Azot: xususiyatlari, kimyoviy xossalari, fizik xossalari, birikmalari, tabiatdagi o`rni. Tabiatdagi azot Azotga nimalar kiradi?

TA’RIF

Azot- davriy sistemaning ettinchi elementi. Belgilanishi - lotincha "nitrogenium" dan N. Ikkinchi davrda, VA guruhida joylashgan. Metall bo'lmaganlarga ishora qiladi. Yadro zaryadi 7 ga teng.

Azotning katta qismi erkin holatda. Erkin azot havoning asosiy tarkibiy qismi bo'lib, uning tarkibida 78,2% (hajm) azot mavjud. Chilining Tinch okeani sohillarida qalin qatlamlarni hosil qiluvchi NaNO 3 natriy nitratidan tashqari noorganik azot birikmalari tabiatda koʻp miqdorda uchramaydi. Tuproqda oz miqdordagi azot, asosan, nitrat kislota tuzlari shaklida bo'ladi. Ammo murakkab organik birikmalar - oqsillar shaklida azot barcha tirik organizmlarning bir qismidir.

Oddiy modda shaklida azot rangsiz, hidsiz va suvda juda kam eriydigan gazdir. U havodan bir oz engilroq: 1 litr azotning massasi 1,25 g.

Azotning atom va molekulyar massasi

Elementning nisbiy atom massasi - berilgan element atomi massasining uglerod atomi massasining 1/12 qismiga nisbati. Nisbiy atom massasi o'lchamsiz va A r bilan belgilanadi ("r" indeksi inglizcha "nisbiy" so'zining bosh harfi bo'lib, "nisbiy" degan ma'noni anglatadi). Atom azotining nisbiy atom massasi 14,0064 amu.

Molekulalarning massalari, shuningdek, atomlarning massalari atom massa birliklarida ifodalanadi. Moddaning molekulyar massasi - bu atom massa birliklarida ifodalangan molekula massasi. Moddaning nisbiy molekulyar massasi - ma'lum bir modda molekulasi massasining massasi 12 amu bo'lgan uglerod atomi massasining 1/12 qismiga nisbati. Ma'lumki, azot molekulasi ikki atomli - N 2. Azot molekulasining nisbiy molekulyar og'irligi quyidagilarga teng bo'ladi:

M r (N 2) = 14,0064× 2 ≈ 28.

Azotning izotoplari

Tabiatda azot 14 N (99,635%) va 15 N (0,365%) ikkita barqaror izotop shaklida mavjud. Ularning massa raqamlari mos ravishda 14 va 15 ga teng. Azot izotopi 14 N atomining yadrosida yetti proton va yetti neytron, 15 N izotopida esa bir xil miqdordagi proton va olti neytron mavjud.

Azotning massa raqamlari 10 dan 13 gacha va 16 dan 25 gacha bo'lgan o'n to'rtta sun'iy izotopi mavjud bo'lib, ulardan eng barqarori 13 N, yarimparchalanish davri 10 minut.

Azot ionlari

Azot atomining tashqi energiya darajasi beshta elektronga ega, ular valentlik elektronlari:

1s 2 2s 2 2p 3 .

Azot atomining tuzilishi quyida ko'rsatilgan:

Kimyoviy o'zaro ta'sir natijasida azot valentlik elektronlarini yo'qotishi mumkin, ya'ni. ularning donori bo'lib, musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi yoki boshqa atomdan elektronlarni qabul qiladi, ya'ni. ularning qabul qiluvchisi bo'lib, manfiy zaryadlangan ionlarga aylanadi:

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- .

Azot molekulasi va atomi

Azot molekulasi ikkita atomdan iborat - N 2. Bu erda azot atomi va molekulasini tavsiflovchi ba'zi xususiyatlar:

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish Ammoniy xlorid hosil qilish uchun 11,2 litr (n.s.) ammiak gazi va 11,4 litr (n.s.) vodorod xlorid olindi. Hosil bo‘lgan reaksiya mahsulotining massasi qancha?
Yechim Ammiak va vodorod xloriddan ammoniy xlorid hosil qilish reaksiyasi tenglamasini yozamiz:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl.

Boshlovchi moddalarning mol sonini topamiz:

n (NH 3) = V (NH 3) / V m;

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

n (HCl) = V (NH 3) / V m;

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

n(NH 3)

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

Keyin ammoniy xloridning massasi quyidagilarga teng bo'ladi:

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

m (NH 4 Cl) = n (NH 4 Cl) × M (NH 4 Cl);

m (NH 4 Cl) = 0,5 × 53,5 = 26,75 g.
Javob 26,75 g

2-MISA

Mashq qilish 10,7 g ammoniy xlorid 6 g kalsiy gidroksid bilan aralashtiriladi va aralashma qizdiriladi. Massa va hajm (n.s.) boʻyicha qanday gaz va uning qancha qismi ajralib chiqqan?
Yechim Ammoniy xloridning kaltsiy gidroksid bilan o'zaro ta'siri reaktsiya tenglamasini yozamiz:

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

Keling, ikkita reaktivning qaysi biri ortiqcha ekanligini aniqlaylik. Buning uchun biz ularning mol sonini hisoblaymiz:

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

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

n (NH 4 Cl) = m (NH 4 Cl) / M (NH 4 Cl);

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.

Keyin ammiakning massasi quyidagilarga teng bo'ladi:

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.

Ammiakning hajmi quyidagilarga teng:

V (NH 3) = n (NH 3) × V m;

V (NH 3) = 0,16 × 22,4 = 3,584 l.
Javob Reaksiya natijasida hajmi 3,584 litr va massasi 2,72 g bo'lgan ammiak hosil bo'ldi.

Azot - taniqli kimyoviy element bo'lib, u N harfi bilan belgilanadi. Bu element noorganik kimyoning asosi bo'lishi mumkin, u 8-sinfda batafsil o'rganila boshlaydi. Ushbu maqolada biz ushbu kimyoviy elementni, shuningdek, uning xususiyatlari va turlarini ko'rib chiqamiz.

Kimyoviy elementning kashf etilishi tarixi

Azot - birinchi marta taniqli frantsuz kimyogari Antuan Lavuazye tomonidan kiritilgan element. Ammo ko'plab olimlar azot kashfiyotchisi unvoni uchun kurashmoqda, jumladan Genri Kavendish, Karl Scheele va Daniel Ruterford.

Tajriba natijasida u birinchi bo'lib kimyoviy elementni ajratib oldi, lekin oddiy moddani olganini hech qachon tushunmadi. U o'z tajribasi haqida hisobot berdi va bir qator tadqiqotlar ham qildi. Pristley, ehtimol, bu elementni ham ajratib olishga muvaffaq bo'ldi, ammo olim aniq nimani olganini tushuna olmadi, shuning uchun u kashfiyotchi unvoniga loyiq emas edi. Karl Scheele ular bilan bir vaqtning o'zida bir xil tadqiqotni amalga oshirdi, ammo kerakli xulosaga kelmadi.

Xuddi shu yili Daniel Ruterford nafaqat azotni olishga, balki uni tasvirlashga, dissertatsiyani nashr etishga va elementning asosiy kimyoviy xususiyatlarini ko'rsatishga muvaffaq bo'ldi. Ammo hatto Ruterford ham nimani olganini hech qachon to'liq tushunmagan. Biroq, u kashfiyotchi hisoblanadi, chunki u yechimga eng yaqin edi.

Azot ismining kelib chiqishi

Yunon tilidan "azot" "jonsiz" deb tarjima qilingan. Nomenklatura qoidalari ustida ishlagan va elementni shunday nomlashga qaror qilgan Lavuazye edi. 18-asrda bu element haqida ma'lum bo'lgan narsa shundaki, u nafas olishni qo'llab-quvvatlamaydi. Shuning uchun bu nom qabul qilindi.

Lotin tilida azot "nitrogenium" deb ataladi, bu "selitrani tug'ish" degan ma'noni anglatadi. Azot uchun belgi lotin tilidan kelgan - harf N. Lekin bu nomning o'zi ko'p mamlakatlarda ildiz otmagan.

Elementlarning tarqalishi

Azot, ehtimol, sayyoramizdagi eng keng tarqalgan elementlardan biri bo'lib, ko'pligi bo'yicha to'rtinchi o'rinni egallaydi. Element quyosh atmosferasida, Uran va Neptun sayyoralarida ham mavjud. Titan, Pluton va Triton atmosferasi azotdan iborat. Bundan tashqari, Yer atmosferasi ushbu kimyoviy elementning 78-79 foizidan iborat.

Azot muhim biologik rol o'ynaydi, chunki u o'simliklar va hayvonlarning mavjudligi uchun zarurdir. Hatto inson tanasida bu kimyoviy elementning 2-3 foizi mavjud. Xlorofill, aminokislotalar, oqsillar, nuklein kislotalarning bir qismi.

Suyuq azot

Suyuq azot rangsiz shaffof suyuqlik bo'lib, sanoat, qurilish va tibbiyotda keng qo'llaniladigan kimyoviy azotning agregat holatlaridan biridir. Organik materiallarni muzlatish, sovutish uskunalari va tibbiyotda siğillarni (estetik tibbiyot) olib tashlash uchun ishlatiladi.

Suyuq azot zaharli va portlovchi emas.

Molekulyar azot

Molekulyar azot sayyoramiz atmosferasida joylashgan va uning ko'p qismini tashkil etadigan elementdir. Molekulyar azotning formulasi N 2 dir. Bunday azot boshqa kimyoviy elementlar yoki moddalar bilan faqat juda yuqori haroratda reaksiyaga kirishadi.

Jismoniy xususiyatlar

Oddiy sharoitlarda azot kimyoviy elementi hidsiz, rangsiz va suvda amalda erimaydi. Suyuq azot suvga o'xshash konsistensiyaga ega va bir xil darajada shaffof va rangsizdir. Azot boshqa agregatsiya holatiga ega, -210 darajadan past haroratlarda u qattiq moddaga aylanadi va ko'plab yirik qor-oq kristallarni hosil qiladi. Havodan kislorodni yutadi.

Kimyoviy xossalari

Azot nometalllar guruhiga kiradi va shu guruhdagi boshqa kimyoviy elementlardan xossalarni oladi. Umuman olganda, metall bo'lmaganlar elektr tokini yaxshi o'tkazmaydi. Azot turli oksidlarni hosil qiladi, masalan, NO (monoksid). NO yoki azot oksidi mushak gevşetici (inson tanasiga hech qanday zarar yoki boshqa ta'sir ko'rsatmasdan mushaklarni sezilarli darajada bo'shashtiruvchi modda). Ko'proq azot atomlarini o'z ichiga olgan oksidlar, masalan, N 2 O, ozgina shirin ta'mga ega bo'lgan kulgili gaz bo'lib, u tibbiyotda anestetik sifatida ishlatiladi. Biroq, NO 2 oksidining birinchi ikkitasiga hech qanday aloqasi yo'q, chunki bu juda zararli chiqindi gaz bo'lib, u avtomobil egzozlarida mavjud bo'lib, atmosferani jiddiy ifloslantiradi.

Vodorod atomlari, azot atomlari va uchta kislorod atomidan hosil bo'lgan nitrat kislota kuchli kislotadir. U o'g'itlar, zargarlik buyumlari, organik sintez, harbiy sanoat (portlovchi moddalar ishlab chiqarish va zaharli moddalar sintezi), bo'yoqlar, dori-darmonlar va boshqalar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi.Azot kislotasi inson organizmiga juda zararli; teridagi yaralar va kimyoviy kuyishlar.

Odamlar noto'g'ri karbonat angidridni azot deb hisoblashadi. Aslida, kimyoviy xossalari tufayli element oddiy sharoitda faqat oz sonli elementlar bilan reaksiyaga kirishadi. Va karbonat angidrid - uglerod oksidi.

Kimyoviy elementni qo'llash

Suyuq azot tibbiyotda sovuqni davolashda (kriyoterapiya), shuningdek pishirishda sovutgich sifatida ishlatiladi.

Ushbu element sanoatda ham keng qo'llanilishini topdi. Azot - bu portlash va yong'inga chidamli gaz. Bundan tashqari, u chirish va oksidlanishni oldini oladi. Endi azot portlashdan himoyalangan muhit yaratish uchun shaxtalarda qo'llaniladi. Azot gazi neft-kimyoda ishlatiladi.

Kimyo sanoatida azotsiz qilish juda qiyin. U turli moddalar va birikmalarni sintez qilish uchun ishlatiladi, masalan, ba'zi o'g'itlar, ammiak, portlovchi moddalar va bo'yoqlar. Hozirgi vaqtda ammiakni sintez qilish uchun ko'p miqdorda azot ishlatiladi.

Oziq-ovqat sanoatida ushbu modda oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatga olingan.

Aralashmi yoki toza moddami?

XVIII asrning birinchi yarmida kimyoviy elementni ajratib olishga muvaffaq bo'lgan olimlar ham azotni aralashma deb hisoblashgan. Ammo bu tushunchalar orasida katta farq bor.

U tarkibi, fizik va kimyoviy xossalari kabi doimiy xususiyatlarga ega. Aralashma ikki yoki undan ortiq kimyoviy elementlarni o'z ichiga olgan birikma.

Endi biz azotning sof modda ekanligini bilamiz, chunki u kimyoviy elementdir.

Kimyoni o'rganayotganda, azot barcha kimyoning asosi ekanligini tushunish juda muhimdir. U barchamiz duch keladigan turli xil birikmalarni hosil qiladi, jumladan kulgili gaz, jigarrang gaz, ammiak va azot kislotasi. Maktabda kimyo fani azot kabi kimyoviy elementni o'rganishdan boshlanishi bejiz emas.

Azot(yunoncha azoos — jonsiz, lot. azot), n, Mendeleyev davriy sistemasining V guruhi kimyoviy elementi, atom raqami 7, atom massasi 14,0067; rangsiz gaz, hidsiz va ta'msiz.

Tarixiy ma'lumotnoma. Ammoniy birikmalari - selitra, nitrat kislota, ammiak - alyuminiy erkin holatda olinmasidan ancha oldin ma'lum bo'lgan. 1772 yilda D. Ruterford shisha qo'ng'iroqda fosfor va boshqa moddalarni yoqib, "bo'g'uvchi havo" deb atagan yonishdan keyin qolgan gaz nafas olish va yonishni qo'llab-quvvatlamasligini ko'rsatdi. 1787 yilda A.Lavuazye havoni tashkil etuvchi “hayotiy” va “boʻgʻuvchi” gazlar oddiy moddalar ekanligini aniqladi va “A” nomini taklif qildi. 1784 yilda G. Kavendish A. selitraning bir qismi ekanligini ko'rsatdi; Lotincha A. nomi aynan shu yerdan kelib chiqqan (kech lotincha nitrum — selitra va yunoncha gennao — tugʻaman, hosil qilaman), 1790 yilda J. A. Chaptal tomonidan taklif qilingan. 19-asr boshlariga kelib. Azotning erkin xolatdagi kimyoviy inertligi va uning boshqa elementlar bilan bogʻlangan azot sifatida birikmalardagi eksklyuziv roli aniqlandi. O'shandan beri havoning "bog'lanishi" kimyoning eng muhim texnik muammolaridan biriga aylandi.

Tabiatda tarqalishi. A. Yerdagi eng keng tarqalgan elementlardan biri boʻlib, uning asosiy qismi (taxminan 4 × 10 15) T) da erkin holatda jamlangan atmosfera. Havoda erkin kislorod (n2 molekulalari shaklida) ammiak va oksidlar ko'rinishidagi kichik aralashmalarini hisobga olmaganda, hajmi bo'yicha 78,09% (yoki massa bo'yicha 75,6%) ni tashkil qiladi. Litosferadagi alyuminiyning o'rtacha miqdori 1,9? Og'irligi bo'yicha 10-3%. A.ning tabiiy birikmalari - ammoniy xlorid nh 4 cl va turli nitratlar. Selitraning katta toʻplanishi quruq choʻl iqlimi (Chili, Oʻrta Osiyo) uchun xarakterlidir. Uzoq vaqt davomida nitrat sanoat uchun nitratning asosiy yetkazib beruvchisi bo'lgan (hozirda sanoat sintezi nitratni bog'lash uchun asosiy ahamiyatga ega. ammiak A. havo va vodoroddan). Bogʻlangan A.ning oz miqdori koʻmir (1—2,5%) va neft (0,02—1,5%), shuningdek daryolar, dengizlar va okeanlar suvlarida uchraydi. A. tuproqda (0,1%) va tirik organizmlarda (0,3%) toʻplanadi.

Garchi nomi "A." "hayotni saqlamaydigan" degan ma'noni anglatadi, aslida u hayot uchun zarur bo'lgan elementdir. Hayvonlar va odamlar oqsili tarkibida 16 - 17% A. Yirtqich hayvonlar organizmlarida o'txo'rlar va o'simliklar organizmlarida mavjud bo'lgan iste'mol qilingan oqsil moddalari hisobiga oqsil hosil bo'ladi. O'simliklar tuproq tarkibidagi azotli moddalarni, asosan noorganik moddalarni o'zlashtirib, oqsil sintez qiladi. tufayli tuproqqa A. sezilarli miqdorda kiradi azot biriktiruvchi mikroorganizmlar erkin A. havosini A birikmalariga aylantirishga qodir.

Tabiatda azotning aylanishi sodir bo'lib, bunda asosiy rolni mikroorganizmlar o'ynaydi - nitrofiya, denitrifikatsiya, azot biriktiruvchi va boshqalar. Biroq, o'simliklar tomonidan tuproqdan juda ko'p miqdordagi bog'langan azotni ajratib olish natijasida ( ayniqsa intensiv dehqonchilik bilan), tuproqlarda azot kamayib ketadi.Tanqislik deyarli barcha mamlakatlarda qishloq xoʻjaligiga xosdir, chorvachilikda oqsil yetishmasligi (“oqsil ochligi”). Mavjud A.da kambagʻal tuproqlarda oʻsimliklar yomon rivojlanadi. Azotli o'g'itlar va hayvonlarni oqsil bilan oziqlantirish qishloq xo'jaligini rivojlantirishning eng muhim vositasidir. Insonning xo'jalik faoliyati kislorod aylanishini buzadi.Shunday qilib, yoqilg'ining yonishi Avstraliya atmosferasini boyitadi va o'g'it ishlab chiqaruvchi zavodlar havoni bog'laydi. O'g'itlar va qishloq xo'jaligi mahsulotlarini tashish kislorodni er yuzasida qayta taqsimlaydi.

A. quyosh sistemasida toʻrtinchi oʻrinda turadi (vodorod, geliy va kisloroddan keyin).

Izotoplar, atom, molekula. Tabiiy alyuminiy ikkita barqaror izotopdan iborat: 14 n (99,635%) va 15 n (0,365%). 15n izotopi kimyoviy va biokimyoviy tadqiqotlarda qo'llaniladi belgilangan atom. Sunʼiy radioaktiv izotoplardan A. eng uzun yarim yemirilish davri 13 n (t 1/2 = 10,08) min) , qolganlari juda qisqa muddatli. Atmosferaning yuqori qatlamlarida kosmik nurlanishdan neytronlar ta'sirida 14 n radioaktiv uglerod izotopiga 14 c aylanadi. Bu jarayon 14 c hosil qilish uchun yadro reaksiyalarida ham qo'llaniladi. Atomning tashqi elektron qobig'i 5 ta elektrondan iborat (bitta yolg'iz juft va uchta juftlashtirilmagan - konfiguratsiya 2 s 2 2 p 3) . Ko'pincha, birikmalardagi alyuminiy juftlashtirilmagan elektronlar tufayli 3-kovalent bo'ladi (ammiak nh 3 kabi). Yolgʻiz elektron juftining mavjudligi boshqa kovalent bogʻlanish hosil boʻlishiga olib kelishi mumkin va A. 4-kovalentga aylanadi (ammoniy ioni nh 4+ kabi). A.ning oksidlanish darajalari +5 dan (n 2 0 5 da) -3 gacha (nh 3 da) oʻzgarib turadi. Oddiy sharoitda erkin holatda A. n 2 molekula hosil qiladi, bu erda n ta atom uchta kovalent bog' bilan bog'langan. A. molekulasi juda barqaror: uning atomlarga dissotsilanish energiyasi 942,9 ga teng. kJ/mol (225,2 kkal/mol) , shuning uchun hatto bilan t Taxminan 3300 ° S haroratda A.ning dissotsilanish darajasi atigi 0,1% ni tashkil qiladi.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari. A. havodan biroz yengilroq; zichligi 1.2506 kg/m 3(0 ° C va 101325 da n/m 2 yoki 760 mmHg Art.) , t pl-209,86°S, t kip-195,8°C. A. qiyinchilik bilan suyultiriladi: uning kritik harorati ancha past (-147,1°S), kritik bosimi esa yuqori 3,39 Mn/m 2 (34,6 kgf/sm 2); suyuqlikning zichligi A. 808 kg (m3. Suvda A. kislorodga qaraganda kamroq eriydi: 0°C da 1 m 3 H 2 O 23.3 ni eritadi G A. Suvga qaraganda yaxshiroq, A. baʼzi uglevodorodlarda eriydi.

A. nisbatan past haroratgacha qizdirilganda faqat litiy, kalsiy, magniy kabi faol metallar bilan oʻzaro taʼsir qiladi. A. koʻpchilik boshqa elementlar bilan yuqori haroratda va katalizatorlar ishtirokida reaksiyaga kirishadi. A.ning kislorod bilan n 2 o, no, n 2 o 3, no 2 va n 2 o 5 birikmalari yaxshi oʻrganilgan.Ulardan elementlarning bevosita oʻzaro taʼsirida (4000°s) oksid hosil boʻlmaydi, sovigandan so'ng osongina oksidlanib, 2 dioksidga aylanadi. Havoda alyuminiy oksidlari atmosfera chiqindilari paytida hosil bo'ladi. Ularni kislorod va kislorod aralashmasini ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida ham olish mumkin. Azotli n 2 O 3 va azot n 2 O 5 angidridlari mos ravishda suvda eritilsa, biz hosil bo'lamiz. azot kislotasi hno2 va Nitrat kislota hno 3, tuzlar hosil qiluvchi - nitritlar Va nitratlar. A. vodorod bilan faqat yuqori haroratda va katalizatorlar ishtirokida birlashadi va bu hosil boʻladi ammiak nh 3. Masalan, ammiakdan tashqari, ammiakning vodorod bilan ko'plab boshqa birikmalari ham ma'lum gidrazin h 2 n-nh 2, diimid hn=nh, gidronit kislota hn 3 (h-n=n ? n), oktazon n 8 h 14 va boshqalar; A.ning vodorod bilan birikmalarining koʻpchiligi faqat organik hosilalar holida ajratiladi. A. galogenlar bilan toʻgʻridan-toʻgʻri taʼsir qilmaydi, shuning uchun ham barcha A. galogenidlari faqat bilvosita, masalan, azot ftorid nf 3 – ftorning ammiak bilan oʻzaro taʼsiridan olinadi. Qoida tariqasida, A. halidlari past chidamli birikmalardir (nf 3 dan tashqari); A. oksigalidlari barqarorroq - nof, noci, nobr, n0 2 f va no2ci. A. ham toʻgʻridan-toʻgʻri oltingugurt bilan birikmaydi; azotli oltingugurt n 4 s 4 suyuq oltingugurtning ammiak bilan reaksiyaga kirishishi natijasida olinadi. Issiq koks alkogol bilan o'zaro ta'sir qilganda, u hosil bo'ladi siyanogen(cn).;. A.ni asetilen bilan 2 soat 2 dan 1500 ° S gacha qizdirish orqali olish mumkin. vodorod siyanidi hcn. Yuqori haroratlarda alyuminiyning metallar bilan o'zaro ta'siri hosil bo'lishiga olib keladi nitridlar(masalan, mg 3 n 2).

Oddiy A.ga elektr razryadlari taʼsir qilganda [bosim 130 – 270. n/m 2(1- 2 mmHg)] yoki B, ti, mg va Ca nitridlarining parchalanishi paytida, shuningdek, havodagi elektr razryadlari paytida faol alyuminiy hosil bo'lishi mumkin, bu alyuminiy molekulalari va atomlarining aralashmasi bo'lib, energiya zaxirasi ko'paygan. Molekulyardan farqli o'laroq, faol kislorod kislorod, vodorod, oltingugurt bug'lari, fosfor va ba'zi metallar bilan juda energetik o'zaro ta'sir qiladi.

A. koʻplab muhim organik birikmalar tarkibiga kiradi ( aminlar, aminokislotalar, nitro birikmalari va boshq.).

Kvitansiya va ariza. Laboratoriyada A.ni ammoniy nitritning konsentrlangan eritmasini qizdirish yoʻli bilan osonlik bilan olish mumkin: nh4no2 = n 2 + 2h 2 O. A.ni olishning texnik usuli avvaldan suyultirilgan havoni ajratishga asoslangan boʻlib, keyinchalik u havoga quyiladi. distillash uchun.

Olingan erkin ammiakning asosiy qismi ammiakning sanoat ishlab chiqarishi uchun ishlatiladi, u keyinchalik muhim miqdorda azot kislotasi, o'g'itlar, portlovchi moddalar va boshqalarga qayta ishlanadi. Ammiakni elementlardan to'g'ridan-to'g'ri sintez qilishdan tashqari, siyanamid 1905 yilda ishlab chiqilgan. , ammiakni bog'lash uchun sanoat ahamiyatiga ega.Usul 1000°C da kaltsiy karbid(ohak va ko'mir aralashmasini elektr pechda qizdirish orqali olinadi) erkin A. bilan reaksiyaga kirishadi: CaC + n -= cacn + C. Hosil bo'lgan kaltsiy siyanamid haddan tashqari qizib ketgan suv bug'iga ta'sir qilganda, u ammiakning chiqishi bilan parchalanadi:

cacn+ZN 2 O=CaCO 3 +2nh 3 .

Erkin alyuminiy sanoatning ko'plab tarmoqlarida qo'llaniladi: turli xil kimyoviy va metallurgiya jarayonlarida inert muhit sifatida, simob termometrlarida bo'sh joyni to'ldirish uchun, yonuvchan suyuqliklarni pompalashda va hokazo. Suyuq alyuminiy turli xil sovutgich qurilmalarida qo'llaniladi. Poʻlat Dyuar idishlarda, gazsimon A. siqilgan holda - silindrlarda saqlanadi va tashiladi. A ning ko'pgina birikmalari keng qo'llaniladi.Bog'langan A ning ishlab chiqarilishi 1-jahon urushidan keyin tez rivojlana boshladi va hozirda juda katta nisbatlarga erishdi.

Lit.: Nekrasov B.V., Umumiy kimyo asoslari, 1-jild, M., 1965; Remi G., Noorganik kimyo kursi, trans. nemis tilidan, 1-jild, M., 1963: Bog'langan azotning kimyosi va texnologiyasi, [M.-L.], 1934; KHE, 1-jild, M., 1961 yil.

  1. azot - (Alchem.) Tabiatdagi ijodiy printsip, ularning aksariyati Astral nurda saqlanadi. U xochni ifodalovchi figura bilan ifodalanadi (qarang. Teosofik lug'at
  2. Azot - Az'ot (mustahkamlangan joy) (Yosh. 13:3; Yoshua 15:47; 1 Shohlar 5:1, 3,5-7; 3 Shohlar 6:17; 2 Solnomalar 26:6; Neh.4: 7; Neh. .13:23; Ish.20:1; Yer.25:20; Am.1:8; Am.3:9; Zef.2:4; Zak.9:6; Havoriylar 8:40) - ulardan biri Filistlarning beshta asosiy shahri. Vikhlyantsev Injil lug'ati
  3. azot - azot m Kimyoviy element, rangsiz va hidsiz gaz, havoning asosiy qismini tashkil qiladi va o'simliklarning oziqlanishining asosiy elementlaridan biridir. Efremova tomonidan izohli lug'at
  4. AZOT - AZOT (lot. Nitrogenium) - N, davriy sistemaning V guruhining kimyoviy elementi, atom raqami 7, atom massasi 14,0067. Ism yunoncha a - salbiy prefiks va zoe - hayot (nafas olish va yonishni qo'llab-quvvatlamaydi) dan keladi. Katta ensiklopedik lug'at
  5. azot - Azot, pl. yo'q, m. [yunon tilidan. neg. a va zoe - hayot]. Rangsiz va hidsiz gaz havoda uchraydi. || Kimyoviy element (kimyoviy). Xorijiy so'zlarning katta lug'ati
  6. azot - qarzga olingan frantsuz tilidan til 18-asrda Frans. azot - kimyogar Lavuazyening yangi hosilasi (yunoncha "yo'q" va zōos "tirik"). Azot so'zma-so'z "hayot bermaslik" degan ma'noni anglatadi. Xuddi shu ildiz bilan zoologiyaga qarang. Shanskiy etimologik lug'ati
  7. azot - AZOT -a; m [frantsuzcha] yunon tilidan azot. an- - emas-, holda- va zōtikos - hayot baxsh etadi]. Kimyoviy element (N), rangsiz va hidsiz gaz, nafas olish va yonishni qo'llab-quvvatlamaydi (u hajmi va massasi bo'yicha havoning asosiy qismini tashkil qiladi ... Kuznetsovning izohli lug'ati
  8. azot - AZ’OT, azot, pl. yo'q, er (yunoncha salbiy a va zoe - hayotdan). Rangsiz va hidsiz gaz havoda uchraydi. | Kimyoviy element (kimyoviy). Ushakovning izohli lug'ati
  9. Azot - I (kimyoviy belgisi N, atom og'irligi - 14) - kimyoviy elementlardan biri; hidi ham, ta'mi ham bo'lmagan rangsiz gaz; suvda juda oz eriydi. Uning solishtirma og'irligi 0,972 ga teng. Brockhaus va Efron entsiklopedik lug'ati
  10. azot - AZOT, a, m Kimyoviy element, rangsiz va hidsiz gaz, havoning asosiy komponenti, shuningdek oqsillar va nuklein kislotalarning bir qismidir. | adj. azotli, aya, oh va azotli, aya, oh. Azotli, azotli kislotalar. Azotli o'g'itlar. Ozhegovning izohli lug'ati
  11. Azot - Ashdod (Ashdod), birinchi marta Yoshua 11:22 da Anakim shahri sifatida tilga olingan. Keyinchalik u G'azo, Ashkelon, Gat va Ekron bilan birga Filistlarning beshta yirik shahar-davlatlari qatoriga kiritilgan (Yoshua 13:3; 1 Shoh. 6:17). acc. Yoshua 15:47 ... Brockhaus Injil entsiklopediyasi
  12. Azot - (qo'rg'on joy; Yoshua 11:22, 13:3, 15:47, Hakamlar 1:18, Havoriylar 8:40) - Filistlarning beshta asosiy shaharlaridan biri, O'rta er dengizining sharqiy qirg'og'ida, Ekron va Ascalon, 15 -ti yoki 20 eng. qishloqqa kilometr G'azodan. Arximandrit Bibliya entsiklopediyasi. Nikephoros
  13. azot - AZOT (yunoncha a-prefiksdan, bu erda yo'qlik va hayot degan ma'noni anglatadi; lot. Nitrogenium, nitrumdan - selitra va yunoncha gennao - tug'aman, hosil qilaman) N kimyoviy. element V gr. davriy jadval, at. n. 7, da. m 14.0067. Tabiat Kimyoviy ensiklopediya
  14. azot - -a, m Kimyoviy element, yonishni qo'llab-quvvatlamaydigan rangsiz va hidsiz gaz (u hajmi yoki massasi bo'yicha havoning asosiy qismini tashkil qiladi va o'simliklarning oziqlanishining asosiy elementlaridan biridir). [frantsuz yunon tilidan azot. 'a- - bo'lmagan, bo'lmagan va Zōk - hayot] Kichik akademik lug'at
  15. azot - frantsuzcha - azot. Yunoncha - azoos (jonsiz). "Azot" so'zi rus tilida 18-asrdan beri ma'lum bo'lgan va ishlatilgan. kimyoviy element, rangsiz gaz uchun ilmiy atama sifatida. Semenovning etimologik lug'ati
  16. Azot - Azōtus, Falastindagi Ἄōtos shahri, dengiz yaqinida. Misrlik Psammetix (Hdt. 2.157), shuningdek, uni vayron qilgan Jonatan Makkabey tomonidan bosib olingan. Miloddan avvalgi 56-yilda u boshqa shaharlar bilan birga prokonsul Gabiniy tomonidan yana qurilgan. A. Eski Ahdda, n. Esdud qishlog'i. Klassik antikvarlar lug'ati
  17. azot - AZOT (yunoncha a- - prefiksdan, bu erda yo'qlik va Joe - hayot; lat. Nitrogenium), N, kimyoviy. element, rangsiz gaz. Asosiy uning massasi atmosferada erkin holatda to'plangan. Qishloq xo'jaligi lug'ati
  18. azot - Azot/. Morfemik-imlo lug'ati
  19. AZOT - AZOT (N belgisi), davriy sistemaning V guruhiga kiruvchi rangsiz va hidsiz kimyoviy element. 1772 yilda kashf etilgan, odatda gaz shaklida topilgan. U Yer atmosferasining asosiy tarkibiy qismidir (hajmning 78%). Ilmiy va texnik lug'at
  20. azot - orf. azot, -a Lopatinning imlo lug'ati
  21. azot - Bu so'z sun'iy ravishda 1787 yilda, bu gazning nomi uchun ilmiy atama kerak bo'lganda yaratilgan. Chunki bu gaz nafas olishni qo'llab-quvvatlamaydi va nom shunga qarab yaratilgan... Krilovning etimologik lug'ati
  22. Azot - I Azot (Azot, N) davriy sistemaning V guruhining kimyoviy elementi D.I. Mendeleev - tabiatdagi eng keng tarqalgan kimyoviy elementlardan biri. Barcha tirik organizmlardan tashkil topgan... Tibbiy ensiklopediya
  23. Azot - N (lot. Nitrogenium * a. azot; n. Stickstoff; f. azot, azot; ya'ni. nitrogeno), - kimyoviy. V guruh elementi davriydir. Mendeleyev tizimi, at.sci. 7, da. m 14.0067. 1772 yilda ochilgan tadqiqotchi D. Ruterford. Oddiy sharoitlarda A. Tog'li ensiklopediya
  24. azot - azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot, azot Zaliznyakning grammatika lug'ati
  25. azot - AZOT m.kimyoviy. selitraning asosi, asosiy elementi; selitra, selitra, selitra; Shuningdek, u havomizning asosiy, miqdoriy tarkibiy qismidir (azot - 79 hajm, kislorod - 21). Azotli, azotli, azotli azotli. Dahlning tushuntirish lug'ati
  26. azot - ot, sinonimlar soni: 8 gaz 55 metall bo'lmagan 17 azot 1 organogen 6 selitra 3 selitra 3 selitra 3 element 159 Ruscha sinonimlar lug'ati
  27. azot - AZOT -a m.azot m.<�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов - металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс>dunyoning oxirigacha hammaga o'zining Laudanum va azotini juda mos narxga taklif qiladi ... Rus tilining Gallicisms lug'ati

Maqolaning mazmuni

AZOT, N (azot), kimyoviy element (at. 7 raqami) elementlar davriy jadvalining VA kichik guruhi. Yer atmosferasida 78% (haj.) azot mavjud. Azotning bu zahiralari qanchalik katta ekanligini ko'rsatish uchun biz shuni ta'kidlaymizki, er yuzasining har kvadrat kilometri ustidagi atmosferada shunchalik ko'p azot borki, 50 million tonnagacha natriy nitrat yoki 10 million tonna ammiak (azot bilan azot birikmasi) mavjud. vodorod) undan olinishi mumkin, ammo bu er qobig'idagi azotning kichik qismini tashkil qiladi. Erkin azotning mavjudligi uning inertligini va oddiy haroratlarda boshqa elementlar bilan o'zaro ta'sir qilish qiyinligini ko'rsatadi. Ruxsat etilgan azot ham organik, ham noorganik moddalarning bir qismidir. O'simlik va hayvonot dunyosi oqsillarda uglerod va kislorod bilan bog'langan azotni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, nitratlar (NO 3 -), nitritlar (NO 2 -), siyanidlar (CN -), nitridlar (N 3 -) va azidlar (N 3 -) kabi azot o'z ichiga olgan noorganik birikmalar ma'lum va ularni olish mumkin. katta miqdorda).

Tarixiy ma'lumotnoma.

A.Lavuazyening hayotni saqlab turish va yonish jarayonlaridagi atmosferaning rolini o'rganishga bag'ishlangan tajribalari atmosferada nisbatan inert moddaning mavjudligini tasdiqladi. Lavoisier yonishdan keyin qolgan gazning elementar tabiatini aniqlamagan holda, uni azot deb atadi, bu qadimgi yunoncha "jonsiz" degan ma'noni anglatadi. 1772 yilda Edinburglik D. Ruterford bu gaz element ekanligini aniqladi va uni "zararli havo" deb atadi. Azotning lotincha nomi yunoncha nitron va soʻzlaridan kelib chiqqan gen, bu "selitra hosil qiluvchi" degan ma'noni anglatadi.

Azot fiksatsiyasi va azot aylanishi.

"Azot fiksatsiyasi" atamasi atmosfera azotini N 2 fiksatsiya qilish jarayonini anglatadi. Tabiatda bu ikki yo'l bilan sodir bo'lishi mumkin: yoki no'xat, yonca va soya kabi dukkakli o'simliklar ildizlarida tugunlar to'playdi, bunda azot biriktiruvchi bakteriyalar uni nitratlarga aylantiradi yoki atmosfera azoti chaqmoq sharoitida kislorod bilan oksidlanadi. S.Arrenius har yili 400 million tonnagacha azot shu tarzda fiksatsiyalanishini aniqladi. Atmosferada azot oksidi yomg'ir suvi bilan qo'shilib, azot va azot kislotalarini hosil qiladi. Bundan tashqari, yomg'ir va qor bilan, taxminan. 6700 g azot; tuproqqa etib, ular nitritlar va nitratlarga aylanadi. O'simliklar o'simlik oqsillarini hosil qilish uchun nitratlardan foydalanadi. Bu o'simliklar bilan oziqlangan hayvonlar o'simliklarning oqsil moddalarini o'zlashtiradi va ularni hayvon oqsiliga aylantiradi. Hayvonlar va o'simliklar o'lgandan so'ng ular parchalanadi va azotli birikmalar ammiakga aylanadi. Ammiak ikki usulda ishlatiladi: nitratlar hosil qilmaydigan bakteriyalar uni elementlarga parchalaydi, azot va vodorodni chiqaradi, boshqa bakteriyalar esa undan nitritlar hosil qiladi, ular boshqa bakteriyalar tomonidan nitratlarga oksidlanadi. Tabiatda azot aylanishi yoki azot aylanishi shunday sodir bo'ladi.

Yadro va elektron qobiqlarning tuzilishi.

Tabiatda azotning ikkita barqaror izotopi mavjud: massa soni 14 ta (tarkibida 7 ta proton va 7 ta neytron bor) va massa soni 15 ta (tarkibida 7 ta proton va 8 ta neytron mavjud). Ularning nisbati 99,635:0,365, demak azotning atom massasi 14,008 ga teng. Sun'iy yo'l bilan 12 N, 13 N, 16 N, 17 N barqaror bo'lmagan azot izotoplari olingan. Sxematik ravishda azot atomining elektron tuzilishi quyidagicha: 1 s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Binobarin, tashqi (ikkinchi) elektron qobiq kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lishida ishtirok eta oladigan 5 ta elektronni o'z ichiga oladi; azot orbitallari ham elektronlarni qabul qilishi mumkin, ya'ni. oksidlanish darajasi (-III) dan (V) gacha bo'lgan birikmalar hosil bo'lishi mumkin va ular ma'lum.

Molekulyar azot.

Gaz zichligini aniqlashdan azot molekulasi ikki atomli ekanligi aniqlandi, ya'ni. azotning molekulyar formulasi Nê N (yoki N 2). Ikki azot atomida uchta tashqi 2 bor p-har bir atomning elektronlari uchlik bog'lanish hosil qiladi:N:::N:, elektron juftlarni hosil qiladi. O'lchangan N-N atomlararo masofa 1,095 Å. Vodorod holatida bo'lgani kabi ( sm. VODROGEN), turli yadro spinlariga ega azot molekulalari mavjud - simmetrik va antisimmetrik. Oddiy haroratlarda simmetrik va antisimmetrik shakllarning nisbati 2: 1 ni tashkil qiladi. Qattiq holatda azotning ikkita modifikatsiyasi ma'lum: a- kub va b- o'tish harorati bilan olti burchakli a ® b–237,39° S. O‘zgartirish b-209,96 ° C da eriydi va 1 atm da -195,78 ° S da qaynaydi ( sm. stol 1).

Molekulyar azotning bir mol (28,016 g yoki 6,023 H 10 23 molekula) atomlarga (N 2 2N) ajralish energiyasi taxminan –225 kkal. Shuning uchun atomik azot tinch elektr zaryadsizlanishi paytida hosil bo'lishi mumkin va kimyoviy jihatdan molekulyar azotga qaraganda faolroqdir.

Kvitansiya va ariza.

Elementar azotni olish usuli kerakli tozalikka bog'liq. Azot ammiakni sintez qilish uchun juda ko'p miqdorda olinadi, nol gazlarning kichik aralashmalari esa maqbuldir.

Atmosferadan azot.

Iqtisodiy jihatdan azotning atmosferadan chiqishi tozalangan havoni suyultirish usulining arzonligi bilan bog'liq (suv bug'lari, CO 2, chang va boshqa aralashmalar chiqariladi). Bunday havoni siqish, sovutish va kengaytirishning ketma-ket aylanishlari uning suyuqlanishiga olib keladi. Suyuq havo haroratning sekin ko'tarilishi bilan fraksiyonel distillashga duchor bo'ladi. Avval asil gazlar chiqariladi, keyin azot va suyuq kislorod qoladi. Tozalash takroriy fraksiyalash jarayonlari bilan amalga oshiriladi. Bu usul har yili ko'p million tonna azot ishlab chiqaradi, asosan sanoat va qishloq xo'jaligi uchun turli xil azotli birikmalar ishlab chiqarish texnologiyasida xom ashyo bo'lgan ammiak sintezi uchun. Bundan tashqari, tozalangan azotli atmosfera ko'pincha kislorod mavjudligi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan hollarda qo'llaniladi.

Laboratoriya usullari.

Azotni laboratoriya sharoitida ammiak yoki ammoniy ionini oksidlash orqali turli usullar bilan oz miqdorda olish mumkin, masalan:

Ammoniy ionini nitrit ioni bilan oksidlanish jarayoni juda qulay:

Boshqa usullar ham ma'lum - qizdirilganda azidlarning parchalanishi, ammiakning mis (II) oksidi bilan parchalanishi, nitritlarning sulfamik kislota yoki karbamid bilan o'zaro ta'siri:

Ammiakning yuqori haroratlarda katalitik parchalanishi ham azot hosil qilishi mumkin:

Jismoniy xususiyatlar.

Azotning ba'zi fizik xususiyatlari jadvalda keltirilgan. 1.

1-jadval. AZOTNING BA'ZI JIZIK XUSUSIYATLARI
Zichlik, g/sm 3 0,808 (suyuqlik)
Erish nuqtasi, ° C –209,96
Qaynash nuqtasi, ° C –195,8
Kritik harorat, °C –147,1
Kritik bosim, atm a 33,5
Kritik zichlik, g/sm 3 a 0,311
Maxsus issiqlik sig'imi, J/(molCH) 14,56 (15° C)
Paulingga ko'ra elektronegativlik 3
Kovalent radius, 0,74
Kristal radiusi, 1,4 (M 3–)
Ionlanish potentsiali, V b
birinchi 14,54
ikkinchi 29,60
a Suyuq va gazsimon azotning zichligi bir xil bo'lgan harorat va bosim.
b birinchi tashqi va keyingi elektronlarni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya miqdori, atom azotining 1 moliga.

Kimyoviy xossalari.

Yuqorida aytib o'tilganidek, harorat va bosimning normal sharoitida azotning asosiy xususiyati uning inertligi yoki past kimyoviy faolligidir. Azotning elektron tuzilishida 2 ta elektron juftlik mavjud s-darajali va uch yarmi to'ldirilgan 2 R-orbitallar, shuning uchun bir azot atomi to'rttadan ortiq boshqa atomlarni bog'lashi mumkin, ya'ni. uning muvofiqlashtirish soni to'rtta. Atomning kichik o'lchami ham u bilan bog'lanishi mumkin bo'lgan atomlar yoki atomlar guruhlari sonini cheklaydi. Shuning uchun VA kichik guruhining boshqa a'zolarining ko'pgina birikmalari azotli birikmalar orasida umuman o'xshash emas yoki shunga o'xshash azotli birikmalar beqaror bo'lib chiqadi. Demak, PCl 5 barqaror birikma, lekin NCl 5 mavjud emas. Azot atomi boshqa azot atomi bilan bog'lanib, bir nechta barqaror birikmalar hosil qiladi, masalan, hidrazin N 2 H 4 va metall azidlar MN 3. Ushbu turdagi bog'lanish kimyoviy elementlar uchun odatiy emas (uglerod va kremniydan tashqari). Yuqori haroratlarda azot ko'plab metallar bilan reaksiyaga kirishib, qisman ionli nitridlar M hosil qiladi. x N y. Bu birikmalarda azot manfiy zaryadlangan. Jadvalda 2-jadvalda oksidlanish darajalari va tegishli birikmalarga misollar keltirilgan.

Nitridlar.

Azotning koʻproq elektromusbat elementlarga ega boʻlgan birikmalari, metallar va metall boʻlmaganlar – nitridlar karbid va gidridlarga oʻxshaydi. M-N bog'lanish tabiatiga qarab ularni ionli, kovalent va oraliq turdagi bog'lanishlarga bo'lish mumkin. Qoida tariqasida, bu kristalli moddalardir.

Ion nitridlari.

Ushbu birikmalardagi bog'lanish N3- ionini hosil qilish uchun elektronlarni metalldan azotga o'tkazishni o'z ichiga oladi. Bunday nitridlarga Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 va Cu 3 N 2 kiradi. Litiydan tashqari, boshqa gidroksidi metallar nitridlarning IA kichik guruhlarini hosil qilmaydi. Ion nitridlari yuqori erish nuqtalariga ega va suv bilan reaksiyaga kirishib, NH 3 va metall gidroksidlarini hosil qiladi.

Kovalent nitridlar.

Azot elektronlari boshqa elementning elektronlarini azotdan boshqa atomga o'tkazmasdan bog'lanishda ishtirok etganda, kovalent bog'li nitridlar hosil bo'ladi. Vodorod nitridlari (masalan, ammiak va gidrazin), azot galogenidlari (NF 3 va NCl 3) kabi butunlay kovalentdir. Kovalent nitridlarga, masalan, Si 3 N 4, P 3 N 5 va BN - juda barqaror oq moddalar kiradi va BN ikkita allotropik modifikatsiyaga ega: olti burchakli va olmosga o'xshash. Ikkinchisi yuqori bosim va haroratda hosil bo'ladi va olmosnikiga yaqin qattiqlikka ega.

Oraliq turdagi bog'lanishga ega nitridlar.

O'tish elementlari NH 3 bilan yuqori haroratlarda reaksiyaga kirishadi, bunda azot atomlari muntazam ravishda joylashgan metall atomlari orasida taqsimlangan noodatiy birikmalar sinfini hosil qiladi. Bu birikmalarda aniq elektron siljishi kuzatilmaydi. Bunday nitridlarga Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2 misol bo`la oladi. Ushbu birikmalar odatda butunlay inert va yaxshi elektr o'tkazuvchanligiga ega.

Azotning vodorod birikmalari.

Azot va vodorod reaksiyaga kirishib, uglevodorodlarga noaniq oʻxshash birikmalar hosil qiladi. Vodorod nitratlarining barqarorligi uzoq zanjirlarda barqaror bo'lgan uglevodorodlardan farqli o'laroq, zanjirdagi azot atomlari sonining ko'payishi bilan kamayadi. Eng muhim vodorod nitridlari ammiak NH 3 va gidrazin N 2 H 4 dir. Bularga, shuningdek, gidronitrat kislota HNNN (HN 3) kiradi.

Ammiak NH3.

Ammiak zamonaviy iqtisodiyotning eng muhim sanoat mahsulotlaridan biridir. 20-asr oxirida. AQSh taxminan ishlab chiqargan. Har yili 13 mln t ammiak (suvsiz ammiak bo'yicha).

Molekula tuzilishi.

NH 3 molekulasi deyarli piramidal tuzilishga ega. H-N-H bog'lanish burchagi 107 ° ga teng, bu 109 ° tetraedral burchakka yaqin. Yolg'iz elektron jufti biriktirilgan guruhga ekvivalent bo'lib, natijada azotning koordinatsion soni 4 ga, azot esa tetraedr markazida joylashgan.

Ammiakning xossalari.

Ammiakning suv bilan solishtirganda ba'zi fizik xususiyatlari jadvalda keltirilgan. 3.

Ammiakning qaynash va erish nuqtalari molekulyar og'irliklarining o'xshashligiga va molekulyar tuzilishining o'xshashligiga qaramay, suvnikiga qaraganda ancha past. Bu ammiakdagiga qaraganda suvdagi molekulalararo bog'lanishning nisbatan kuchliligi bilan izohlanadi (bunday molekulalararo bog'lanishlar vodorod bog'lari deb ataladi).

Ammiak erituvchi sifatida.

Suyuq ammiakning yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi va dipol momenti uni qutbli yoki ionli noorganik moddalar uchun erituvchi sifatida ishlatishga imkon beradi. Ammiak erituvchisi suv va etil spirti kabi organik erituvchilar o'rtasida oraliq joyni egallaydi. Ishqoriy va gidroksidi tuproq metallari ammiakda eriydi va to'q ko'k rangli eritmalar hosil qiladi. Taxmin qilish mumkinki, valentlik elektronlarining solvatlanishi va ionlanishi eritmada sxema bo'yicha sodir bo'ladi.

Moviy rang elektronlarning solvatsiyasi va harakati yoki suyuqlikdagi "teshiklar" ning harakatchanligi bilan bog'liq. Suyuq ammiakda natriyning yuqori konsentratsiyasida eritma bronza rangga ega bo'ladi va yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega. Bog'lanmagan gidroksidi metallni bunday eritmadan ammiakni bug'lantirish yoki natriy xlorid qo'shish orqali ajratish mumkin. Metalllarning ammiakdagi eritmalari yaxshi qaytaruvchi moddalardir. Avtoionizatsiya suyuq ammiakda sodir bo'ladi

suvda sodir bo'ladigan jarayonga o'xshash:

Ikkala tizimning ba'zi kimyoviy xossalari jadvalda solishtirilgan. 4.

Suyuq ammiak erituvchi sifatida komponentlarning suv bilan tez o'zaro ta'siri (masalan, oksidlanish va qaytarilish) tufayli suvda reaktsiyalarni amalga oshirish mumkin bo'lmagan ba'zi hollarda afzalliklarga ega. Masalan, suyuq ammiakda kaltsiy KCl bilan reaksiyaga kirishib, CaCl 2 va K ni hosil qiladi, chunki CaCl 2 suyuq ammiakda erimaydi, K esa eriydi va reaksiya butunlay davom etadi. Suvda Ca ning suv bilan tez o'zaro ta'siri tufayli bunday reaktsiya mumkin emas.

Ammiak ishlab chiqarish.

Kuchli asos ta'sirida ammoniy tuzlaridan gazsimon NH 3 ajralib chiqadi, masalan, NaOH:

Usul laboratoriya sharoitida qo'llaniladi. Kichik hajmdagi ammiak ishlab chiqarish, shuningdek, Mg 3 N 2 kabi nitridlarni suv bilan gidrolizlashga asoslangan. Kaltsiy siyanamid CaCN 2 suv bilan o'zaro ta'sirlashganda ham ammiak hosil qiladi. Ammiak ishlab chiqarishning asosiy sanoat usuli bu uni atmosfera azoti va vodoroddan yuqori harorat va bosimda katalitik sintez qilishdir:

Ushbu sintez uchun vodorod uglevodorodlarni termik krekinglash, suv bug'ining ko'mir yoki temirga ta'siri, spirtlarning suv bug'lari bilan parchalanishi yoki suvni elektroliz qilish orqali olinadi. Ammiak sintezi uchun jarayon sharoitlari (harorat, bosim, katalizator) bilan farq qiluvchi ko'plab patentlar olingan. Ko'mirni termal distillash orqali sanoat ishlab chiqarish usuli mavjud. F. Xaber va K. Bosch nomlari ammiak sintezining texnologik rivojlanishi bilan bog'liq.

4-jadval. SUV VA AMMIAK MUHITDAGI REAKSIYALARNING QILISSHI.
Suv muhiti Ammiak muhiti
Neytrallashtirish
OH – + H 3 O + ® 2H 2 O NH 2 – + NH 4 + ® 2NH 3
Gidroliz (protoliz)
PCl 5 + 3H 2 O POCl 3 + 2H 3 O + + 2Cl – PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl –
O'zgartirish
Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2 Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2
Yechish (murakkablashuv)
Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl – Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl –
Amfoterlik
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–

Ammiakning kimyoviy xossalari.

Jadvalda ko'rsatilgan reaktsiyalarga qo'shimcha ravishda. 4, ammiak suv bilan reaksiyaga kirishib, NH 3 N H 2 O birikmasini hosil qiladi, bu ko'pincha noto'g'ri ammoniy gidroksid NH 4 OH deb hisoblanadi; aslida eritmada NH 4 OH mavjudligi isbotlanmagan. Ammiakning suvdagi eritmasi ("ammiak") asosan NH 3, H 2 O va dissotsilanish jarayonida hosil bo'lgan NH 4 + va OH - ionlarining kichik konsentratsiyasidan iborat.

Ammiakning asosiy tabiati azotning yagona elektron jufti mavjudligi bilan izohlanadi: NH 3 . Shuning uchun NH 3 Lyuis asosi bo'lib, u eng yuqori nukleofil faollikka ega bo'lib, proton yoki vodorod atomining yadrosi bilan bog'lanish shaklida namoyon bo'ladi:

Elektron juftini (elektrofil birikma) qabul qila oladigan har qanday ion yoki molekula NH 3 bilan reaksiyaga kirishib, koordinatsion birikma hosil qiladi. Masalan:

Belgisi M n+ o'tish metall ionini ifodalaydi (davriy jadvalning B-kichik guruhi, masalan, Cu 2+, Mn 2+ va boshqalar). Har qanday protik (ya'ni H o'z ichiga olgan) kislota suvli eritmada ammiak bilan reaksiyaga kirishib, ammoniy tuzlarini hosil qiladi, masalan, ammoniy nitrat NH 4 NO 3, ammoniy xlorid NH 4 Cl, ammoniy sulfat (NH 4) 2 SO 4, fosfat ammoniy (NH). 4) 3 PO 4. Bu tuzlar qishloq xoʻjaligida tuproqqa azot kiritish uchun oʻgʻit sifatida keng qoʻllaniladi. Ammiakli selitra ham arzon portlovchi sifatida ishlatiladi; u birinchi marta neft yoqilg'isi (dizel moyi) bilan ishlatilgan. Ammiakning suvli eritmasi to'g'ridan-to'g'ri tuproqqa yoki sug'orish suviga kiritish uchun ishlatiladi. Ammiak va karbonat angidriddan sintez natijasida olingan karbamid NH 2 CONH 2 ham o'g'it hisoblanadi. Ammiak gazi Na va K kabi metallar bilan reaksiyaga kirishib, amidlarni hosil qiladi:

Ammiak, shuningdek, gidridlar va nitridlar bilan reaksiyaga kirishib, amidlarni hosil qiladi:

Ishqoriy metall amidlari (masalan, NaNH 2) qizdirilganda N 2 O bilan reaksiyaga kirishib, azidlarni hosil qiladi:

Gazsimon NH 3 og'ir metall oksidlarini yuqori haroratlarda metallarga kamaytiradi, ehtimol ammiakning N 2 va H 2 ga parchalanishi natijasida hosil bo'lgan vodorod tufayli:

NH 3 molekulasidagi vodorod atomlari galogen bilan almashtirilishi mumkin. Yod NH 3 ning konsentrlangan eritmasi bilan reaksiyaga kirishib, tarkibida NI 3 bo'lgan moddalar aralashmasini hosil qiladi. Ushbu modda juda beqaror va eng kichik mexanik ta'sirda portlaydi. NH 3 Cl 2 bilan reaksiyaga kirishganda, xloraminlar NCl 3, NHCl 2 va NH 2 Cl hosil bo'ladi. Ammiak natriy gipoxlorit NaOCl (NaOH va Cl 2 dan hosil bo'lgan) ta'sirida yakuniy mahsulot gidrazin bo'ladi:

Gidrazin.

Yuqoridagi reaktsiyalar N 2 H 4 P H 2 O tarkibiga ega bo'lgan gidrazin monohidratini ishlab chiqarish usuli hisoblanadi. Suvsiz gidrazin monohidratni BaO yoki boshqa suvni olib tashlaydigan moddalar bilan maxsus distillash natijasida hosil bo'ladi. Gidrazinning xossalari vodorod periks H 2 O 2 ga bir oz o'xshaydi. Sof suvsiz gidrazin rangsiz, gigroskopik suyuqlikdir, 113,5 ° S da qaynaydi; suvda yaxshi eriydi, zaif asos hosil qiladi

Kislotali muhitda (H +) gidrazin + X tipidagi eriydigan gidrazoniy tuzlarini hosil qiladi. Gidrazin va uning ba'zi hosilalari (masalan, metilgidrazin) kislorod bilan reaksiyaga kirishish qulayligi uni suyuq raketa yoqilg'isining tarkibiy qismi sifatida ishlatishga imkon beradi. Gidrazin va uning barcha hosilalari juda zaharli hisoblanadi.

Azot oksidlari.

Kislorod bilan birikmalarda azot barcha oksidlanish darajalarini namoyon qiladi, oksidlarni hosil qiladi: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5. Azot peroksidlarining (NO 3, NO 4) hosil bo'lishi haqida kam ma'lumot mavjud. 2HNO2. Sof N 2 O 3 ni past haroratlarda (-20

Xona haroratida NO 2 to'q jigarrang gaz bo'lib, juftlashtirilmagan elektron mavjudligi sababli magnit xususiyatlarga ega. 0 ° C dan past haroratlarda NO 2 molekulasi dinitrogen tetroksidga dimerlanadi va -9,3 ° C da dimerlanish butunlay sodir bo'ladi: 2NO 2 N 2 O 4. Suyuq holatda faqat 1% NO 2 dimerlanmagan va 100 ° C da 10% N 2 O 4 dimer shaklida qoladi.

NO 2 (yoki N 2 O 4) iliq suvda reaksiyaga kirishib, nitrat kislota hosil qiladi: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. Shuning uchun NO 2 texnologiyasi sanoat uchun muhim mahsulot - azot kislotasini ishlab chiqarishda oraliq bosqich sifatida juda muhimdir.

Azot oksidi (V)

N2O5( eskirgan. azot angidrid) - fosfor oksidi P 4 O 10 ishtirokida nitrat kislotani suvsizlantirish natijasida olingan oq kristall modda:

2MX + H 2 N 2 O 2. Eritma bug'langanda, H–O–N=N–O–H kutilgan tuzilishga ega oq portlovchi hosil bo'ladi.

Azot kislotasi

HNO 2 sof shaklda mavjud emas, ammo uning past konsentratsiyasining suvli eritmalari bariy nitritiga sulfat kislota qo'shilishi bilan hosil bo'ladi:

NO va NO 2 (yoki N 2 O 3) ning ekvimolyar aralashmasi suvda eritilganda ham azot kislotasi hosil bo'ladi. Azot kislotasi sirka kislotasidan bir oz kuchliroqdir. Undagi azotning oksidlanish darajasi +3 (uning tuzilishi H–O–N=O), yaʼni. u ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkin. Qaytaruvchi moddalar ta'sirida odatda NO ga kamayadi va oksidlovchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda nitrat kislotaga oksidlanadi.

Ayrim moddalarning, masalan, metallar yoki yodid ionining nitrat kislotada erish tezligi nopoklik sifatida mavjud bo'lgan azot kislotasi konsentratsiyasiga bog'liq. Azot kislotasi tuzlari - nitritlar - kumush nitritdan tashqari suvda yaxshi eriydi. NaNO 2 bo'yoqlar ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Nitrat kislota

HNO 3 asosiy kimyo sanoatining eng muhim noorganik mahsulotlaridan biridir. U portlovchi moddalar, o'g'itlar, polimerlar va tolalar, bo'yoqlar, farmatsevtika va boshqalar kabi ko'plab boshqa noorganik va organik moddalar texnologiyalarida qo'llaniladi.

Adabiyot:

Nitrogenistlar katalogi. M., 1969 yil
Nekrasov B.V. Umumiy kimyo asoslari. M., 1973 yil
Azot fiksatsiyasi bilan bog'liq muammolar. Noorganik va fizik kimyo. M., 1982 yil