роден е нитрат - както е преведено от латинската дума Nitrogenium.Това име оксид - химичен елемент с атомен номер 7, позиция на 15-групата в дългосрочен вариант на периодичната таблица.Под формата на проста вещество разпределени в състава на въздушната обвивка на Земята - атмосфера.Намерени различни азотни съединения в земната кора и живи организми са широко използвани в индустрии, военни, селското стопанство и медицината.
Защо азот, наречена "задушаване" и "мъртва»
Както бе предложено от историците на химията, е получила първата е просто въпрос на Хенри Кавендиш (1777).Scientific подаване на въздуха над горещи въглени, за да абсорбира продуктите на реакцията при използване на алкални.Като резултат от опита на изследователя открил безцветни, без мирис газ, нереагирал въглища.Кавендиш го нарекли "задушава въздух" за невъзможността да се поддържа дишането и горенето.
модерна химик би обяснило, че кислородът реагира с въглеродния диоксид, образуван въглерод.Останалата част на "задушаване" на въздуха се състои предимно от молекули N2.Кавендиш и други учени по време на веществото не знаят, въпреки че съединенията с азот и след това нитрат се използва широко в икономиката.Ученият разказа за необичайния газ на колега да провеждат подобни експерименти - Джоузеф Пристли.
Едновременно Карл Шеле обърна внимание на неизвестно неразделна част от въздуха, но не успя да обясни правилно неговия произход.Само Daniel Ръдърфорд през 1772 г. Разбира се, че настоящите експерименти "задушава" "ограбени" газ - азот.Какво учените го пионер обмислят - това все още се обсъждат историци на науката.
15 години след експерименти на Ръдърфорд, известния химик Антоан Лавоазие, предложен за замяна на термина "развали" въздуха се отнася до азот, а от друга - Nitrogenium.По времето, когато е доказано, че това вещество не е осветен, не поддържа дишането.Тогава там бяха Руската име "азот" се тълкува по различни начини.Най-често, те казват, че терминът означава "мъртъв."Последващите изследвания са опровергани популярното схващане за свойствата на веществата.Азотни съединения - протеини - основните макромолекули, съставени от живите организми.За да се изгради растенията поглъщат от почвата необходимите елементи на минералното хранене - NO32- йони и NH4 +.
азот - химичен елемент
разбере атомната структура и свойства прави периодична система (PS).Позицията на химичния елемент в периодичната таблица може да се определи заряда на ядрото, на броя на протоните и неутроните (масово брой).Необходимо е да се обърне внимание на стойността на атомната маса - е една от основните характеристики на елемента.Период Брой съответства на броя на енергийните нива.Краткият вариант на периодичната таблица на номера на групата съответства на броя на електроните във външния ниво energaticheskom.Обобщете всички данни в общите характеристики на азот от позицията му в периодичната система:
- Това е неметален елемент е в горния десен ъгъл на СС.
- химически символ: N.
- Брой: 7.
- Относителна атомна маса: 14.0067.
- Формула летливи съединения: водородни NH3 (амоняк).
- Forms високата оксид N2O5, което е равно на валентността на азота V.
структура на азот:
- заряд на ядрото 7.
- брой протони: 7;броя на неутроните: 7.
- брой нива на енергия: 2.
- общия брой електрони: 7;д формула: 1s22s22p3.
устойчиви изотопи проучени подробно позиция номер 7, и техните масови числа - 14 и 15. Съдържанието на атомите лесно нападне 99,64%.Ядрата са краткотрайни радиоактивен изотоп като 7 протони и неутрони брой силно варира: 4, 5, 6, 9, 10
Nitrogen
естествено част от въздушната обвивка на Земята настоящите молекули на прости вещество, чиято формула - N2.Съдържанието на азот в атмосферата е около 78,1% об.Неорганични съединения на химичния елемент в земната кора - различни соли и амониев нитрат (селитра).Формулите на съединенията и имената на някои от най-важните вещества:
- NH3, амоняк.
- NO2, азотен диоксид.
- NaNO3, натриев нитрат.
- (NH4) 2SO4, амониев сулфат.
валентност на азотните съединения в последните две - IV.Въглища, почвените организми съдържат също N атома в свързана форма.Азотът е компонент на макромолекули от аминокиселини, нуклеотиди, ДНК и РНК, хормони и хемоглобин.Общото съдържание на химическите елементи в човешкото тяло до 2.5%.
просто вещество
Азот под формата на двуатомни молекули - най-големият по обем и тегло на атмосферата на въздуха.Вещество, чиято формула е N2, без мирис и цвят и вкус.Този газ е повече от 2/3 от въздушната възглавница на Земята.Течния азот е безцветно вещество, наподобяващи вода.Кипва при -195,8 ° C.М (N2) = 28 г / мол.Simple неща малко по-лесно кислород азот, плътността на въздуха в близост до 1.
атоми в молекулата е здраво свързано 3 споделена електронни двойки.Съединението проявява висока химическа устойчивост, което го отличава от кислород и други газове.За да се разцепи молекулата на азота на съставните си атоми, необходими, за да прекарат енергия 942,9 кДж / мол.Съобщение от трите двойки електрони е много силен, започва да се съборят, когато се нагряват над 2000 ° C.
При нормални условия, дисоциацията на молекулите в атома на практика не се случи.Химическа инертност и се причинява от азот пълна липса на полярност в молекулата си.Те си взаимодействат много слабо от един с друг поради газообразно състояние на материята при нормално налягане и при температура, близка до стайна температура.Low реактивност молекулярен азот се използва за различни процеси и устройства, когато е необходимо да се създаде инертна среда.
дисоциация на N2 молекули може да се случи под въздействието на слънчевата радиация в горните слоеве на атмосферата.Атомна азот се образува, които при нормални условия реагира с някои метали и неметали (фосфор, сяра, арсен).Резултатът е синтеза на вещества, които в земни условия индиректен начин.
Valence азот
външната обвивка на електрони на атома образуват 2 сек и 3 стр, електрон.Това отрицателно азот може да даде частици, когато общуват с други елементи, които отговарят на редукционните му свойства.Като прибавим към липсващия октет 3 електрони, атоми проявяват оксидативен способност.Електроотрицателност азот под неговите метални свойства са по-слабо изразени, отколкото тази на флуор, кислород и хлор.Взаимодействието на тези химически елементи азот губи електрони (окисляване).Намаляване на отрицателни йони, последвано от реакция с други метали и неметали.
типична валентност на азота - III.В този случай химичната връзка, образувана от привличането на външни р-електрони и създаване на общ (задължителни) двойки.Азотът е способен да образува донор-акцептор връзка с неговата свободна двойка електрони, както е амониев йон, NH4 +.
получена в лабораторията и промишлеността
One лабораторен метод се основава на окислителните свойства на меден оксид.A връзка азот и водород - амоняк NH3.Това неприятно миришещи газове vzaimoddeystvuet с пудра меден оксид, черен.Получената реакция произвежда азот и се появява метална мед (червен прах).Депозирани върху стените на тръбите Waterdrops - друг продукт от реакция.
Друг лабораторен метод, който използва азотно съединение - метален азид, например NaN3.Вземи газ, който не трябва да бъде почистена от примеси.
Лабораторията извършва разлагането на амониев нитрит до азот и вода.За да започне реакцията, е необходимо отопление, след това процесът продължава с отделяне на топлина (екзотермична).Азотът е замърсена с примеси, така че се пречиства и се суши.
Подготовка азот индустрия:
- фракционна дестилация на течен въздух - метод, който се използва от физичните свойства на азот и кислород (различна точка на кипене);
- химическа реакция на въздуха с гореща въглища;
- адсорбтивни отделяне на газ.
взаимодействие с метали и водородни - окислителни свойства
Инерционни силни молекули не може да произвежда някои азотни съединения чрез директен синтез.За да активирате атомите се нуждаят от силно нагряване или облъчване на веществото.Азот може да взаимодейства с литиев при стайна температура, с магнезий, калций и натрий, реакцията протича само чрез нагряване.Получените нитриди на съответните метали.
реакция на азот и водород се извършва при висока температура и налягане.Също така този процес изисква катализатора.Оказва амоняк - един от най-важните продукти на химичен синтез.Азот като окислител в техните съединения проявяват отрицателни три окислителни състояния:
- -3 (водород, амоняк и други азотни съединения - нитриди);
- -2 (Хидразин N2H4);
- -1 (хидроксиламин NH2OH).
най-важното нитрид - амоняк - в големи количества, произведени в промишлеността.Голям проблем за дълго време остава химическата инертността на азот.Неговите източници на суровини бяха амониев нитрат, но запасите от минерали започва да намалява бързо с нарастването на производството.
голямо постижение на химическата наука и практика е създаването на фиксация техника амониев азот в промишлен мащаб.В специални колони е от директен синтез - обратим процес между азота, получен от въздуха и водород.При създаване на оптимални условия, тази реакция измества равновесието към добива продукт на амоняк, като се използва катализатор достигне 97%.Реакция
с кислород - намаляване на имоти
За да започне реакцията на азот и кислород, се нуждаят от силно нагряване.Достатъчно енергия, за да имат електрическа дъга и мълнията в атмосферата.Major неорганично съединение, в които азотът е в нейните положителни окислителни състояния: 1
- (азотен оксид (I) N2O);
- 2 (азотен окис, NO);
- +3 (азотен окис (III) N2O3, азотиста киселина, HNO2, нитритни соли от тях);
- 4 (азотен диоксид (IV) NO2);
- 5 (азот пентаоксид (V) N2O5, HNO3 азотна киселина, нитрати).
стойност в
Растения природата абсорбира амониеви йони и нитратни аниони от почвата, се използва за синтез на химични реакции на органични молекули в клетки постоянно пътува.Атмосферен азот може да асимилира възлите бактерии - микроскопични същества, които образуват възли по корените на бобовите растения.В резултат на тази група растения стане необходим елемент на властта, обогатява ги почвата.
време тропически бури случи окисляване на атмосферния азот.Оксиди се разтварят да образуват киселини, тези азотни съединения във водата, които влизат в почвата.Благодарение цикъл на елементите в природата постоянно се попълва резервите си в земната кора, въздуха.Сложни органични молекули, съдържащи азот в състава си, бактерии разграждат в неорганични съставки.
Практическо използване
най-важните азотни съединения за селското стопанство - силно разтворима сол.Абсорбира от растенията урея нитрат (натрий, калий, калций), амониеви съединения (амонячна вода, хлорид, сулфат, амониев нитрат).
инертни свойства на азота, неспособността на растенията, за да го абсорбират от въздуха всяка година води до необходимостта да се направят високи дози нитрати.Части от растителен организъм са в състояние да се съхранява храна макро елемент "в магазин", което намалява качеството на продуктите.Излишните нитрати в зеленчуците и плодовете могат да причинят отравяне при хората, растежа на злокачествени новообразувания.Освен селското стопанство, азотните съединения се използват и в други отрасли:
- за лекарства;
- за химичен синтез на високомолекулни съединения;
- при производството на взривни вещества тринитротолуол (TNT);
- за производството на бои.
оксид NO се използва в хирургията, веществото има обезболяващ ефект.Загуба на чувствителност в вдишването на този газ дори забелязали първите изследователи химични свойства на азота.Така че е имало общо име "райски газ."
проблем на нитрати в земеделските продукти
солите на азотна киселина - нитрати - Намерени поединично обвинен аниони NO3-.Досега използва старото име на тази група вещества - амониев нитрат.Нитратите се използват за наторяване на нивите, в оранжерии, градини.Доведете ги в началото на пролетта, преди засаждане, през лятото - под формата на течни храненията.Сами по себе си, веществото не представлява голяма опасност за хората, но в тялото, те се превръщат в нитрити и после в нитрозамини.Нитритите йонна NO2- - токсични частици, които те причиняват окисление на цветни желязо в хемоглобина молекулите в тривалентни йони.В това състояние, основната съставка на човешката кръв и животни, които не са в състояние да пренася кислород и премахване на въглероден диоксид от тъканите.
опасно замърсяване на нитрати на храна за човешкото здраве:
- злокачествени тумори, които възникват в превръщането на нитратите в нитрозамини (канцерогени);
- развитие на улцерозен колит,
- хипотония или хипертония;
- сърдечна недостатъчност;
- кървене Нарушения
- поражения на черния дроб, панкреаса, развитието на диабет;
- развитие на бъбречна недостатъчност;
- анемия, нарушена памет, внимание и разузнаването.
едновременно използване на различни продукти с големи дози нитрати води до остро отравяне.Източниците могат да бъдат растения, бутилирана вода, готови месни ястия.Накисване в чиста вода и варени може да бъде намалена хранителна съдържание на нитрати.Изследователите открили, че по-високи дози от опасни съединения, наблюдавани в незрели и парникови зеленчуци.
Фосфор - елемент от подгрупа
азотни атоми на химични елементи, които са в една единствена вертикална колона на периодичната система, показва общите свойства.Фосфорът е в третия период, това се отнася до група от 15, както и азот.Структурата на атомите на елементи подобни, но има разлики в свойствата.Азот и фосфор показват отрицателна валентност и степен на окисление III в техните съединения с метали и водород.
Много реакции са фосфор при обикновени температури, химически активен елемент.Реагира с кислорода за образуване на оксид на висока Р2О5.Воден разтвор на този материал притежава киселинни свойства (метафосфорна).При нагряване ортофосфорна киселина се получава.Той определя множество видове соли, много от които са химически торове, например суперфосфати за.Азотни и фосфорни съединения представляват важна част от цикъла на материята и енергията на планетата, се използват в промишлеността, селското стопанство и други области.
