Характеристика азоту

На зовнішньому електронному шарі у азоту розташовуються 3 неспарених р-електрона. При утворенні неполярной молекули азоту між атомами азоту утворюються 3 загальні електронні пари за рахунок перекривання р-орбіталей обох атомів. Таким чином, у вільному стані азот трехвалентен.
Ступені окислення у азоту досить різноманітні: від -3 до +5.
Азот трохи легше повітря. У земній корі азоту 0,03%. У повітрі на долю азоту приходиться 78% за об’ємом або 75,5% за вагою. Оскільки азот з повітря витрачається незначно, запаси азоту в атмосфері залишаються постійними.

Азот входить як обов’язкова частина до складу білків, які є основою життя на землі. Звідси і значення азоту, який необхідний для життя тварин і рослин.
Азот – речовина вельми пасивне, вступає в реакції з працею, тому пов’язувати азот атмосфери дуже складно. Рослини азот атмосфери не засвоюють. Вони можуть поглинати його тільки в зв’язаному стані, а від кількості азоту в ґрунті залежить урожай сільськогосподарських культур. Особливо необхідний азот рослинам, у яких цінується зелена маса. Пов’язувати азот можуть грунтові бактерії; деякі з них знаходяться в грунті в клубеньках коренів бобових культур. Для активної діяльності таких бактерій необхідна присутність молібдену і заліза у вигляді так званих мікроелементів. Ці елементи, а також сполуки хрому, вольфраму, титану, ванадію, алюмінію вдалося використати для зв’язування азоту з органічними речовинами. Оскільки азот у складі зеленої маси рослин постійно вивозиться з полів, грунт збіднюється азотом. Необхідно поповнювати запаси азоту грунту за допомогою мінеральних добрив, наприклад калійної селітри KNO3, натрієвої селітри NaNO3 і т. Д.
Азот – газ, не має ні кольору, ні запаху. Він переходить в рідину при температурі -195,8 °, а при -210 ° твердне. У рідкому вигляді азот також безбарвний. У воді азот майже нерозчинний.

■ 2. Зобразіть будову атома і електронну конфігурацію електронних шарів атома азоту. У чому подібність і відмінність будови атома азоту і атомів кисню і фтору?
3. Зобразіть, як виникають між атомами в молекулі азоту 3 загальних електронні пари.
4. Якого типу кристалічна решітка у азоту? На підставі яких фізичних властивостей азоту можна про це судити? (Див. Відповідь)

Азот хімічно дуже інертний. При звичайній температурі з’єднується тільки з літієм:
6LI + N2 = 2Li3N
З деякими іншими металами з найбільш активних азот може з’єднуватися лише при нагріванні, утворюючи нітриди, в яких завжди проявляє негативну ступінь окислення.

При дуже жорстких умовах азот з’єднується з воднем, утворюючи аміак:
N2 + ЗН2 ⇄ 2NH3
При сильних електричних розрядах азот з’єднується з киснем, утворюючи окис азоту:
N2 + О2 = 2NO
У свою чергу окис азоту легко окислюється киснем повітря і перетворюється в двоокис азоту:
2NO + О2 = 2NO2

У техніці азот отримують з рідкого повітря, а в лабораторії – розкладанням нітриту амонію:
NH4NO2 = N2 + 2Н2О
Однак сухий нітрит амонію розкладати небезпечно – може статися вибух. Для реакції використовують нітрит амонію в момент його утворення з сухого хлориду амонію і насиченого розчину нітриту натрію при нагріванні (рис. 57). Спочатку поступово, у вигляді обмінної реакції, утворюється нітрит амонію:
NH4Cl + NaNO2 = NaCl + NH4NO2

Потім відбувається розкладання нітриту амонію за наведеним вище рівнянню.
Азот застосовується у виробництві аміаку, а також у деяких процесах для створення інертного середовища. Іноді азот використовують для наповнення електроламп. Деякі хімічні реактиви, які через легкість окислення можна отримувати на повітрі, отримують в атмосфері азоту. Так само роблять іноді при роботі з легко займистими речовинами. Азот використовують для синтезу аміаку.

■ 5. Чому можна говорити про порівняльну хімічної пасивності азоту? (Див. Відповідь)
в. Напишіть рівняння реакцій, що підтверджують хімічні властивості азоту.
7. Доведіть розрахунком, що азот трохи легше повітря.
8. Визначте, яка щільність азоту за воднем.
9. Абсолютна щільність азоту 1,25 г / л. Доведіть розрахунком, що
молекула азоту складається з двох атомів.
10. Запишіть у зошит способи отримання азоту.
11. Де азот знаходить застосування і на яких його властивості це застосування засноване? (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію