Tani e dimë se azoti është një substancë e pastër sepse është një element kimik.
Kur studioni kiminë, është shumë e rëndësishme të kuptoni se azoti është baza e të gjithë kimisë. Ai formon komponime të ndryshme që ne të gjithë i hasim, duke përfshirë gazin e qeshur, gazin kafe, amoniakun dhe acidin nitrik. Nuk është për asgjë që kimia në shkollë fillon me studimin e një elementi të tillë kimik si azoti.
Azoti(nga greqishtja azoos - pa jetë, lat. nitrogenium), n, element kimik i grupit V të sistemit periodik të Mendelejevit, numri atomik 7, masa atomike 14,0067; gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije.
Referencë historike. Përbërjet e amonit - kripërat, acidi nitrik, amoniaku - ishin të njohura shumë kohë përpara se alumini të përftohej në gjendje të lirë. Në 1772, D. Rutherford, duke djegur fosfor dhe substanca të tjera në një zile qelqi, tregoi se gazi i mbetur pas djegies, të cilin ai e quajti "ajër mbytës", nuk mbështet frymëmarrjen dhe djegien. Në 1787, A. Lavoisier vërtetoi se gazrat "jetikë" dhe "asfiksues" që përbëjnë ajrin janë substanca të thjeshta dhe propozoi emrin "A". Në vitin 1784, G. Cavendish tregoi se A. është pjesë e kripës; Nga këtu vjen edhe emri latin A. (nga latinishtja e vonë nitrum - kripur dhe greqishtja gennao - lind, prodhoj), propozuar në vitin 1790 nga J. A. Chaptal. Nga fillimi i shekullit të 19-të. U sqarua inertiteti kimik i azotit në gjendje të lirë dhe roli i tij ekskluziv në komponimet me elementë të tjerë si azot i lidhur. Që atëherë, "lidhja" e ajrit është bërë një nga problemet më të rëndësishme teknike të kimisë.
Prevalenca në natyrë. A. është një nga elementët më të zakonshëm në Tokë dhe pjesa më e madhe e tij (rreth 4 × 10 15 T) është i përqendruar në gjendjen e lirë në Atmosferë. Në ajër, oksigjeni i lirë (në formën e molekulave n2) është 78.09% në vëllim (ose 75.6% në masë), pa llogaritur papastërtitë e tij të vogla në formën e amoniakut dhe oksideve. Përmbajtja mesatare e aluminit në litosferë është 1.9? 10-3% ndaj peshës. Komponimet natyrore të A. - klorur amoniumi nh 4 cl dhe nitrate të ndryshme. Akumulimet e mëdha të kripës janë karakteristike për klimat e thata të shkretëtirës (Kili, Azia Qendrore). Për një kohë të gjatë, nitrati ishte furnizuesi kryesor i nitrateve për industrinë (tani sinteza industriale ka rëndësi parësore për lidhjen e nitrateve amoniaku nga A. ajri dhe hidrogjeni). Sasi të vogla të A. të lidhur gjenden në qymyr (1-2,5%) dhe naftë (0,02-1,5%), si dhe në ujërat e lumenjve, deteve dhe oqeaneve. A. grumbullohet në tokë (0.1%) dhe organizma të gjallë (0.3%).
Edhe pse emri "A." do të thotë “jo-jetëmbajtës”, në fakt është një element i domosdoshëm për jetën. Proteina e kafshëve dhe e njerëzve përmban 16 - 17% A. Në organizmat e mishngrënësve, proteina formohet për shkak të substancave proteinike të konsumuara të pranishme në organizmat e barngrënësve dhe bimëve. Bimët sintetizojnë proteinat duke asimiluar substanca azotike që gjenden në tokë, kryesisht inorganike. Sasi të konsiderueshme të A. hyjnë në tokë falë mikroorganizmat që fiksojnë azotin të aftë për të shndërruar ajrin e lirë A. në përbërje A.
Në natyrë zhvillohet cikli i azotit, në të cilin rolin kryesor e luajnë mikroorganizmat - nitrofizues, denitrikues, fiksues të azotit, etj. Megjithatë, si rezultat i nxjerrjes së sasive të mëdha të azotit të lidhur nga toka nga bimët ( sidomos me bujqësi intensive) tokat varfërohen nga azoti.Një mungesë është tipike për bujqësinë në pothuajse të gjitha vendet, ka mungesë proteinash në blegtori (“uria e proteinave”). Në tokat e varfra me A. të disponueshme, bimët zhvillohen dobët. Plehrat azotike dhe ushqyerja me proteina e kafshëve është mjeti më i rëndësishëm për nxitjen e bujqësisë. Aktiviteti ekonomik i njeriut prish ciklin e oksigjenit, kështu që djegia e karburantit pasuron atmosferën e Australisë dhe fabrikat që prodhojnë plehra lidhin ajrin. Transporti i plehrave dhe produkteve bujqësore rishpërndan oksigjenin në sipërfaqen e tokës.
A. është elementi i katërt më i bollshëm në sistemin diellor (pas hidrogjenit, heliumit dhe oksigjenit).
Izotopet, atomi, molekula. Alumini natyror përbëhet nga dy izotope të qëndrueshme: 14 n (99,635%) dhe 15 n (0,365%). Izotopi 15n përdoret në kërkimet kimike dhe biokimike si atom të etiketuar. Nga izotopet radioaktive artificiale, A. ka gjysmëjetën më të gjatë 13 n (t 1/2 = 10,08 min) , pjesa tjetër janë jetëshkurtër. Në shtresat e sipërme të atmosferës, nën ndikimin e neutroneve nga rrezatimi kozmik, 14 n shndërrohet në izotopin radioaktiv të karbonit 14 c. Ky proces përdoret gjithashtu në reaksionet bërthamore për të prodhuar 14 c. Predha e jashtme elektronike e një atomi përbëhet nga 5 elektrone (një palë e vetme dhe tre të paçiftuara - konfigurimi 2 s 2 2 fq 3) . Më shpesh, alumini në përbërje është 3-kovalent për shkak të elektroneve të paçiftëzuara (si në amoniaku nh 3). Prania e një çifti të vetëm elektronesh mund të çojë në formimin e një lidhjeje tjetër kovalente, dhe A. bëhet 4-kovalente (si në jonin e amonit nh 4 +). Gjendjet e oksidimit të A. variojnë nga +5 (në n 2 0 5) në -3 (në nh 3). Në kushte normale, në gjendje të lirë, A. formon një molekulë n 2, ku n atomet lidhen me tre lidhje kovalente. Molekula A. është shumë e qëndrueshme: energjia e saj e shpërbërjes në atome është 942,9 kJ/mol (225,2 kcal/mol) , prandaj edhe me t Në rreth 3300°C, shkalla e disociimit të A. është vetëm rreth 0,1%.
Vetite fizike dhe kimike. A. pak më e lehtë se ajri; dendësia 1.2506 kg/m3(në 0°C dhe 101325 n/m 2 ose 760 mmHg Art.) , t pl-209.86°С, t kip-195,8°c. A. lëngëzohet me vështirësi: temperatura e tij kritike është mjaft e ulët (-147,1 ° C), dhe presioni kritik është i lartë 3,39 Mn/m 2 (34,6 kgf/cm 2); dendësia e lëngut A. 808 kg (m3. Në ujë, A. është më pak i tretshëm se oksigjeni: në 0°C në 1 m 3 H 2 O tret 23.3 G A. Më mirë se në ujë, A. i tretshëm në disa hidrokarbure.
A. ndërvepron vetëm me metale të tilla aktive si litiumi, kalciumi, magnezi kur nxehen në temperatura relativisht të ulëta. A. reagon me shumicën e elementeve të tjerë në temperatura të larta dhe në prani të katalizatorëve. Janë studiuar mirë përbërjet e A. me oksigjen n 2 o, jo, n 2 o 3, no 2 dhe n 2 o 5. Prej tyre, me bashkëveprimin e drejtpërdrejtë të elementeve (4000°c), nuk formohet oksid. i cili, pas ftohjes, oksidohet lehtësisht më tej në jo 2 dioksid . Në ajër, oksidet e aluminit formohen gjatë shkarkimeve atmosferike. Ato gjithashtu mund të merren duke ekspozuar përzierjen e oksigjenit dhe oksigjenit ndaj rrezatimit jonizues. Kur anhidridet azotike n 2 O 3 dhe azot n 2 O 5 treten përkatësisht në ujë, fitojmë acidi azotik hno2 dhe Acid nitrik hno 3, duke formuar kripëra - nitritet Dhe nitratet. A. bashkohet me hidrogjenin vetëm në temperatura të larta dhe në prani të katalizatorëve dhe kjo formohet amoniaku nh 3. Përveç amoniakut, për shembull, njihen shumë komponime të tjera të amoniakut me hidrogjen hidrazine h 2 n-nh 2, diimidi hn=nh, acidi hidronitrik hn 3 (h-n=n ? n), oktazoni n 8 h 14, etj.; Shumica e përbërjeve të A. me hidrogjen izolohen vetëm në formë të derivateve organike. A. nuk ndërvepron drejtpërdrejt me halogjenet, prandaj të gjitha halogjenet A. fitohen vetëm në mënyrë indirekte, për shembull, fluori i azotit nf 3 - përmes ndërveprimit të fluorit me amoniak. Si rregull, halidet A. janë komponime me rezistencë të ulët (me përjashtim të nf 3); A. oxyhalides janë më të qëndrueshme - nof, noci, nobr, n0 2 f dhe no2ci. A. gjithashtu nuk kombinohet drejtpërdrejt me squfurin; squfuri azotik n 4 s 4 fitohet si rezultat i reaksionit të squfurit të lëngët me amoniak. Kur koka e nxehtë ndërvepron me alkoolin, ajo formohet cianogjen(cn).;. Me ngrohjen e A. me acetilen nga 2 h 2 deri ne 1500°c mund te perftohet cianidi i hidrogjenit hcn. Ndërveprimi i aluminit me metalet në temperatura të larta çon në formimin nitridet(për shembull, mg 3 n 2).
Kur një A. normal i ekspozohet shkarkimeve elektrike [presioni 130 - 270 n/m 2(1- 2 mmHg)] ose gjatë zbërthimit të nitrideve B, ti, mg dhe Ca, si dhe gjatë shkarkimeve elektrike në ajër, mund të formohet alumini aktiv, i cili është një përzierje e molekulave dhe atomeve të aluminit me një rezervë të shtuar të energjisë. Ndryshe nga molekulare, oksigjeni aktiv ndërvepron në mënyrë shumë energjike me oksigjenin, hidrogjenin, avujt e squfurit, fosforin dhe disa metale.
A. është pjesë e shumë përbërjeve organike të rëndësishme ( aminet, aminoacidet, komponimet nitro dhe etj.).
Marrja dhe aplikimi. Në laborator A. mund të merret lehtësisht duke ngrohur një tretësirë të koncentruar të nitritit të amonit: nh4no2 = n 2 + 2h 2 O. Metoda teknike për marrjen e A. bazohet në ndarjen e ajrit të paralëngëzuar, i cili më pas i nënshtrohet deri në distilim.
Pjesa kryesore e amoniakut të lirë të nxjerrë përdoret për prodhimin industrial të amoniakut, i cili më pas përpunohet në sasi të konsiderueshme në acid nitrik, plehra, eksplozivë etj. Përveç sintezës së drejtpërdrejtë të amoniakut nga elementët, cianamidi, i zhvilluar në vitin 1905 , ka rëndësi industriale për lidhjen e amoniakut.metodë e bazuar në faktin se në 1000°c karabit kalciumi(përftohet duke ngrohur një përzierje gëlqereje dhe qymyri në një furrë elektrike) reagon me A. të lirë: CaC + n -= cacn + C. Rezulton cianamidi i kalciumit kur ekspozohet ndaj avullit të ujit të mbinxehur, ai dekompozohet me çlirimin e amoniakut:
cacn+ZN 2 O=CaCO 3 +2nh 3 .
Alumini i lirë përdoret në shumë industri: si një mjedis inert në procese të ndryshme kimike dhe metalurgjike, për mbushjen e hapësirës së lirë në termometra me merkur, gjatë pompimit të lëngjeve të ndezshme etj. Alumini i lëngshëm përdoret në njësi të ndryshme ftohjeje. Ai ruhet dhe transportohet në enë çeliku Dewar, të gaztë A. në formë të ngjeshur - në cilindra. Shumë përbërës të A-së përdoren gjerësisht. Prodhimi i lidhjes A filloi të zhvillohet me shpejtësi pas Luftës së Parë Botërore dhe tani ka arritur përmasa të mëdha.
Lit.: Nekrasov B.V., Fundamentals of General Chemistry, vëll 1, M., 1965; Remi G., Lënda e kimisë inorganike, përkth. nga gjermanishtja, vëll.1, M., 1963: Kimia dhe teknologjia e nitrogjenit të lidhur, [M.-L.], 1934; KHE, vëll.1, M., 1961.
- azoti - (Alkim.) Parimi krijues në Natyrë, shumica e të cilit ruhet në Dritën Astrale. Ajo simbolizohet nga një figurë që përfaqëson një kryq (krh. Fjalor teozofik
- Azoth - Az'ot (vend i fortifikuar) (Josh. 13:3; Joshua 15:47; 1 Mbretërve 5:1, 3.5-7; 1 Mbretërve 6:17; 2 Kronikave 26:6; Neh.4: 7; Neh. .13:23; Is.20:1; Jer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Zef.2:4; Zak.9:6; Veprat 8:40) - një nga pesë qytete kryesore filistine. Fjalori i Biblës Vikhlyantsev
- nitrogen - nitrogen m.Element kimik, gaz pa ngjyrë dhe pa erë që përbën pjesën më të madhe të ajrit dhe është një nga elementët kryesorë të ushqimit të bimëve. Fjalor shpjegues i Efremovës
- AZOT - AZOT (lat. Nitrogenium) - N, element kimik i grupit V të sistemit periodik, numri atomik 7, masa atomike 14,0067. Emri vjen nga greqishtja a - parashtesë negative dhe zoe - jetë (nuk mbështet frymëmarrjen dhe djegien). Fjalor i madh enciklopedik
- nitrogen - Nitrogen, pl. jo, m [nga greqishtja. neg. a dhe zoe – jeta]. Një gaz pa ngjyrë dhe pa erë që gjendet në ajër. || Element kimik (kimik). Fjalor i madh i fjalëve të huaja
- nitrogjen - Huazuar nga frëngjishtja gjuhe në shekullin e 18-të Franz. azoti është një formacion i ri i kimistit Lavoisier (greqishtja "jo" dhe zōos "i gjallë"). Azot fjalë për fjalë do të thotë "të mos japësh jetë". Shihni zoologjinë me të njëjtën rrënjë. Fjalori etimologjik Shansky
- nitrogjen - AZOT -a; m. [frëngjisht] azote nga greqishtja. an- - jo-, pa- dhe zōtikos - jep jetë]. Elementi kimik (N), një gaz pa ngjyrë dhe erë që nuk mbështet frymëmarrjen dhe djegien (përbën pjesën kryesore të ajrit për nga vëllimi dhe masa... Fjalori shpjegues i Kuznetsov
- nitrogen - AZ’OT, nitrogen, pl. jo, burri (nga greqishtja negative a dhe zoe - jetë). Një gaz pa ngjyrë dhe pa erë që gjendet në ajër. | Element kimik (kimik). Fjalori shpjegues i Ushakovit
- Azoti - I (shenja kimike N, pesha atomike - 14) - një nga elementët kimikë; gaz pa ngjyrë që nuk ka as erë as shije; shumë pak i tretshëm në ujë. Pesha e tij specifike është 0,972. Fjalori Enciklopedik i Brockhaus dhe Efron
- nitrogjen - AZOT, a, m.Element kimik, gaz pa ngjyrë e pa erë, përbërësi kryesor i ajrit, që bën pjesë edhe në proteinat dhe në acidet nukleike. | adj. azotike, aya, oh dhe azotike, aya, oh. Acidet nitrik, azotik. Plehrat azotike. Fjalori shpjegues i Ozhegov
- Azoth - Ashdod (Ashdod), i përmendur për herë të parë në Joshua 11:22 si qyteti i Anakimëve. Më vonë u emërua ndër pesë qytete-shtetet kryesore filiste, së bashku me Gazën, Ashkelonin, Gathin dhe Ekronin (Jozueu 13:3; 1 Sam. 6:17). acc. Joshua 15:47... Enciklopedia Biblike Brockhaus
- Azoth - (vend i fortifikuar; Joshua 11:22, 13:3, 15:47, Gjyqtarët 1:18, Veprat 8:40) - një nga pesë qytetet kryesore të filistinëve, në bregun lindor të detit Mesdhe, midis Ekron dhe Ascalon, në 15 -ti ose 20 eng. milje deri në fshat nga Gaza. Enciklopedia Biblike e Arkimandritit. Nikifori
- azot - Azot (nga greqishtja a-prefiks, këtu do të thotë mungesë, dhe jetë; lat. Nitrogenium, nga nitrum - kripor dhe greqishtja gennao - lind, prodhoj) N kimik. elementi V gr. tabela periodike, në. n. 7, në. m. 14.0067. Natyra Enciklopedia kimike
- azoti - -a, m Element kimik, gaz pa ngjyrë dhe pa erë që nuk mbështet djegien (përbën pjesën kryesore të ajrit për nga vëllimi ose në masë dhe është një nga elementët kryesorë të ushqyerjes së bimëve). [Frëngjisht azote nga greqishtja. 'α- - jo-, pa- dhe jetë - jeta] Fjalor i vogël akademik
- nitrogjen - frëngjisht - azote. Greqisht - azoos (jo të gjalla). Fjala "azot" është bërë e njohur dhe përdoret në rusisht që nga shekulli i 18-të. si term shkencor për një element kimik, një gaz pa ngjyrë. Fjalori etimologjik i Semenov
- Azoth - Azōtus, qytet Ἄζωτος në Palestinë, pranë detit. Ajo u pushtua nga Psammetichus i Egjiptit (Hdt. 2.157), si dhe Jonathan Maccabeus, i cili e shkatërroi atë. Në vitin 56 p.e.s., së bashku me qytetet e tjera, u ndërtua përsëri nga prokonsulli Gabinius. A. në Dhiatën e Vjetër, n. Fshati Esdud. Fjalori i Antikiteteve Klasike
- azot - Azot (nga greqishtja a- - parashtesa, këtu do të thotë mungesë, dhe Joe - jetë; lat. Nitrogenium), N, kimik. element, gaz pa ngjyrë. bazë masa e tij është e përqendruar në gjendje të lirë në atmosferë. Fjalor Bujqësor
- nitrogen - Nitrogen/. Fjalor morfemiko-drejtshkrimor
- AZOTI - AZOTI (simboli N), element kimik pa ngjyrë dhe pa erë që i përket grupit V të tabelës periodike. Zbuluar në 1772, zakonisht gjendet në formën e gazit. Është përbërësi kryesor i atmosferës së Tokës (78% e vëllimit). Fjalor shkencor dhe teknik
- nitrogjen - orf. nitrogjen, -a Fjalori drejtshkrimor i Lopatinit
- nitrogjen - Kjo fjalë u krijua artificialisht në vitin 1787, kur duhej një term shkencor për emrin e këtij gazi. Meqenëse ky gaz nuk mbështet frymëmarrjen dhe emri u krijua në përputhje me rrethanat ... Fjalori etimologjik i Krylovit
- Azoti - I Azoti (Nitrogenium, N) element kimik i grupit V të sistemit periodik D.I. Mendeleev, një nga elementët kimikë më të zakonshëm në natyrë. Përbëhet nga të gjithë organizmat e gjallë... Enciklopedia mjekësore
- Azot - N (lat. Nitrogenium * a. nitrogjen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogjen; i. nitrogjen), - kimik. elementi i grupit V është periodik. Sistemi Mendeleev, at.sci. 7, në. m. 14.0067. U hap në 1772 studiuesi D. Rutherford. Në kushte normale A. Enciklopedia malore
- nitrogjen - Azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, nitrogjen, azot, azot, azot Fjalori gramatikor i Zaliznyak
- nitrogjen - AZOT m.kimik. baza, elementi kryesor i kripës; kripur, kripur, kripur; Është gjithashtu përbërësi kryesor, në sasi, i ajrit tonë (azoti - 79 vëllime, oksigjen - 21). Azotike, azotike, azotike që përmban azot. Fjalori shpjegues i Dahl-it
- nitrogjen - emër, numri i sinonimeve: 8 gaz 55 jometal 17 azot 1 organogjen 6 kripur 3 kripur 3 kripur 3 element 159 Fjalori i sinonimeve ruse
- nitrogjen - AZOT -a m.azot m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>deri në fund të botës, duke i ofruar të gjithëve Laudanumin dhe Azothin e tij për një çmim shumë të arsyeshëm... Fjalori i galicizmit të gjuhës ruse
Përmbajtja e artikullit
AZOT, N (azoti), elementi kimik (tek. numri 7) nëngrupi VA i tabelës periodike të elementeve. Atmosfera e Tokës përmban 78% (vol.) azot. Për të treguar se sa të mëdha janë këto rezerva të azotit, vërejmë se në atmosferën mbi çdo kilometër katror të sipërfaqes së tokës ka aq shumë azot sa deri në 50 milion ton nitrat natriumi ose 10 milion ton amoniak (një përbërje e azotit me hidrogjen) mund të merret prej tij, dhe megjithatë kjo përbën një pjesë të vogël të azotit që gjendet në koren e tokës. Ekzistenca e azotit të lirë tregon inertitetin e tij dhe vështirësinë e ndërveprimit me elementë të tjerë në temperatura të zakonshme. Azoti fiks është pjesë e lëndës organike dhe inorganike. Jeta bimore dhe shtazore përmban azot të lidhur me karbonin dhe oksigjenin në proteina. Përveç kësaj, komponimet inorganike që përmbajnë azot si nitratet (NO 3 –), nitritet (NO 2 –), cianidet (CN –), nitridet (N 3 –) dhe azidet (N 3 –) janë të njohura dhe mund të përftohen në sasi të mëdha).
Referencë historike.
Eksperimentet e A. Lavoisier, kushtuar studimit të rolit të atmosferës në ruajtjen e jetës dhe proceseve të djegies, konfirmuan ekzistencën e një substance relativisht inerte në atmosferë. Pa përcaktuar natyrën elementare të gazit që mbetet pas djegies, Lavoisier e quajti atë azote, që do të thotë "i pajetë" në greqishten e lashtë. Në 1772, D. Rutherford nga Edinburgu vërtetoi se ky gaz është një element dhe e quajti atë "ajër i dëmshëm". Emri latin i azotit vjen nga fjalët greke nitron dhe gen, që do të thotë "kriperformues".
Fiksimi i azotit dhe cikli i azotit.
Termi "fiksim i azotit" i referohet procesit të fiksimit të azotit atmosferik N 2 . Në natyrë, kjo mund të ndodhë në dy mënyra: ose bishtajore, si bizelet, tërfili dhe soja, grumbullojnë nyje në rrënjët e tyre, në të cilat bakteret fiksuese të azotit e shndërrojnë atë në nitrate, ose azoti atmosferik oksidohet nga oksigjeni në kushte rrufeje. S. Arrhenius zbuloi se deri në 400 milionë tonë azot fiksohen çdo vit në këtë mënyrë. Në atmosferë, oksidet e azotit kombinohen me ujin e shiut për të formuar acide nitrik dhe azotik. Përveç kësaj, është vërtetuar se me reshje shiu dhe bore, përafërsisht. 6700 g azot; duke arritur në tokë, ato kthehen në nitrite dhe nitrate. Bimët përdorin nitrate për të formuar proteina bimore. Kafshët, duke u ushqyer me këto bimë, asimilojnë substancat proteinike të bimëve dhe i shndërrojnë ato në proteina shtazore. Pas vdekjes së kafshëve dhe bimëve, ato dekompozohen dhe komponimet e azotit kthehen në amoniak. Amoniaku përdoret në dy mënyra: bakteret që nuk formojnë nitrate e zbërthejnë atë në elementë, duke çliruar azot dhe hidrogjen, dhe bakteret e tjera formojnë nitrite prej tij, të cilat oksidohen nga bakteret e tjera në nitrate. Kështu ndodh cikli i azotit në natyrë, ose cikli i azotit.
Struktura e bërthamës dhe e predhave elektronike.
Ekzistojnë dy izotope të qëndrueshme të azotit në natyrë: me një numër masiv prej 14 (përmban 7 protone dhe 7 neutrone) dhe me një numër masiv prej 15 (përmban 7 protone dhe 8 neutrone). Raporti i tyre është 99.635:0.365, pra masa atomike e azotit është 14.008. Izotopet e paqëndrueshme të azotit 12 N, 13 N, 16 N, 17 N janë marrë artificialisht. Skematikisht, struktura elektronike e atomit të azotit është si më poshtë: 1 s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Rrjedhimisht, guaska elektronike e jashtme (e dytë) përmban 5 elektrone që mund të marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike; orbitalet e azotit mund të pranojnë edhe elektrone, d.m.th. formimi i komponimeve me gjendje oksidimi nga (–III) në (V) është i mundur dhe ato janë të njohura.
Azoti molekular.
Nga përcaktimet e densitetit të gazit është vërtetuar se molekula e azotit është diatomike, d.m.th. formula molekulare e azotit është Nє N (ose N 2). Dy atome azoti kanë tre 2 të jashtme fq-elektronet e çdo atomi formojnë një lidhje trefishe:N:::N:, duke formuar çifte elektronike. Distanca ndëratomike e matur N–N është 1,095 Å. Si në rastin e hidrogjenit ( cm. HIDROGJEN), ka molekula të azotit me rrotullime të ndryshme bërthamore - simetrike dhe antisimetrike. Në temperaturat e zakonshme, raporti i formave simetrike dhe antisimetrike është 2:1. Në gjendje të ngurtë, njihen dy modifikime të azotit: a– kub dhe b– gjashtëkëndor me temperaturë kalimi a ® b–237,39° C. Modifikimi b shkrihet në –209,96°C dhe vlon në –195,78°C në 1 atm ( cm. tabela 1).
Energjia e shpërbërjes së një mol (28,016 g ose 6,023 H 10 23 molekula) të azotit molekular në atome (N 2 2N) është afërsisht –225 kcal. Prandaj, azoti atomik mund të formohet gjatë një shkarkimi të qetë elektrik dhe është kimikisht më aktiv se azoti molekular.
Marrja dhe aplikimi.
Mënyra e marrjes së azotit elementar varet nga pastërtia e kërkuar. Azoti merret në sasi të mëdha për sintezën e amoniakut, ndërsa përzierjet e vogla të gazeve fisnike janë të pranueshme.
Azoti nga atmosfera.
Ekonomikisht, çlirimi i azotit nga atmosfera është për shkak të kostos së ulët të metodës së lëngëzimit të ajrit të pastruar (avujt e ujit, CO 2, pluhuri dhe papastërtitë e tjera hiqen). Ciklet e njëpasnjëshme të ngjeshjes, ftohjes dhe zgjerimit të ajrit të tillë çojnë në lëngëzimin e tij. Ajri i lëngshëm i nënshtrohet distilimit të pjesshëm me një rritje të ngadaltë të temperaturës. Fillimisht lirohen gazrat fisnikë, pastaj azoti dhe mbetet oksigjeni i lëngshëm. Pastrimi arrihet me procese të përsëritura të fraksionimit. Kjo metodë prodhon miliona ton azot në vit, kryesisht për sintezën e amoniakut, i cili është lëndë e parë në teknologjinë e prodhimit të komponimeve të ndryshme që përmbajnë azot për industrinë dhe bujqësinë. Përveç kësaj, një atmosferë e pastruar e azotit përdoret shpesh kur prania e oksigjenit është e papranueshme.
Metodat laboratorike.
Azoti mund të merret në sasi të vogla në laborator në mënyra të ndryshme duke oksiduar amoniakun ose jonin e amonit, për shembull:
Procesi i oksidimit të jonit të amonit me jon nitrit është shumë i përshtatshëm:
Njihen edhe metoda të tjera - dekompozimi i azideve kur nxehet, dekompozimi i amoniakut me oksid bakri(II), ndërveprimi i nitriteve me acidin sulfamik ose ure:
Zbërthimi katalitik i amoniakut në temperatura të larta mund të prodhojë gjithashtu azot:
Vetitë fizike.
Disa veti fizike të azotit janë dhënë në tabelë. 1.
| Tabela 1. DISA VETITË FIZIKE TË AZOTIT | |
| Dendësia, g/cm 3 | 0,808 (i lëngshëm) |
| Pika e shkrirjes, °C | –209,96 |
| Pika e vlimit, °C | –195,8 |
| Temperatura kritike, °C | –147,1 |
| Presioni kritik, atm a | 33,5 |
| Dendësia kritike, g/cm 3 a | 0,311 |
| Kapaciteti specifik i nxehtësisë, J/(molCH) | 14,56 (15° C) |
| Elektronegativiteti sipas Pauling | 3 |
| Rrezja kovalente, | 0,74 |
| Rrezja e kristalit, | 1.4 (M 3–) |
| Potenciali jonizues, V b | |
| së pari | 14,54 |
| e dyta | 29,60 |
| a Temperatura dhe presioni në të cilin dendësia e azotit të lëngët dhe të gaztë janë të njëjta. b Sasia e energjisë e nevojshme për të hequr elektronet e para të jashtme dhe ato pasuese, për 1 mol azot atomik. |
|
Vetitë kimike.
Siç u përmend tashmë, vetia mbizotëruese e azotit në kushte normale të temperaturës dhe presionit është inertiteti i tij, ose aktiviteti i ulët kimik. Struktura elektronike e azotit përmban një çift elektronik prej 2 s-niveli dhe tre gjysma e mbushur 2 R-orbitalet, pra një atom azoti mund të lidhë jo më shumë se katër atome të tjera, d.m.th. numri i tij koordinues është katër. Madhësia e vogël e një atomi gjithashtu kufizon numrin e atomeve ose grupeve të atomeve që mund të lidhen me të. Prandaj, shumë komponime të anëtarëve të tjerë të nëngrupit VA ose nuk kanë fare analoge midis përbërjeve të azotit, ose komponimet e ngjashme të azotit rezultojnë të jenë të paqëndrueshme. Pra, PCl 5 është një përbërje e qëndrueshme, por NCl 5 nuk ekziston. Një atom azoti është i aftë të lidhet me një atom tjetër të azotit, duke formuar disa komponime mjaft të qëndrueshme, të tilla si hidrazina N 2 H 4 dhe azidet metalike MN 3. Ky lloj lidhjeje është i pazakontë për elementët kimikë (me përjashtim të karbonit dhe silikonit). Në temperatura të larta, azoti reagon me shumë metale, duke formuar nitride pjesërisht jonike M x N y. Në këto komponime, azoti është i ngarkuar negativisht. Në tabelë Tabela 2 tregon gjendjet e oksidimit dhe shembujt e komponimeve përkatëse.
Nitridet.
Komponimet e azotit me elemente më elektropozitive, metalet dhe jometalet - nitridet - janë të ngjashme me karbidet dhe hidridet. Ato mund të ndahen në varësi të natyrës së lidhjes M–N në jonike, kovalente dhe me një lloj lidhjeje të ndërmjetme. Si rregull, këto janë substanca kristalore.
Nitridet jonike.
Lidhja në këto komponime përfshin transferimin e elektroneve nga metali në azot për të formuar jonin N3-. Nitride të tilla përfshijnë Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 dhe Cu 3 N 2. Përveç litiumit, metalet e tjerë alkali nuk formojnë nëngrupe IA të nitrideve. Nitridet jonike kanë pika të larta shkrirjeje dhe reagojnë me ujin për të formuar NH 3 dhe hidroksidet metalike.
Nitridet kovalente.
Kur elektronet e azotit marrin pjesë në formimin e një lidhjeje së bashku me elektronet e një elementi tjetër pa i transferuar ato nga azoti në një atom tjetër, formohen nitride me një lidhje kovalente. Nitridet e hidrogjenit (si amoniaku dhe hidrazina) janë plotësisht kovalente, ashtu si halidet e azotit (NF 3 dhe NCl 3). Nitridet kovalente përfshijnë, për shembull, Si 3 N 4, P 3 N 5 dhe BN - substanca të bardha shumë të qëndrueshme, dhe BN ka dy modifikime alotropike: gjashtëkëndore dhe të ngjashme me diamantin. Ky i fundit formohet në presione dhe temperatura të larta dhe ka një fortësi të përafërt me atë të diamantit.
Nitridet me një lloj lidhjeje të ndërmjetme.
Elementet e tranzicionit reagojnë me NH 3 në temperatura të larta për të formuar një klasë të pazakontë të komponimeve në të cilat atomet e azotit shpërndahen midis atomeve metalike të vendosura rregullisht. Nuk ka zhvendosje të qartë të elektroneve në këto komponime. Shembuj të nitrideve të tilla janë Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2. Këto komponime janë zakonisht plotësisht inerte dhe kanë përçueshmëri të mirë elektrike.
Përbërjet e hidrogjenit të azotit.
Azoti dhe hidrogjeni reagojnë për të formuar komponime që ngjajnë paksa me hidrokarburet. Stabiliteti i nitrateve të hidrogjenit zvogëlohet me rritjen e numrit të atomeve të azotit në zinxhir, në ndryshim nga hidrokarburet, të cilat janë të qëndrueshme në zinxhirë të gjatë. Nitridet më të rëndësishme të hidrogjenit janë amoniaku NH 3 dhe hidrazina N 2 H 4. Këto përfshijnë gjithashtu acidin hidronitrik HNNN (HN 3).
Amoniaku NH3.
Amoniaku është një nga produktet më të rëndësishme industriale të ekonomisë moderne. Në fund të shekullit të 20-të. SHBA prodhoi përafërsisht. 13 milion ton amoniak në vit (për sa i përket amoniakut anhidrik).
Struktura e molekulës.
Molekula NH 3 ka një strukturë pothuajse piramidale. Këndi i lidhjes H–N–H është 107°, që është afër këndit tetraedral prej 109°. Çifti i vetëm elektronik është ekuivalent me grupin e bashkangjitur, duke rezultuar në numrin e koordinimit të azotit 4 dhe azotit që ndodhet në qendër të tetraedrit.
Vetitë e amoniakut.
Disa veti fizike të amoniakut në krahasim me ujin janë dhënë në tabelë. 3.
Pikat e vlimit dhe shkrirjes së amoniakut janë shumë më të ulëta se ato të ujit, pavarësisht ngjashmërisë së peshave molekulare dhe ngjashmërisë së strukturës molekulare. Kjo shpjegohet me forcën relativisht më të madhe të lidhjeve ndërmolekulare në ujë sesa në amoniak (lidhje të tilla ndërmolekulare quhen lidhje hidrogjenore).
Amoniaku si tretës.
Konstanta e lartë dielektrike dhe momenti dipol i amoniakut të lëngshëm bëjnë të mundur përdorimin e tij si tretës për substancat inorganike polare ose jonike. Tretësi i amoniakut zë një pozicion të ndërmjetëm midis ujit dhe tretësve organikë si alkooli etilik. Metalet alkali dhe alkaline tokësore treten në amoniak, duke formuar zgjidhje blu të errët. Mund të supozohet se tretja dhe jonizimi i elektroneve të valencës ndodh në tretësirë sipas skemës
Ngjyra blu shoqërohet me solvacion dhe lëvizjen e elektroneve ose lëvizshmërinë e "vrimave" në një lëng. Në një përqendrim të lartë të natriumit në amoniak të lëngshëm, tretësira merr një ngjyrë bronzi dhe është shumë përçues elektrik. Metali alkali i palidhur mund të ndahet nga një zgjidhje e tillë me avullimin e amoniakut ose shtimin e klorurit të natriumit. Tretësirat e metaleve në amoniak janë agjentë të mirë reduktues. Autoionizimi ndodh në amoniak të lëngshëm
i ngjashëm me procesin që ndodh në ujë:
Disa veti kimike të të dy sistemeve janë krahasuar në tabelë. 4.
Amoniaku i lëngshëm si tretës ka një avantazh në disa raste kur nuk është e mundur të kryhen reaksione në ujë për shkak të ndërveprimit të shpejtë të përbërësve me ujin (për shembull, oksidimi dhe reduktimi). Për shembull, në amoniak të lëngshëm, kalciumi reagon me KCl për të formuar CaCl 2 dhe K, pasi CaCl 2 është i pazgjidhshëm në amoniak të lëngshëm, dhe K është i tretshëm, dhe reagimi vazhdon plotësisht. Në ujë, një reagim i tillë është i pamundur për shkak të ndërveprimit të shpejtë të Ca me ujin.
Prodhimi i amoniakut.
NH 3 i gaztë lirohet nga kripërat e amonit nën veprimin e një baze të fortë, për shembull, NaOH:
Metoda është e aplikueshme në kushte laboratorike. Prodhimi i amoniakut në shkallë të vogël bazohet gjithashtu në hidrolizën e nitrideve, si Mg 3 N 2, me ujë. Cianamidi i kalciumit CaCN 2 kur ndërvepron me ujin gjithashtu formon amoniak. Metoda kryesore industriale për prodhimin e amoniakut është sinteza e tij katalitike nga azoti atmosferik dhe hidrogjeni në temperaturë dhe presion të lartë:
Hidrogjeni për këtë sintezë fitohet nga plasaritja termike e hidrokarbureve, veprimi i avullit të ujit në qymyr ose hekur, dekompozimi i alkooleve me avujt e ujit ose elektroliza e ujit. Shumë patenta janë marrë për sintezën e amoniakut, të ndryshme në kushtet e procesit (temperatura, presioni, katalizatori). Ekziston një metodë e prodhimit industrial përmes distilimit termik të qymyrit. Emrat e F. Haber dhe K. Bosch lidhen me zhvillimin teknologjik të sintezës së amoniakut.
| Tabela 4. KRAHASIMI I REAGJEVE NË MJEDISIN UJOR DHE AMONIAK | |
| Mjedisi ujor | Mjedisi i amoniakut |
| Neutralizimi | |
| 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 - |
| Zëvendësimi | |
| Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2 | Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2 |
| Zgjidhja (kompleksim) | |
| Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl - | Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl - |
| Amfotericiteti | |
| 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- |
Vetitë kimike të amoniakut.
Përveç reagimeve të përmendura në tabelë. 4, amoniaku reagon me ujin për të formuar përbërjen NH 3 N H 2 O, e cila shpesh konsiderohet gabimisht hidroksid amoniumi NH 4 OH; në fakt, ekzistenca e NH 4 OH në tretësirë nuk është vërtetuar. Një tretësirë ujore e amoniakut ("amoniaku") përbëhet kryesisht nga NH 3, H 2 O dhe përqendrime të vogla të joneve NH 4 + dhe OH - të formuara gjatë shpërbërjes
Natyra bazë e amoniakut shpjegohet me praninë e një çifti elektronik të vetëm të azotit: NH 3. Prandaj, NH 3 është një bazë Lewis, e cila ka aktivitetin më të lartë nukleofilik, i manifestuar në formën e lidhjes me një proton, ose bërthamën e një atomi hidrogjeni:
Çdo jon ose molekulë e aftë të pranojë një çift elektronik (komponim elektrofilik) do të reagojë me NH 3 për të formuar një përbërje koordinimi. Për shembull:
Simboli M n+ përfaqëson një jon metalik në tranzicion (nëngrupi B i tabelës periodike, për shembull, Cu 2+, Mn 2+, etj.). Çdo acid protik (d.m.th. që përmban H) reagon me amoniak në një tretësirë ujore për të formuar kripëra amoniumi, të tilla si nitrat amoni NH 4 NO 3, klorur amoniumi NH 4 Cl, sulfat amonium (NH 4) 2 SO 4, fosfat amoniak (NH 4) 3 PO 4. Këto kripëra përdoren gjerësisht në bujqësi si plehra për futjen e azotit në tokë. Nitrati i amonit përdoret gjithashtu si një eksploziv i lirë; për herë të parë është përdorur me lëndë djegëse nafte (naftë). Një tretësirë ujore e amoniakut përdoret drejtpërdrejt për futjen në tokë ose me ujë për ujitje. Urea NH 2 CONH 2, e marrë nga sinteza nga amoniaku dhe dioksidi i karbonit, është gjithashtu një pleh. Gazi i amoniakut reagon me metale si Na dhe K për të formuar amide:
Amoniaku gjithashtu reagon me hidridet dhe nitridet për të formuar amide:
Amidet e metaleve alkali (për shembull, NaNH 2) reagojnë me N 2 O kur nxehen, duke formuar azide:
NH 3 i gaztë redukton oksidet e metaleve të rënda në metale në temperatura të larta, me sa duket për shkak të hidrogjenit të formuar si rezultat i dekompozimit të amoniakut në N 2 dhe H 2:
Atomet e hidrogjenit në molekulën NH 3 mund të zëvendësohen me halogjen. Jodi reagon me një tretësirë të koncentruar të NH 3, duke formuar një përzierje substancash që përmbajnë NI 3. Kjo substancë është shumë e paqëndrueshme dhe shpërthen në ndikimin më të vogël mekanik. Kur NH 3 reagon me Cl 2, kloraminat NCl 3, NHCl 2 dhe NH 2 Cl formohen. Kur amoniaku ekspozohet ndaj hipokloritit të natriumit NaOCl (i formuar nga NaOH dhe Cl 2), produkti përfundimtar është hidrazina:
Hidrazina.
Reaksionet e mësipërme janë një metodë për prodhimin e monohidratit të hidrazinës me përbërje N 2 H 4 P H 2 O. Hidrazina anhidrike formohet nga distilimi i veçantë i monohidratit me BaO ose substanca të tjera që heqin ujin. Vetitë e hidrazinës janë paksa të ngjashme me peroksidin e hidrogjenit H 2 O 2. Hidrazina e pastër anhidër është një lëng pa ngjyrë, higroskopik, që zien në 113,5°C; tretet mirë në ujë, duke formuar një bazë të dobët
Në një mjedis acid (H +), hidrazina formon kripëra të tretshme hydrazonium të tipit + X. Lehtësia me të cilën hidrazina dhe disa prej derivateve të saj (si metilhidrazina) reagojnë me oksigjenin e lejon atë të përdoret si një përbërës i karburantit të lëngshëm të raketave. Hidrazina dhe të gjithë derivatet e saj janë shumë toksike.
Oksidet e azotit.
Në përbërjet me oksigjen, azoti shfaq të gjitha gjendjet e oksidimit, duke formuar okside: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5. Ka pak informacion mbi formimin e peroksideve të azotit (NO 3, NO 4). 2HNO2. N 2 O 3 i pastër mund të merret si një lëng blu në temperatura të ulëta (-20
Në temperaturën e dhomës, NO 2 është një gaz kafe e errët që ka veti magnetike për shkak të pranisë së një elektroni të paçiftuar. Në temperaturat nën 0°C, molekula e NO 2 dimerizohet në tetrooksid dinitrogjeni dhe në -9.3°C, dimerizimi ndodh plotësisht: 2NO 2 N 2 O 4. Në gjendje të lëngët, vetëm 1% NO 2 është i padimerizuar, dhe në 100 ° C 10% N 2 O 4 mbetet në formën e një dimeri.
NO 2 (ose N 2 O 4) reagon në ujë të ngrohtë për të formuar acid nitrik: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. Prandaj, teknologjia NO 2 është shumë e rëndësishme si një fazë e ndërmjetme në prodhimin e një produkti të rëndësishëm industrial - acidit nitrik.
Oksidi nitrik (V)
N2O5( i vjetëruar. anhidridi nitrik) është një substancë kristalore e bardhë e përftuar nga dehidratimi i acidit nitrik në prani të oksidit të fosforit P 4 O 10:
2MX + H 2 N 2 O 2 . Kur tretësira avullohet, formohet një eksploziv i bardhë me strukturën e pritur H–O–N=N–O–H.Acidi azotik
HNO 2 nuk ekziston në formë të pastër, megjithatë, solucionet ujore të përqendrimit të tij të ulët formohen duke shtuar acid sulfurik në nitritin e bariumit:
Acidi azotik formohet gjithashtu kur një përzierje ekuimolare e NO dhe NO 2 (ose N 2 O 3) shpërndahet në ujë. Acidi azoti është pak më i fortë se acidi acetik. Gjendja e oksidimit të azotit në të është +3 (struktura e tij është H–O–N=O), d.m.th. mund të jetë edhe një agjent oksidues dhe një agjent reduktues. Nën ndikimin e agjentëve reduktues zakonisht reduktohet në NO, dhe kur ndërvepron me agjentë oksidues oksidohet në acid nitrik.
Shpejtësia e tretjes së disa substancave, të tilla si metalet ose joni jodi, në acidin nitrik varet nga përqendrimi i acidit azotik i pranishëm si papastërti. Kripërat e acidit azotik - nitritet - treten mirë në ujë, me përjashtim të nitritit të argjendit. NaNO 2 përdoret në prodhimin e ngjyrave.
Acid nitrik
HNO 3 është një nga produktet inorganike më të rëndësishme të industrisë kimike kryesore. Përdoret në teknologjitë e shumë substancave të tjera inorganike dhe organike, si eksplozivët, plehra, polimere dhe fibra, ngjyra, farmaceutikë etj.
Literatura:
Drejtoria e Nitrogjenistit. M., 1969
Nekrasov B.V. Bazat e kimisë së përgjithshme. M., 1973
Probleme me fiksimin e azotit. Kimi inorganike dhe fizike. M., 1982