Нітроген
|
Можливі ступені окиснення |
-3 |
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+4 |
+5 |
|
Приклади |
|
|
|
|
|
|
|
Поширення в природі. Нітроген у складі азоту – основна складова повітря (w(N2) = 78%). У вигляді неорганічних сполук Нітроген у невеликих кількостях є в грунті. У вигляді складних органічних сполук – білків – він увіходить до складу всіх живих організмів, беручи участь у їх життєдіяльності. У вільному стані Нітроген існує у формі простої речовини – азоту.
|
|
Азот.
Молекулярна формула азоту N2
Фізичні властивості. Азот за стандартних умов – газ без кольору і запаху. Його молекули неполярні, тому взаємодія між ними дуже слабка, вона не може перешкодити їх хаотичному руху. Цим пояснюється газуватий стан азоту і це є причиною того, що азот зріджується (-196OC) і твердне (-210OC) за дуже низьких температур. У твердому стані має молекулярні кристалічні гратки. Неполярністю молекул азоту пояснюється низька розчинність його у воді (в 1 об’ємі води за 20OC розчиняється 0,0154 об’єми азоту). Він трохи легший за повітря, маса 1 л азоту дорівнює 1,25 г.
Хімічні властивості. Молекула азоту має потрійний зв’язок між атомами Нітрогену (один σ-зв’язок і два π-зв’язки), він міцний і тому азот малоактивний. За звичайних умов він взаємодіє тільки з літієм, утворюючи літій нітрид:
З іншими металами азот сполучається за високої температури:
Нітриди металів, особливо лужних й лужноземельних – йонні сполуки, що належать до класу солей. Вони зазнають гідролізу, утворюючи гідроксид металу та амоніак:
За високих температур і тиску, а також наявності каталізатора азот взаємодіє з воднем, утворюючи амоніак:
З киснем азот сполучається за температури електричної дуги, понад 2000OC, утворюючи нітроген(ІІ) оксид:
Оскільки Нітроген у сполуках виявляє як позитивний, так і негативний ступінь окиснення, його проста речовина – азот – у реакціях може бути як окисником, так і відновником.
Добування. У лабораторії азот одержують такими способами:
а) під час нагрівання амоній нітриту або суміші концентрованих розчинів натрій нітриту і амоній хлориду:
б) під час розкладу амоніаку над купрум(ІІ) оксидом:
У промисловості азот добувають фракційною перегонкою зрідженого повітря.
*Доведіть розрахунком, що азот трохи легший за повітря. *Обчисліть густину азоту за воднем
*На кальцій кількістю речовини 1,5 моль за високої температури подіяли азотом кількістю речовини 1 моль. Які речовини в якій кількості можна виявити після закінчення реакції?
Використання.
Азот застосовують для:
-добування амоніаку;
-наповнення електричних ламп;
-одержання сильного охолодження (пари рідкого азоту викликають сильне охолодження – у холодильних установках (рефрижераторах) для перевезення фруктів; для охолодження пошкодженого чорнобильського реактора навіть збудували завод для виробництва рідкого азоту).