Азот

Применение

Газообразный азот

Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтедобывающей промышленности газообразный азот применяется для обеспечения безопасного бурения, используется в процессе капитального и текущего ремонта скважин. Кроме того, газообразный азот высокого давления используют в газовых методах повышения нефтеотдачи пласта. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы, тушения эндогенных пожаров. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами — азот может успешно заместить воздух.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.

Жидкий азот

Слабокипящий жидкий азот в металлическом стакане

Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Более 3/4 промышленного азота идёт на синтез аммиака

Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённое заблуждение. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки до −196 °C и раскалывать их одним ударом.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет Кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Заморозка жидким азотом живых существ с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) существо достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.

В качестве легирующей добавки к кремнию, образует высокопрочное соединение (керамику) нитрид кремния, обладающее высокой вязкостью и прочностью.

Физические свойства азота и его роль в атмосфере

1. Безцветный газ: Азот не обладает цветом и запахом, что делает его невидимым и невосприимчивым для человеческого наблюдения. Это позволяет ему на протяжении многих миллионов лет не привлекать особого внимания в атмосфере.

2. Неподвижность и инертность: Азот — очень инертный газ, что означает его отсутствие химической активности. Он обычно не реагирует с другими элементами и соединениями в атмосфере. Это делает его стабильным и способным служить постоянной составляющей атмосферы.

3. Высокая плотность: Плотность азота по воздуху составляет примерно 0,9682 кг/м3. Это значит, что азот более легкий, чем некоторые другие газы в атмосфере, но всё же остается достаточно плотным, чтобы удерживаться в ее составе.

4. Прозрачность для солнечного излучения: Азот прозрачен для видимого света и позволяет солнечному излучению легко проходить сквозь атмосферу

Это важное свойство, которое позволяет солнечным лучам достигать поверхности Земли и обеспечивает освещение и тепло

Роль азота в атмосфере:

• Азот играет важную роль в биохимических процессах. Он является ключевым компонентом всех аминокислот, белков и нуклеиновых кислот, которые являются основными строительными блоками жизни.
• Азот служит важным питательным элементом для растений. Он входит в состав многих удобрений и необходим для роста и развития растений.
• Азот участвует в питательном цикле воды и воздуха. Он играет роль в процессе азотфиксации, при котором азот из атмосферы превращается в биологически доступную форму для растений и остальных организмов.
• Азот способствует нейтрализации некоторых вредных веществ в атмосфере. Например, он участвует в процессе восстановления озонового слоя, поглощая и разлагая хлорфторуглероды и другие вредные вещества.

В целом, физические свойства азота и его роль в атмосфере играют важную роль в поддержании жизни на Земле и в сохранении экологической равновесия.

Получение

Разложение нитрита аммония

В лабораториях его можно получать по реакции разложения нитрита аммония:

 NH₄NO₂ ⟶ N₂↑ + 2H₂O

Реакция экзотермическая, идёт с выделением 80 ккал (335 кДж), поэтому требуется охлаждение сосуда при её протекании (хотя для начала реакции требуется нагревание нитрита аммония).

Практически эту реакцию выполняют, добавляя по каплям насыщенный раствор нитрита натрия в нагретый насыщенный раствор сульфата аммония, при этом образующийся в результате обменной реакции Нитрит аммония мгновенно разлагается.

Выделяющийся при этом газ загрязнён аммиаком, оксидом азота (I) и кислородом, от которых его очищают, последовательно пропуская через растворы серной кислоты, сульфата железа (II) и над раскалённой медью. Затем азот осушают.

Нагревание дихромата калия с сульфатом аммония

Ещё один лабораторный способ получения азота — нагревание смеси дихромата калия и сульфата аммония (в соотношении 2:1 по массе). Реакция идёт по уравнениям:

 K₂Cr₂O₇ + (NH₄)₂SO₄ ⟶ (NH₄)₂Cr₂O₇ + K₂SO₄

 (NH₄)₂Cr₂O₇ ⟶ N₂↑ + Cr₂O₃ + 4H₂O

Наиболее чистый азот можно получить разложением азидов металлов:

 2NaN₃ →∘t 2Na + 3N₂↑

Реакция воздуха с раскалённым коксом

Так называемый «воздушный», или «атмосферный» азот, то есть смесь азота с благородными газами, получают путём реакции воздуха с раскалённым коксом, при этом образуется так называемый «генераторный», или «воздушный», газ — сырьё для химических синтезов и топливо. При необходимости из него можно выделить азот, поглотив монооксид углерода.

Перегонка воздуха

Молекулярный азот в промышленности получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этим методом можно получить и «атмосферный азот». Также широко применяются азотные установки и станции, в которых используется метод адсорбционного и мембранного газоразделения.

Пропускание аммиака над оксидом меди (II)

Один из лабораторных способов — пропускание аммиака над оксидом меди (II) при температуре ~700 °C:

 3CuO + 2NH₃ ⟶ N₂↑ + 3Cu + 3H₂O

аммиак берут из его насыщенного раствора при нагревании. Количество CuO в 2 раза больше расчётного. Непосредственно перед применением азот очищают от примеси кислорода и аммиака пропусканием над медью и её оксидом (II) (тоже ~700 °C), затем сушат концентрированной серной кислотой и сухой щёлочью. Процесс происходит довольно медленно, но он того стоит: газ получается весьма чистый.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Вычислите плотность а) по кислороду; б) по азоту; в) по воздуху следующих газов: иодоводорода HI и оксида азота (I).
Решение	M r (HI) = A r (H) + A r (I) = 1 + 127 = 128. D air (HI) = M r (HI) / M r (air) = 128 / 29 = 4,41; D O2 (HI) = M r (HI) / M r (O 2) = 128 / 32 = 4; D N2 (HI) = M r (HI) / M r (N 2) = 128 / 28 = 4,57. M r (N 2 O) = 2 ×A r (N) + A r (O) = 2 ×14 + 16 = 28 + 16 = 44. D air (N 2 O) = M r (N 2 O) / M r (air) = 44 / 29 = 1,52; D O2 (N 2 O) = M r (N 2 O) / M r (O 2) = 44 / 32 = 1,375; D N2 (N 2 O) = M r (N 2 O) / M r (N 2) = 44 / 28 = 1,57.
Ответ	Плотности иодоводорода по воздуху, кислороду и азоту соответственно равны 4,41, 4 и 4,57; плотности оксида азота (I) по воздуху, кислороду и азоту соответственно равны 1,52, 1,375 и 1,57.

ПРИМЕР 2

Задание	Вычислите плотность а) по кислороду; б) по азоту; в) по воздуху следующих газов: оксида азота (IV) и фтороводородаHF.
Решение	Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа. Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух — это смесь газов. M r (HF) = A r (H) + A r (F) = 1 + 19 = 20. D air (HF) = M r (HF) / M r (air) = 20 / 29 = 0,69; D O2 (HF) = M r (HF) / M r (O 2) = 20 / 32 = 0,625; D N2 (HF) = M r (HF) / M r (N 2) = 20 / 28 = 0,71. M r (O 2) = 2 ×A r (O) = 2 × 16 = 32. M r (N 2) = 2 ×A r (N) = 2 × 14 = 28. M r (NO 2) = A r (N) + 2 ×A r (O) = 14 + 2 ×16 = 14 + 32 = 46. D air (NO 2) = M r (NO 2) / M r (air) = 46 / 29 = 1,59; D O2 (NO 2) = M r (NO 2) / M r (O 2) = 46 / 32 = 1,44; D H2 (NO 2) = M r (NO 2) / M r (N 2) = 46 / 28 = 1,64.
Ответ	Плотности фтороводорода по воздуху, кислороду и азоту соответственно равны 0,69, 0,625 и 0,71; плотности оксида азота (IV) по воздуху, кислороду и азоту соответственно равны 1,59, 1,44 и 1,64.

АЗОТ, N (лат. Nitrogenium * а. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; и. nitrogeno), — химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Открыт в 1772 английским исследователем Д. Резерфордом.

Какие физические свойства молекулы азота обусловлены ее связями?

Одно из фундаментальных физических свойств молекулы азота, такое как низкая реактивность, обусловлено ее тройной азотистой связью. Эта связь является одной из самых крепких и стабильных связей, что делает молекулу азота малореактивной и нейтральной. В результате азот представляет собой химически инертный газ, который практически не реагирует с другими элементами и соединениями. Это одна из причин, почему азот является хорошим огнезащитным и огнетушащим веществом.

Еще одно важное физическое свойство молекулы азота, которое обусловлено ее связями, — это высокая температура кипения (-195,79 °C) и замедленное испарение. Благодаря крепким связям и небольшому размеру молекулы, молекулы азота между собой образуют силные взаимодействия вещества

Это приводит к высокой температуре кипения, при которой молекулы азота начинают испаряться. Однако, благодаря тройной азотистой связи, азот имеет более слабое взаимодействие между молекулами, поэтому испарение происходит медленно.

Кроме того, молекула азота имеет относительно малую массу, что делает ее газом при комнатной температуре и атмосферном давлении. Благодаря связям между атомами азота, молекула азота обладает высокой степенью подвижности и низкой плотностью, что делает ее идеальным для использования в различных газовых смесях и промышленных процессах.

Физическое свойство	Объяснение
Низкая реактивность	Тройная азотистая связь делает молекулу азота нейтральной и малореактивной.
Высокая температура кипения	Крепкое взаимодействие между молекулами азота обусловливает высокую температуру кипения и замедленное испарение.
Малая масса	Малая масса молекулы азота делает ее газом при комнатной температуре и атмосферном давлении.

6.2. Ионные кристаллы

Ионные кристаллы состоят из бесконечных рядов чередующихся
положительных и отрицательных ионов, удерживаемых вместе электростатическими
силами. Эти силы ничем не отличаются от тех, которые обеспечивают устойчивость
молекулы NaCl в паровой фазе. В твердом
NaCl ионы Na+ и Сl-
расположены таким образом, чтобы между ними обеспечивалось максимальное
электростатическое притяжение, и это обусловливает кристаллическую структуру,
показанную на рис. 6.3. В кристалле NaCl каждый ион
Na+ имеет координационное число 6 и каждый
ион С1- точно так же окружен шестью ионами Na+.
Координационными полиэдрами, т. е. геометрическими фигурами, которые образуют
противоионы ближайшего окружения, являются октаэдры.

Происхождение названия

Название «азо́т» (фр. azote, по наиболее распространённой версии, от др.-греч. ἄζωτος — безжизненный), вместо предыдущих названий («флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух) предложил в 1787 году Антуан Лавуазье, который в то время в составе группы других французских учёных разрабатывал принципы химической номенклатуры, в том же году это предложение опубликовано в труде «Метод химической номенклатуры. Как показано выше, в то время уже было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ, название сохранилось во французском и русском языках. Окончательно в русском языке этот вариант названия закрепился после выхода в свет книги Германа Гесса «Основания чистой химии» в 1831 году.

Само слово «азот» (без связи с газом) известно с древности и употреблялось философами и алхимиками средневековья для обозначения «первичной материи металлов», так называемого «меркурия» у философов, «двойного меркурия» у алхимиков. «Первичную материю металлов» алхимики считали «альфой и омегой» всего сущего. И слово для её обозначения составили из начальных и конечных букв алфавитов трёх языков, считавшихся священными, — латинского, греческого и древнееврейского: а, альфа, алеф и зет, омега, тов — AAAZOT. Инициатор создания новой химической номенклатуры Гитон де Морво отмечал в своей «Методической энциклопедии» (1786 год) алхимическое значение термина.

Многие современники Лавуазье считали название элемента неудачным, в частности, Жан-Антуан Шапталь предложил название фр. nitrogène — «рождающий селитру» (и использовал это название в своей книге «Элементы химии»). Поныне соединения азота называют «нитраты», «нитриты» и «нитриды».

Во французском языке название «нитроген» не прижилось, зато в английском, испанском, венгерском и норвежском используется производное от этого слова. В немецком языке используется название нем. Stickstoff, что означает «удушающее вещество», аналогично в нидерландском; схожие по значению названия используются в некоторых славянских языках, например, хорватское и словенское dušik (пр. «душик»).

Название «азот», помимо французского и русского, принято в итальянском, турецком и ряде славянских языков, а также во многих языках народов бывшего СССР.

До принятия символа N в России, Франции и других странах использовался символ Az, который можно видеть, например, в статье А. М. Бутлерова об аминах 1864 года.

Свойства[]

Физические свойства

При атмосферном давлении азот существует в трех аллотропных модификациях, точка перехода между которыми −238 °C (теплота перехода 250 Дж/моль), и −186 °C (теплота перехода 199,3 кДж/кг).
Основные физические свойства азота перечислены в таблице.

Химические свойства, строение молекулы

Азот в свободном состоянии существует в форме двухатомных молекул N₂, электронная конфигурация которых описывается формулой σ_s²σ_s*2π_{x, y}4σ_z², что соответстует тройной связи между молекулами азота N≡N (длина связи d_N≡N = 0,1095 нм). Вследствие этого молекула азота крайне прочна, для реакции диссоциации N₂ 2N удельная энтальпия образования ΔH°₂₉₈=945 кДж, константа скорости реакции К₂₉₈=10-120, то есть диссоциация молекул азота при нормальных условиях практически не происходит (равновесие практически полностью сдвинуто влево). Молекула азота неполярна и слабо поляризуется, силы взаимодействия между молекулами очень слабые, поэтому в обычных условиях азот газообразен.

Даже при 3000 °C степень термической диссоциации N₂ составляет всего 0,1 %, и лишь при температуре около 5000 °C достигает нескольких процентов (при нормальном давлении). В высоких слоях атмосферы происходит фотохимическая диссоциация молекул N₂. В лабораторных условиях можно получить атомарный азот, пропуская газообразный N₂ при сильном разряжении через поле высокочастотного электрического разряда. Атомарный азот намного активнее молекулярного: в частности, при обычной температуре он реагирует с серой, фосфором, мышьяком и с рядом металлов, например, со ртутью.

Вследствие большой прочности молекулы азота многие его соединения эндотермичны, энтальпия их образования отрицательна, а соединения азота термически малоустойчивы и довольно легко разлагаются при нагревании. Именно поэтому азот на Земле находится по большей части в свободном состоянии.

Ввиду своей значительной инертности азот при обычных условиях реагирует только с литием:

6Li + 3N₂ → 2Li₃N,

при нагревании он реагирует с некоторыми другими металлами и неметаллами, также образуя нитриды:

3Mg + N₂ → Mg₃N₂,
2B + N₂ → BN₂,

Наибольшее практическое значение имеет нитрид водорода (аммиак):

Промышленное связывание атмосферного азота

Полная статья Промышленное связывание атмосферного азота.

Соединения азота чрезвычайно широко используются в химии, невозможно даже перечислить все области, где находят применение вещества, содержащие азот: это индустрия удобрений, взрывчатых веществ, красителей, медикаментов и проч. Хотя колоссальные количества азота доступны в прямом смысле слова «из воздуха», из-за описанной выше прочности молекулы азота N₂ долгое время оставалась нерешённой задача получения соединений, содержащих азот, из воздуха; большая часть соединений азота добывалась из его минералов, таких, как чилийская селитра. Однако сокращение запасов этих полезных ископаемых, а также рост потребности в соединениях азота заставил форсировать работы по промышленному связыванию атмосферного азота.

Наиболее распространён аммиачный способ связывания атмосферного азота. Обратимая реакция синтеза аммиака:

3H₂ + N₂ 2NH₃

экзотермическая (тепловой эффект 92 кДж) и идёт с уменьшением объёма, поэтому для сдвига равновесия вправо в соответствии с принципом Ле Шателье — Брауна необходимо охлаждение смеси и высокие давления. Однако с кинетической точки зрения снижение температуры невыгодно, так как при этом сильно снижается скорость реакции — уже при 700 °C скорость реакции слишком мала для ее практического использования.

В таких случаях используется катализ, так как подходящий катализатор позволяет увеличить скорость реакции без сдвига равновесия. В процессе поиска подходящего катализатора было испробовано около двадцати тысяч различных соединений. По совокупности свойств (каталитическая активность, стойкость к отравлению, дешевизна) наибольшее применение получил катализатор на основе металлического железа с примесями оксидов алюминия и калия. Процесс ведут при температуре 400—600°С и давлениях 10—1000 атмосфер.

Следует отметить, что при давлениях выше 2000 атмосфер синтез аммиака из смеси водорода и азота идёт с высокой скоростью и без катализатора. Например, при 850 °C и 4500 атмосфер выход продукта составялет 97 %.

Существует и ещё один, менее распространённый способ промышленного связывания атмосферного азота — цианамидный метод, основанный на реакции карбида кальция с азотом при 1000 °C. Реакция происходит по уравнению:

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C.

Реакция экзотермична, её тепловой эффект 293 кДж.

Ежегодно из атмософеры Земли промышленным путём отбирается примерно 1·106 т азота.

Преимущества

Несмотря на то, что сфера применения газа в сварке довольно узкая, физические и химические свойства азота все же дают ему некоторые преимущества. Среди них стоит отметить:

• Большая распространенность и легкость получения;
• Относительно низкая стоимость;
• Удобство хранения и транспортировки;
• Безвредность для организма, если его концентрация в воздухе начнет повышаться, то это не так страшно, как с другими веществами.

Недостатки

К негативным факторам использования относятся следующие:

• Невозможность применения со всеми видами сплавов и металлов;
• Активное образование нуклидов при контакте с металлами;
• Ограниченность применения только при сварке меди.

Виды азота

В промышленности используется две основные разновидности. Первой является газообразный. Он используется преимущественно в сварке газовой и при использовании полуавтомата. Для своей области он не сильно распространен, но все же занимает уверенное место в мастерских, коммунальных учреждениях, в разнообразных мастерских и производственных цехах. Он хранится в баллонах под большим давлением, что позволяет получить концентрированную долю вещества.

Вторым видом является жидкий азот, который хранится в таком состоянии при очень низкой температуре. Это делает его отличным хладагентом. В промышленности он встречается очень часто.

Физические свойства азота

В нормальных физических условиях азот является бесцветным газом, у которого нет цвета и запаха. Он очень плохо распространяется в воде. Плотность азота составляет 1,2506 кг/м кубический. Темпе6ратура кипения вещества составляет – 195,8 градусов Цельсия. В жидком состоянии он также остается бесцветным. В этом состоянии плотность будет 808 кг/м кубический. Если азот будет констатировать с воздухом, то он поглощает из него кислород. В твердом состоянии элемент может пребывать при -209,86 градусах Цельсия. Физически это выглядит как большие белые кристаллы или снегоподобная масса. Существует три основные кристаллические модификации вещества в твердом состоянии.

Химические свойства азота

В свободном состоянии газ существует как образование двухатомных молекул. Атомы азота обладают тройной связью. Молекула вещества оказывается очень прочной для диссоциации, так данная реакция проходит не так просто. В нормальных условиях диссоциация практически отсутствует. При нормальных условиях молекулы азота неплохо поляризуются и не полярные. Взаимодействующие силы между ними оказываются очень слабыми.

Даже при условиях в 3000 градусов Цельсия степень диссоциации составляет только 1%. При 5000 градусов этот показатель повышается до нескольких процентов. Атомарный азот оказывается намного более активным, чем молекулярным. По причине того, что молекулы вещества оказываются очень прочными, многие его соединения оказываются эндотермичными. Они без проблем разлагаются при нагревании. Ковалентные радиус элемента составляет 75 пм. Электроотрицательность по шкале Полинга составляет 3,04 пункта.

Молярная масса и удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость азота при различных температурных условиях будет отличаться. Этот параметр в нормальных условиях вычисляется для недиссоциированного газа, так как диссоциация оказывает влияние только при температуре около 1500 градусов Цельсия. При температуре 27 градусов Цельсия удельная теплоемкость будет 1,04 кДж/(кг*градусы Цельсия).

Молярная масса азота составляет 28 г/моль. Если брать в расчет исключительно химический элемент, то этот показатель будет равен 14 г/моль. С учетом того, что формула газа азота – это N2, так как вещество состоит из двух атомов, то и значение на практике умножается на два.

Давление в баллонах с азотом при различных температурах

Как и любой другой газ, при изменении температуры азот начинает сжиматься или расширяться. Это касается не только того состояния, когда он свободно находится в атмосфере, но и тогда, когда в баллоне под давлением. Соответственно, давление баллона также будет иметь различные отличия, если будут наблюдаться резкие перепады температур.

Молекула азота, ее размер и свойства газа

Молекула азота образуется тройной ковалентной связью между двумя атомами азота и имеет химическую формулу N 2 . Размер молекул большинства вещетсв вообще, и азота в частности, является довольно трудно определяемой величиной, и даже само понятие не является однозначным. Для понимания принципов работы оборудования, разделяющего составные части воздуха, лучше всего подходит понятие кинетического диаметра
молекулы, которое определяется как самое малое измерение молекулы. Азот N 2 , как, впрочем, и кислород O 2 , являются двухатомными молекулами, по форме больше схожими с цилиндрами, чем со сферами — поэтому, одно из их измерений, которое условно можно назвать «длиной», значительнее, чем другое, которое условно можно назвать «диаметром». Даже кинетический диаметр молекулы азота не определен однозначно, однако существуют полученные как теоретическим, так и экспериментальным путем данные о кинетическом диаметре молекул азота и кислорода (данные о кислороде мы приводим потому, что именно кислород является второй основной составной частью атмосферного воздуха, и именно от него требуется очистить азот при его получении в процессе воздухоразделения), в том числе:
— N 2 3,16Å и O 2 2,96Å — из данных по вязкости
— N 2 3,14Å и O 2 2,90Å — из данных по силам Ван-дер-Ваальса

Азот N 2 плавится, то есть переходит из твердой фазы в жидкую, при температуре -210°C, и испаряется (кипит), то есть переходит из жидкого состояния в газообразное, при температуре -195,79°C.

Нажмите для увеличения

Газ азот — это инертный газ, бесцветный, безвкусный, не имеющий запаха, негорючий и нетоксичный. Плотность азота составляет при нормальных атмосферных условиях (то есть при температуре 0°C и абсолютном давлении 101325 Па) 1,251 кг/м³. Азот не реагирует практически ни с какими другими веществами (исключение составляют редкие реакции связывания азота с литием и магнием). Также, наоборот, широко используется в промышленности, при производстве удобрений, процесс Хабера, при котором в присутствии катализатора, триоксида железа Fe 3 O 4 , азот при высокой температуре и давлении связывается с водородом.

Азот составляет основную часть земной атмосферы как по объему (78,3%), так и по массе (75,47%). Азот присутсвует и во всех живых организмах, в мертвых организмах, в отходах жизнежеятельности организмов, в белковых молекулах, нуклеиновых и аминокислотах, мочевине, мочевой кислоте и в других органических молекулах. В природе существуют и азотосодержание минералы: селитры (нитрат калия — калиевая селитра KNO 3 , нитрат аммония — аммиачная селитра NH 4 NO 3 , нитрат натрия — натриевая селитра NaNO 3 , нитрат магния, нитрат бария и др.), соединения аммика (например, хлорид аммония NH 4 Cl и др.) и другие, в основном довольно редкие, минералы.

АЗОТ, N (лат. Nitrogenium * а. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; и. nitrogeno), — химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Открыт в 1772 английским исследователем Д. Резерфордом.

Ссылки[]

• Азот на Webelements
• Азот в Популярной библиотеке химических элементов

Периодическая система элементов

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Uub

Uut

Uuq

Uup

Uuh

Uus

Uuo

*

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

af:Stikstof
ar:نيتروجين
ast:Nitróxenu
az:Azot
bg:Азот
bn:নাইট্রোজেন
bs:Azot
ca:Nitrogen
co:Azotu
cs:Dusík
cy:Nitrogen
da:Kvælstof
de:Stickstoff
el:Άζωτο
en:Nitrogen
eo:Nitrogeno
es:Nitrógeno
et:Lämmastik
eu:Nitrogeno
fa:نیتروژن
fi:Typpi
fr:Azote
gl:Nitróxeno
he:חנקן
hr:Dušik
hu:Nitrogén
hy:Ազոտ
ia:Nitrogeno
id:Nitrogen
io:Nitro
is:Nitur
it:Azoto
ja:窒素
jbo:trano
ko:질소
la:Nitrogenium
lb:Stéckstoff
li:Stikstof
ln:Azoti
lt:Azotas
lv:Slāpeklis
mi:Hauota
mk:Азот
ml:നൈട്രജന്‍
nds:Stickstoff
nl:Stikstof
nn:Nitrogen
no:Nitrogen
nov:Nitrogene
oc:Azòt
pl:Azot
pt:Nitrogénio
qu:Qullpachaq
ro:Azot
sh:Dušik
simple:Nitrogen
sk:Dusík
sl:Dušik
sq:Azoti
sr:Азот
sv:Kväve
ta:நைட்ரஜன்
tg:Азот
th:ไนโตรเจน
tr:Azot
ug:Nitrogin
uk:Азот
uz:Azot
vi:Nitơ
zh:氮
zh-min-nan:N (goân-sò͘)
zh-yue:氮

Википедия Азот адрес Викисловарь — адрес Викицитатник — адрес Викиучебник — адрес Викитека — адрес Викиновости — адрес Викиверситет — адрес Викигид — адрес

Выделить Азот и найти в: Вокруг света адрес Академик адрес Астронет адрес Элементы адрес Научная Россия адрес Кругосвет адрес Научная Сеть Традиция — адрес Циклопедия — адрес Викизнание — адрес

Bing Yahoo Яндекс Mail.ru Рамблер Нигма.РФ Спутник Google Scholar Апорт Архив Интернета Научно-популярные фильмы на Яндексе Документальные фильмы

Список ru-вики Вики-сайты на русском языке Список крупных русскоязычных википроектов Каталог wiki-сайтов Русскоязычные wiki-проекты Викизнание:Каталог wiki-сайтов Научно-популярные сайты в Интернете Лучшие научные сайты на нашем портале Лучшие научно-популярные сайты Каталог научно-познавательных сайтов НАУКА В РУНЕТЕ: каталог научных и научно-популярных сайтов

• Страница — краткая статья
• Страница 1 — энциклопедическая статья
• Разное — на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
• Прошу вносить вашу информацию в «Азот 1», чтобы сохранить ее

Страницы

• Главная страница
• ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ
• 1.1 Важнейшие классы неорганических веществ
• 2.1 Вещества. Атомы
• 2.2 Размеры атомов
• 2.3 Молекулы. Химические формулы
• 2.4 Простые и сложные вещества
• 2.5 Валентность элементов
• 2.6 Моль. Молярная масса
• 2.7 Закон Авогадро
• 2.8 Закон сохранения массы веществ
• 2.9 Вывод химических формул
• 3.1 Строение атома. Химическая связь
• 3.2 Строение атома
• 3.4 Строение электронной оболочки атома
• 3.5 Периодическая система химических элементов
• 3.6 Зависимость свойств элементов
• 3.7 Химическая связь и строение вещества
• 3.8 Гибридизация орбиталей
• 3.9 Донорно-акцепторный механизм образования
• 3.10 Степени окисления элементов
• 4.1 Классификация химических реакций
• 4.2 Тепловые эффекты реакций
• 4.3 Скорость химических реакций
• 4.4 Необратимые и обратимые реакции
• 4.5 Общая классификация химических реакций
• НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
• 5.1 Растворы. Электролитическая диссоциация
• 5.2 Количественная характеристика состава растворов
• 5.3 Электролитическая диссоциация
• 5.4 Диссоциация кислот, оснований и солей
• 5.5 Диссоциация воды
• 5.6 Реакции обмена в водных растворах электролитов
• 5.7 Гидролиз солей
• 6.1 Важнейшие классы неорганических веществ
• 6.2 Кислоты, их свойства и получение
• 6.3 Амфотерные гидроксиды
• 6.4 Соли, их свойства и получение
• 6.5 Генетическая связь между важнейшими классами
• 6.6 Понятие о двойных солях
• 7.1 Металлы и их соединения
• 7.2 Электролиз
• 7.3 Общая характеристика металлов
• 7.4 Металлы главных подгрупп I и II групп
• 7.5 Алюминий
• 7.6 Железо
• 7.7 Хром
• 7.8 Важнейшие соединения марганца и меди
• 8.1 Неметаллы и их неорганические соединения
• 8.2 Водород, его получение
• 8.3 Галогены. Хлор
• 8.4 Халькогены. Кислород
• 8.5 Сера и ее важнейшие соединения
• 8.6 Азот. Аммиак. Соли аммония
• 8.7 Оксиды азота. Азотная кислота
• 8.8 Фосфор и его соединения
• 8.9 Углерод и его важнейшие соединения
• 8.10 Кремний и его важнейшие соединения
• ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
• 9.1 Основные положения органической химии. Углеводороды
• 9.2 Электронные эффекты заместителей в органических соединениях
• 9.3 Предельные углеводороды (алканы)
• 9.3.1 Насыщенные УВ. Метан
• 9.4 Понятие о циклоалканах
• 9.5 Непредельные углеводороды
• 9.6 Диеновые углеводороды (алкадиены)
• 9.7 Алкины
• 9.8 Ароматические углеводороды
• 9.9 Природные источники углеводородов
• 10.1 Кислородсодержащие органические соединения
• 10.2 Фенолы
• 10.3 Альдегиды
• 10.4 Карбоновые кислоты
• 10.5 Сложные эфиры. Жиры
• 10.6 Понятие о поверхностно-активных веществах
• 10.7 Углеводы
• 11.1 Амины. Аминокислоты
• 11.2 Белки
• 11.3 Понятие о гетероциклических соединениях
• 11.4 Нуклеиновые кислоты
• 12.1 Высокомолекулярные соединения
• 12.2 Синтетические волокна

История открытия

В 1772 году Генри Кавендиш провёл опыт: он многократно пропускал воздух над раскалённым углём, затем обрабатывал его щёлочью, в результате получался остаток, который Кавендиш назвал удушливым (или мефитическим) воздухом. С позиций современной химии ясно, что в реакции с раскалённым углём Кислород воздуха связывался в углекислый газ, который затем поглощался щёлочью. При этом остаток газа представлял собой по большей части азот. Таким образом, Кавендиш выделил азот, но не сумел понять, что это новое простое вещество (химический элемент), и описал его как мефитический воздух (от английского mephitic — ‘вредный’). В том же году Кавендиш сообщил об этом опыте Джозефу Пристли.

Интересен тот факт, что он сумел связать азот с кислородом при помощи разрядов электрического тока, а после поглощения оксидов азота в остатке получил небольшое количество газа, абсолютно инертного, хотя, как и в случае с азотом, не смог понять, что выделил новый химический элемент — инертный газ аргон.

Джозеф Пристли в это время проводил серию экспериментов, в которых также связывал Кислород воздуха и удалял полученный углекислый газ, то есть также получал азот, однако, будучи сторонником господствующей в те времена теории флогистона, также неверно истолковал полученные результаты — он решил, что выделил флогистированный воздух (т. е. насыщенный флогистоном).

В сентябре 1772 года шотландский химик Даниэль Резерфорд опубликовал магистерскую диссертацию «О так называемом фиксируемом и мефитическом воздухе», в которой описал азот как вредный, ядовитый воздух и предположил, что это новый химический элемент, а также описал основные свойства азота (не реагирует со щелочами, не поддерживает горения, непригоден для дыхания). Резерфорд также был сторонником флогистонной теории, поэтому также не смог понять, что же он выделил. Таким образом, чётко определить первооткрывателя азота невозможно.

В то же время азот выделил Карл Шееле: летом 1772 года он получил азот по методу Кавендиша и исследовал его в течение пяти лет, затем опубликовал результаты своих исследований. В этой публикации Шееле первым описал воздух как смесь отдельных газов: «огненного воздуха» (кислорода) и «грязного воздуха» (азота). Из-за того, что Шееле задержался с публикацией своих исследований, до сих пор идут споры о первооткрывателе азота.