Қосылыстар азот. азот қасиеттері

нитратының босанып - латын сөзі Nitrogenium аударылған ретінде. Бұл атақ азот - периодтық ұзақ нұсқасында 7, бас 15-ші тобының атом санымен химиялық элемент. атмосфера - жер бөлінген әуе сөмкеде тұратын қарапайым зат түрінде. азот жер қыртысында табылған қосылыстар, және тірі организмдердің алуан кеңінен салалар, әскери, ауыл шаруашылығында және медицинада пайдаланылады.

Неге азот «тұншығу» және «жансыз» деп аталады

химия тарихшылар ретінде алдымен осы қарапайым зат Генри Кавендиш (1777) алды ұсынамыз. Ғылыми сілтілік пайдаланып реакция өнімдерін сіңіру үшін ыстық углям ауаны өтеді. тәжірибесі зерттеуші нәтижесінде түссіз және иіссіз газ, непрореагировавший көмір табылды. Кавендиш тыныс және жануды қамтамасыз ету үшін қабілетсіздігі «Эйр тұншығып» деп атады.

Заманауи химиялық оттегі, көміртегі диоксиді қалыптасады көмір, өзара ұшырамаған деп түсіндіріледі. ауаның қалған «душила» молекулалардың N ₂ көп бөлігі _болды. азот және нитратты қосындылар, содан кейін кеңінен экономикада қолданылған дегенмен Кавендиш және осы мәселе туралы уақытта басқа да ғалымдар әлі белгілі емес. Джозеф Пристли - ғалым ұқсас эксперименттер жүргізу үшін әріптесіне ерекше газ туралы әңгімелеп берді.

Сонымен қатар Карл Scheele ауаның белгісіз компонентіне назар аударды, бірақ дұрыс, оның шығу түсіндіре алмады. азот - 1772 жылы ғана Даниэль Резерфорд осы эксперименттер «бүлінген» газ «тұншықтыратын» түсіндім. Кейбір ғалымдар оның ашушы сенемін - ол әлі де ғылым тарихшылар талқылау болып табылады.

Nitrogenium - 15 жыл Резерфордтың эксперименттер кейін атақты химик Антуан Lavuaze басқа, азот жатады «бүлдіріп» термині ауаны ауыстыру ұсынды. бұл зат жағып жоқ екенін дәлелдеді болды уақытта, тыныс қолдамайды. Содан кейін әр түрлі тәсілдермен түсіндіріледі орыс атауы «азот», болды. Жиі «термині жансыз» дегенді білдіреді дейді. Кейінгі зерттеулер заттардың қасиеттері туралы кең таралған наным жоққа болды. Азот қосылыстары - ақуыздар - тірі организмдердің құрамындағы ірі макромолекулалар. ^2- иондары NO ₃ және NH ⁴⁺ - өсімдіктер салу мақсатында топырақ минералдық тамақтану қажет элементтерден ^жұтып.

Азот - химиялық элемент

атом құрылымын және қасиеттерін түсінуге көмектеседі мерзімді жүйесін (PS). лауазымы химиялық элемент Менделеев кестесіндегі, протондар мен нейтрондардың (жаппай нөмірі) санын ядролық заряд анықтауға болады. Бұл элементтің негізгі сипаттамаларының бірі болып табылады - бұл атом массасының құнына назар аудару қажет. мерзімі, саны энергетикалық деңгейдегі санына сәйкес келеді. периодтық тобы санының қысқа нұсқасы сыртқы energaticheskom деңгейде электрондардың санына сәйкес келеді. Периодтық жүйедегі оның жағдайы бойынша азот жалпы сипаттамалары деректерді қорытындылай:

• Бұл металл емес элементі С.С. жоғарғы оң жақ бұрышындағы болып табылады.
• Химиялық таңбасы: Н.
• Жылжымайтын мүлік саны: 7.
• Салыстырмалы атомдық массасы: 14,0067.
• Формула ұшпа сутегі қосылыстары: NH ₃ (аммиак).
• азот В валенттілігі тең жоғары оксиді N ₂ O _5, бланкілер

Құрылымы азот атомы:

• ядролық заряд +7.
• протондар саны: 7; нейтрондар саны: 7.
• Энергетикалық деңгейлерінің саны: 2.
• электрондардың жалпы саны: 7; е формуласы: 1s ² 2s ² 2p ^3.

14 және 15. 99,64% болып табылатын жеңіл атомдары мазмұны - Толығырақ элементін 7, олардың жаппай нөмірлерін № тұрақты изотоптар зерттелген. қысқа ғұмырлы радиоактивті изотоптың ядролары, сондай-ақ 7 протон, және нейтрондар саны өзгеріп отырады: 4, 5, 6, 9, 10.

табиғатта азот

N ₂ - ауаның молекулалары бір бөлігі ретінде, оның формуласы осы жер қабығы қарапайым зат болып _{табылады.} атмосферадағы азот газ мазмұны туралы 78,1 көлемі% құрайды. Жер қыртысының химиялық элементтің бейорганикалық қосылыстар - түрлі нитраттар және аммоний тұздары (niter). формула және ең маңызды заттардың кейбір атауларды қосылыстары:

• NH _3, аммиак.
• NO _2, азот диоксиді.
• NaNO ₃ натрий нитраты.
• (NH _{4) 2} SO _4, аммоний сульфаты.

IV - соңғы екі қосылыстар азот валенттік. Көмір, топырақ, организмдер, сондай-ақ байланыстырылған түрінде N атомдары бар тірі. Азот амин қышқылдары макромолекулалар, ДНК және РНК нуклеотид, гормондар және гемоглобин құрамдас бөлігі болып табылады. адам ағзасында химиялық элементтің жалпы мазмұны 2,5% жетеді.

қарапайым зат

атомды молекулалар түрінде азот - атмосфералық ауаның ең үлкен көлемі және салмағы. кімнің формуласы N _{2 зат,} ешқандай иісі, түсі және дәмі бар. Бұл газ астам 2/3 ауаның жер қабығы болып табылады. сұйық азот су ұқсас, түссіз зат болып табылады. -195,8 ° С температурада қайнайды М (N ₂₎ = 28 г / моль. Қарапайым зат биттік оңай оттегі, азот, ауаның, оның тығыздығы 1 жақын.

молекуласы байланысу атомдары берік 3 электрон жұбын бөлісті. Күрделі оттегі және басқа да газ тектес заттарды оны ажырататын жоғары химиялық төзімділігі, көрмеге қойылған. азот молекуласының энергетикалық 942,9 кДж / моль жұмсау қажет, оның құрылтай атомдары бөлінеді. электрондардың үш жұп Байланыс өте күшті, 2000 ° С жоғары қыздырылған кезде сынған басталады

іс жүзінде, қалыпты жағдайларда атомдар ішіне молекулалардың диссоциациялану орын жоқ. Химиялық инерттілігі, сондай-ақ, оның молекуласы Полярлық азот толық болмаған байланысты. Олар осылайша қалыпты қысым және бөлме температурасына дейін жақын температурада заттың газ тәріздес күйдегі жұмыс, бір-бірімен өте нашар өзара іс-қимыл. молекулалық азот Төмен химиялық белсенділігі әр түрлі процестер мен оны инертті ортаны құру үшін қажет құрылғылар пайдаланылады.

молекулалардың N _{2-әрекетiнiң} бытыраңқылығы жоғары атмосферадағы күн радиациясының әсерінен туындауы мүмкін. Атом азот қалыпты жағдайда (фосфор, күкірт, мышьяк) бойынша белгілі бір металдар мен металл еместердiң әрекеттеседі, ол қалыптасады. нәтижесі жанама алынған жер шарттары болып табылатын заттардың синтезі болып табылады.

азот валенттік

атомның сыртқы электрон қабығы 2 3 және Р электрондық үлгіде. оның қысқарту қасиеттеріне сәйкес басқа да элементтерімен өзара іс-қимыл кезінде осы теріс азоттық бөлшектер бере алады. 3 электрон атомға жетіспейтін октет іргелес қышқылдану қабілетін көрсетеді. оның металл қасиеттері төмен Electronegativity азот фтор, оттегі және хлор кем айқын болып табылады. Осы химиялық элементтер азот өзара іс-қимыл кезінде электрондарды (тотықтандырғыш) береді. басқа металдар мен металл еместердiң бар реакция кейін теріс иондар үшін азайту.

Типтік азот валенттілігі - III. Бұл жағдайда, химиялық облигациялар жұбын (түптеу) электрондардың сыртқы P-тарту және ортақ құру арқылы қалыптасады. NH ⁴⁺ ион аммоний болып азот, салдарынан электрондардың оның жалғыз жұбы донор-акцепторлық байланыс түзуге қабілетті болып ^{табылады.}

зертханалық және өнеркәсіпте алу

тотығу қасиеттеріне негізделген бір зертханалық әдістері мыс оксиді. сутегімен азот қосылыстарының пайдалану - аммиак NH _3. ұнтақ мыс оксиді қара Бұл жағымсыз иісі газ vzaimoddeystvuet. нәтижесінде реакция азот өндіреді және металл мыс (қызыл ұнтақ) пайда болады. түтік қабырғаларында сақтауға берер су тамшылары - басқа реакция өнім.

металдар бар азот қосылыстарының пайдаланады Тағы зертханалық әдіс - азиды, мысалы NaN _3. ластанудан тазалау қажет болуы емес, газ алынған.

зертханалық азот және су аммоний нитриті ыдырауын асырылады. реакция бастау үшін, жылыту қажет, содан кейін процесс жылу (экзотермиялық) эволюциясы жалғастыруда. Азот қоспалардың ластанған, сондықтан ол тазартылады және кептіріледі.

өнеркәсіпте азот дайындау:

• сұйық ауаның фракциялық айдау - азот және оттегі физикалық қасиеттерін пайдаланады әдісі, (түрлі қайнау нүктесі);
• ыстық көмір ауаның химиялық реакция;
• адсорбциялы газ бөлу.

тотықтырғыштық қасиеті - металдар мен сутегі өзара іс-қимыл

Инерция берік молекулалар азотты қосылыстардың кейбір тікелей синтезін мүмкіндік бермейді. күшті жылу немесе иррадиациялық зат қажетті атомы белсендіру үшін. Азот магний, кальций және натрий, бөлме температурасында литий әрекеттеседі болады, реакция тек қыздырғанда жалғасуда. Тиісті металл нитриды құрылады.

сутегімен азот өзара жоғары температура мен қысым кезінде орын алады. Сондай-ақ, бұл процесс катализатор талап етеді. Аммиак алынған - ең маңызды химиялық синтез бірін. Азот, тотығу агент ретінде, олардың үш теріс тотығу мемлекеттердің көрсетеді:

• 3 (аммиак және басқа да азот қосылыстары, сутегі - нитриды);
• -2 (гидразин N ₂ H _4);
• -1 (гидроксиламин NH ₂ OH).

ең маңызды нитрид - Аммиак - өнеркәсіпте көп мөлшерде дайындалған. ұзақ уақыт бойы үлкен проблема азот химиялық инерттілігі қалды. шикізат Оның көздері нитраты болды, бірақ минералды қорлары өндіріс өсуімен тез төмендей бастады.

химиялық ғылым мен практиканың үлкен жетістік өнеркәсіптік ауқымда аммиак азот бекіту әдістемесін құру болды. арнайы бағандарда тікелей синтездеу болып табылады - ауаның және сутегі алынған азот арасындағы қайтымды процесс. оңтайлы жағдай жасау кезінде, катализатор аммиак шығымдылығы 97% болып табылады пайдалана отырып, өнім жағына осы реакция тепе жылжытады.

оттегімен өзара іс-қимыл - қасиеттерін азайту

азот және оттегі реакция бастау үшін, күшті жылу болуы керек. жеткілікті энергия ие электр доғаның атмосфераға және найзағай разряды. азот оның оң тотығу мемлекеттердің болып табылатын аса маңызды бейорганикалық қосылыстар:

• 1 (азот оксиді (I) N ₂ O);
• +2 (азот тотығы ЖОҚ);
• 3 (азот оксиді (ІІІ) N ₂ O _3, HNO ₂ азот қышқылы, олардың нитриті тұздары);
• 4 (азот диоксиді (IV) NO _2);
• 5 (азот пятиокиси (V) N ₂ O _5, HNO ₃ азот қышқылы, нитраттар).

табиғи шамасы

Өсімдіктер үнемі жұмыс істеп жасушаларында органикалық молекулалардың химиялық реакциялардың синтездеу үшін пайдаланылатын топырақ аммоний иондары және нитраты аниондар жұтып. Атмосфералық азотты түйнек бактериялар игеруді болады - бұршақты тамыры узелки қалыптастыру микроскопиялық субъектілерін. Нәтижесінде, өсімдіктер бұл топ қажетті батареяны алды, ол топырақты байытады.

тропикалық дауыл кезінде атмосфералық азоттың тотығу реакциясын орын. тотықтары қышқылдары қалыптастыру Еріген, азот осы қосылыстар суда топырақ енгізіңіз. табиғатта элементтерін цикл арқасында үнемі ауаның, жер қыртысының оның қорларын толықтырылып отырады. оның құрамына азот бар күрделі органикалық молекулаларды, бейорганикалық компоненттері бойынша бактериялар құлдырайды.

практикалық қолдану

ауыл шаруашылығы үшін аса маңызды азот қосылыстары - жоғары еритін тұз. өсімдіктер несепнәр сіңеді нитратының (натрий, калий, кальций), аммоний қосылыстарының (аммиак, су, хлорлы, сульфат, аммоний нитраты).
жыл сайын үлкен дозасын нитраттар жасауға қажеттілігі тыс қорғасын оны сіңіру үшін инертті қасиеттері азот өсімдіктер қабілетсіздігі. өсімдік организмінің бөліктері өнімнің сапасын нашарлатады, ол «болашаққа» macrocell қуатын сақтауға қабілетті. Артық көкөніс нитраттар және жеміс-жидек, адам қатерлі ісіктерді өсуін уландырғыш тудыруы мүмкін. ауыл шаруашылығы қатар, азот қосылыстары басқа салаларында қолданылады:

• дәрі-дәрмек дайындау үшін;
• жоғары молекулалық қосылыстар химиялық синтездеу үшін;
• тринитротолуоле (ТНТ) түскен жарылғыш өндірісінде;
• Бояғыштар өндіру үшін.

NO оксиді зат анальгетиктер әсері бар, хирургияда пайдалану табады. деммен жұту газ тіпті бірінші зерттеушілер химиялық қасиеттерін азот байқадым сезім жоғалту. Сондықтан «газ күліп» жалпы атауы пайда болды.

ауыл шаруашылығы өнімдерін нитраттар мәселесі

азот қышқылының тұздары - нитраттар - бір однозарядных анионның NO ^{3- қамтылған.} аммоний нитраты - Still заттардың тобының ескі есімін қолданған. Нитраттар жылыжай, бақшаларда, өрістерді ұрықтандыру үшін пайдаланылады. сұйық тамақтандыру түрінде - жазда, отырғызу бұрын ерте көктемде оларды әкеледі. өздері, зат адамдар үшін үлкен қатер емес, бірақ дене, олар содан кейін нитрозамин ішіне, нитриттер түрлендіріледі. Нитриті NO ^2- иондар - улы бөлшектер, олар үш валентті иондар гемоглобин молекуласы қара темірдің тотығу туғызады. Бұл күйде, адам мен жануарлар қан негізгі зат оттегі тасымалдауға және ұлпалардың көмірқышқыл газын алып тастау мүмкін емес.

адам денсаулығы үшін азық-түлік көп қауіпті нитраты ластануы:

• нитрозамин (канцерогенді) Нитраттар конверсиялау туындайтын қатерлі ісіктері;
• ойықжаралы колит дамыту,
• гипотензия немесе гипертония;
• жүрек жеткіліксіздігі;
• қан бұзылуы
• бауыр, ұйқы безі және қант диабеті дамуының зақымдануы;
• бүйрек жеткіліксіздігі дамуы;
• анемия, қабілеті нашар жады, назар мен барлау.

нитраттар үлкен мөлшерде әр түрлі өнімдерді бір мезгілде қолдану өткір улану әкеледі. көздері өсімдіктер, ауыз су, дайын ет тағамдарын болуы мүмкін. таза су мен пісіру вымачивания нитраты өнімдерінің қоректік мазмұнын азайтуға болады. зерттеушілер қауіпті қосылыстардың жоғары доза жетілмеген және жылыжай зауыты өндіру байқалады деп тапты.

Фосфор - элемент Pnictogen

периодтық жүйедегі сол тік бағанда бар химиялық элементтердің атомдары, ортақ қасиеттері. Фосфор үшінші кезеңде орналасқан, ол топ 15, сондай-ақ азот жатады. Құрылымы элементтері ұқсас атомдар, бірақ қасиеттері айырмашылықтар бар. Азот және фосфор металдар мен сутегі олардың қосылыстары теріс валенттік және тотығу мемлекет III көрсетеді.

Көптеген фосфор реакциялар қарапайым температурада, химиялық белсенді элемент орындаңыз. P ₂ O ₅ жоғары оксидінің қалыптастыру оттегімен ұшырамаған. Осы материалдың сулы ерітіндісі қышқылы (Метафосфор) қасиеттері бар. ортофосфор қышқылын қыздырғанда, ал алынған. Ол мысал суперфосфатқа үшін, минералды тыңайтқыштар, олардың көпшілігі тұздардың түрлері, бір көптеген анықтайды. Азот және фосфор қосылыстары, өнеркәсіптік, ауыл шаруашылығы және басқа да салаларда қолданылады біздің планетада материя мен энергияның циклінің маңызды бөлігі, қалыптастырады.