Azoti Pa ngjyrë dhe jo toksike, pa erë dhe pa shije. Azoti ekziston në natyrë si gaz jo i ndezshëm kur temperaturat normale dhe presioni. Ky gaz (azoti) është disi më i lehtë se ajri, kështu që përqendrimi i tij rritet me lartësinë. Kur ftohet deri në pikën e tij të vlimit, azoti shndërrohet në një lëng pa ngjyrë, i cili në presion dhe temperaturë të caktuar bëhet një lëndë e ngurtë pa ngjyrë. substancë kristalore. Azoti është pak i tretshëm në ujë dhe në shumicën e lëngjeve të tjera dhe është një përcjellës i dobët i elektricitetit dhe nxehtësisë.
Shumica e përdorimeve të azotit janë për shkak të vetive të tij inerte. Megjithatë, kur presione të larta dhe temperaturat nitrogjenit Reagon me disa metale aktive, si litium dhe magnez, për të formuar nitride, dhe gjithashtu me gaze të caktuara, si oksigjeni dhe hidrogjeni.
Faktet themelore rreth azotit: historia e zbulimit dhe vetitë themelore
Azot (N2)- një nga substancat më të zakonshme në Tokë. Ai përbën 75% të atmosferës së planetit tonë, ndërsa pjesa e oksigjenit në të është vetëm 22%.
Mjaft e çuditshme, shkencëtarë për një kohë të gjatë nuk dinte për ekzistencën e këtij gazi. Vetëm në vitin 1772 kimisti anglez Daniel Rutherford e përshkroi atë si "ajër të prishur", i paaftë për të mbështetur djegien, joreaktiv ndaj alkaleve dhe i papërshtatshëm për frymëmarrje. vetë fjala " nitrogjenit"(nga greqishtja - "i pajetë") u propozua 15 vjet më vonë nga Antoine Lavoisier.
Në kushte normaleËshtë gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije, më i rëndë se ajri dhe praktikisht inert. Në temperaturën -195,8 °C kthehet në gjendje të lëngët; në -209,9 °C - kristalizohet, i ngjan borës.
Aplikimet e azotit
Aktualisht, nitrogjenit ka gjetur zbatim të gjerë në të gjitha sferat e veprimtarisë njerëzore.
Kështu që, Industria e naftës dhe gazit e përdor atë për të rregulluar nivelin dhe presionin në puset e naftës, duke zhvendosur oksigjenin nga rezervuarët e magazinimit gazit natyror, pastrimi dhe testimi i tubacioneve. Industria kimike ka nevojë për prodhimin e plehrave dhe sintezën e amoniakut, metalurgjinë - për një numër proceset teknologjike. Falë azoti zhvendos oksigjenin, por nuk mbështet djegien, përdoret në shuarjen e zjarrit. NË Industria ushqimore paketimi i produkteve në një atmosferë azoti zëvendëson përdorimin e konservantëve, parandalon oksidimin e yndyrave dhe zhvillimin e mikroorganizmave. Përveç kësaj, kjo substancë përdoret në farmaceutikë për të marrë ilaçe të ndryshme dhe në diagnostikimin laboratorik - për të kryer një numër testesh.
Një azot i lëngshëm të aftë për të ngrirë çdo gjë në disa sekonda, pa formimin e kristaleve të akullit. Prandaj, mjekët e përdorin atë në krioterapi për të hequr qelizat e vdekura, si dhe në kriopruajtjen e spermës, vezëve dhe mostrave të indeve.
Është interesante që:
- Akullorja e menjëhershme e bërë me azot të lëngshëm u shpik në vitin 1998 nga biologu Curt Jones ndërsa po mashtronte me miqtë në kuzhinë. Më pas, ai themeloi një kompani që prodhonte këtë ëmbëlsirë, e cila është e kërkuar në mesin e ëmbëlsirave amerikane.
- Industria botërore merr 1 milion ton të këtij gazi në vit nga atmosfera e tokës.
- Dora e një personi, e zhytur në një gotë me azot të lëngshëm për 1-2 sekonda, do të mbetet e padëmtuar falë "dorezës" së flluskave të gazit që formohen kur lëngu vlon në pikat e kontaktit me lëkurën.
AZOT, N (lat. Nitrogenium * a. nitrogjen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogjen; i. nitrogjen), - element kimik i grupit V. tabelë periodike Mendeleev, numri atomik 7, masë atomike 14.0067. Zbuluar në 1772 nga eksploruesi anglez D. Rutherford.
Vetitë e azotit
Në kushte normale, azoti është një gaz pa ngjyrë dhe pa erë. Azoti natyror përbëhet nga dy izotopet e qëndrueshme: 14 N (99,635%) dhe 15 N (0,365%). Molekula e azotit është diatomike; atomet lidhen me një lidhje kovalente trefishe NN. Diametri i një molekule azoti, i përcaktuar menyra te ndryshme, 3,15-3,53 A. Molekula e azotit është shumë e qëndrueshme - energjia e disociimit është 942,9 kJ/mol.
Azoti molekular
Konstantet molekulare të azotit: f shkrirja - 209,86°C, f vlimi - 195,8°C; dendësia gaz azoti 1,25 kg/m3, lëngu - 808 kg/m3.
Karakteristikat e azotit
NË gjendje e ngurtë azoti ekziston në dy modifikime: kub në formë A me dendësi 1026,5 kg/m 3 dhe formë b gjashtëkëndore me dendësi 879,2 kg/m 3 . Nxehtësia e shkrirjes 25,5 kJ/kg, nxehtësia e avullimit 200 kJ/kg. Tensioni sipërfaqësor nitrogjen i lëngët në kontakt me ajrin 8.5.10 -3 N/m; konstanta dielektrike 1.000538. Tretshmëria e azotit në ujë (cm 3 për 100 ml H 2 O): 2,33 (0°C), 1,42 (25°C) dhe 1,32 (60°C). E jashtme shtresë elektronike Atomi i azotit përbëhet nga 5 elektrone. Gjendjet e oksidimit të azotit variojnë nga 5 (në N 2 O 5) në -3 (në NH 3).
Përbërja e azotit
Në kushte normale, azoti mund të reagojë me komponimet e metaleve kalimtare (Ti, V, Mo, etj.), duke formuar komplekse ose duke u reduktuar për të formuar amoniak dhe hidrazinë. Azoti ndërvepron me metale aktive si p.sh. kur nxehet në temperatura relativisht të ulëta. Azoti reagon me shumicën e elementeve të tjerë në temperatura të larta dhe në prani të katalizatorëve. Përbërjet e azotit me: N 2 O, NO, N 2 O 5 janë studiuar mirë. Azoti kombinohet me C vetëm në temperatura të larta dhe në prani të katalizatorëve; kjo prodhon amoniak NH 3 . Azoti nuk ndërvepron drejtpërdrejt me halogjenet; prandaj, të gjitha halogjenet e azotit merren vetëm në mënyrë indirekte, për shembull, fluori i azotit NF 3 - nga ndërveprimi me amoniak. As azoti nuk kombinohet drejtpërdrejt me squfurin. Kur uji i nxehtë reagon me azotin, formohet cianogjen (CN) 2. Kur azoti i zakonshëm ekspozohet ndaj shkarkimeve elektrike, si dhe gjatë shkarkimeve elektrike në ajër, mund të formohet azoti aktiv, i cili është një përzierje e molekulave dhe atomeve të azotit me një rezervë të shtuar të energjisë. Azoti aktiv ndërvepron në mënyrë shumë energjike me oksigjenin, hidrogjenin, avujt dhe disa metale.
Azoti është një nga elementët më të zakonshëm në Tokë, dhe pjesa më e madhe e tij (rreth 4.10 15 ton) është e përqendruar në një gjendje të lirë në. Çdo vit në aktiviteti vullkanik 2.10 6 ton azot lëshohen në atmosferë. Një pjesë e vogël e azotit është e përqendruar në (përmbajtja mesatare në litosferë 1.9.10 -3%). Komponimet natyrore të azotit - klorur amoni dhe nitrate të ndryshme(kriperë). Nitridet e azotit mund të formohen vetëm kur temperaturat e larta dhe presionet, të cilat me sa duket ndodhën në fazat më të hershme të zhvillimit të Tokës. Akumulime të mëdha të kripës gjenden vetëm në klimat e thata të shkretëtirës (, etj.). Sasi të vogla të azotit fiks gjenden në (1-2,5%) dhe (0,02-1,5%), si dhe në ujërat e lumenjve, deteve dhe oqeaneve. Azoti grumbullohet në tokë (0,1%) dhe organizma të gjallë (0,3%). Azoti është pjesë e molekulave të proteinave dhe shumë e natyrshme komponimet organike.
Cikli i azotit në natyrë
Në natyrë, ekziston një cikël i azotit, i cili përfshin ciklin e azotit molekular atmosferik në biosferë, ciklin e azotit të lidhur kimikisht në atmosferë, ciklin e groposjes. çështje organike azoti sipërfaqësor në litosferë me kthimin e tij përsëri në atmosferë. Azoti për industrinë më parë nxirrej tërësisht nga depozitat natyrore të kriposit, numri i të cilave është shumë i kufizuar në botë. Depozita veçanërisht të mëdha të azotit në formën e nitratit të natriumit gjenden në Kili; Prodhimi i kripës në disa vite arriti në më shumë se 3 milion ton.
Vetitë kimike të azotit
Për shkak të pranisë së një lidhjeje të fortë trefishe, azoti molekular është joaktiv, dhe komponimet e azotit janë termikisht të paqëndrueshëm dhe relativisht lehtë dekompozohen kur nxehen për të formuar azot të lirë.
Ndërveprimi me metalet
Në kushte normale, azoti molekular reagon vetëm me disa agjentë të fortë reduktues, për shembull, litium:
6Li + N 2 = 2Li 3 N.
Për të formuar nitrid magnezi nga substanca të thjeshta kërkon ngrohje deri në 300 °C:
3Mg + N2 = Mg3N2.
Nitridet metale aktive përfaqësojnë komponimet jonike, të cilat hidrolizohen nga uji për të formuar amoniak.
Ndërveprimi me oksigjenin
Vetëm nën ndikimin e një shkarkimi elektrik, azoti reagon me oksigjenin:
O 2 + N 2 = 2 JO.
Ndërveprimi me hidrogjenin
Reagimi me hidrogjen ndodh në një temperaturë prej rreth 400 °C dhe një presion prej 200 atm në prani të një katalizatori - hekuri metalik:
3H 2 + N 2 = 2NH 3.
Ndërveprimi me jometalet e tjerë
Në temperatura të larta ai reagon me jometale të tjera, për shembull me borin:
Azoti nuk reagon drejtpërdrejt me halogjenet dhe squfurin, por halogjenet dhe sulfidet mund të prodhohen në mënyrë indirekte. Azoti nuk ndërvepron me ujin, acidet dhe alkalet.
Nitridet- komponimet e azotit me elementë më pak elektronegativë, për shembull, me metale (AlN; TiN x; Na 3 N; Ca 3 N 2; Zn 3 N 2; etj.) dhe me një numër jometalësh (NH3, BN, Si3N4 ).
Struktura.
Në varësi të llojit të lidhjes kimike midis atomeve, nitridet ndahen në jonike, kovalente dhe jonike-kovalente-metalike Atomet e azotit në nitride mund të pranojnë elektrone nga një element më pak elektronegativ, duke formuar një stallë konfigurim elektronik s 2 p 6 ose dhuroni një elektron partnerit për të formuar një konfigurim të qëndrueshëm sp 3
Faturë
Nitridet e tipit jonik fitohen nga bashkëveprimi i metaleve me azotin në temperaturat 700-1200 °C. Nitride të tjera mund të përftohen duke reaguar një metal me azot ose amoniak ose duke reduktuar oksidet dhe kloruret e metaleve me karbonin në prani të azotit ose amoniakut në temperatura të larta. Nitridet formohen gjithashtu në plazmë në pishtarë plazma me hark, me frekuencë të lartë dhe me mikrovalë. NË rastin e fundit nitridet formohen si pluhura ultrafine me madhësi grimcash 10-100 nm.
Vetitë kimike
Nitridet e tipit jonik dekompozohen lehtësisht nga uji dhe acidet, duke shfaqur vetitë themelore të mëposhtme:
Ngrohja e nitrideve të elementeve V, VI dhe grupet VIIIçon në zbërthimin e tyre me çlirimin e azotit, uljen e nitrideve dhe zgjidhje të ngurta azoti në metale. Nitridet e borit, silikonit, aluminit, indiumit, galiumit dhe metaleve kalimtare të grupit IV nuk dekompozohen kur nxehen në vakum.
Oksidimi i nitriteve me oksigjen çon në formimin e oksideve të metaleve dhe të azotit. Ndërveprimi i nitrideve me karbonin çon në karbide dhe karbonitride.
14.Çfarë dini për vetitë kimike të amoniakut dhe derivateve të tij? Cili është thelbi i procesit të oksidimit katalitik të amoniakut?
Për shkak të pranisë së vetmuar çift elektronik në shumë reaksione, amoniaku vepron si një bazë Brønsted ose agjent kompleks (konceptet e "nukleofile" dhe "baza e Brønsted" nuk duhet të ngatërrohen. Nukleofiliteti përcaktohet nga afiniteti për një grimcë të ngarkuar pozitivisht. Një bazë ka një afinitet për një proton Koncepti “bazë” është një rast i veçantë i konceptit “nukleofil”). Pra, shton një proton, duke formuar një jon amoniumi:
Zgjidhje uji amoniak (" amoniaku") ka një reaksion pak alkalik për shkak të procesit:
K o =1,8·10 −5
Duke ndërvepruar me acidet, jep kripërat përkatëse amonium:
Amoniaku është gjithashtu shumë acid i dobët(10,000,000,000 herë më i dobët se uji), është i aftë të formojë kripëra me metale - amide. Komponimet që përmbajnë jone NH 2 − quhen amide, dhe jonet N 3 − quhen nitride. Amidet metalet alkali të marra duke i trajtuar ato me amoniak:
Kur nxehet, amoniaku dekompozohet dhe shfaqet vetitë restauruese. Pra, digjet në një atmosferë oksigjeni, duke formuar ujë dhe azot. Oksidimi i amoniakut me ajër në një katalizator platini prodhon oksidet e azotit, i cili përdoret industrialisht për të prodhuar acid nitrik:
(reagimi është i kthyeshëm)
(pa katalizator, në temperaturë të ngritur)
(në prani të një katalizatori, në temperaturë të ngritur)
Aktiv aftësia e rikuperimit NH 3 bazohet në përdorimin e amoniakut NH 4 Cl për të pastruar sipërfaqen metalike nga oksidet gjatë bashkimit:
Nga oksidimi i amoniakut me hipoklorit natriumi në prani të xhelatinës, përftohet hidrazina:
· Halogjenet (klor, jod) formojnë eksploziv të rrezikshëm me amoniak - halogjenët e azotit (klorur azoti, jodur azoti).
· Amoniaku reagon me alkanet e halogjenizuara përmes shtimit nukleofilik, duke formuar një jon amoniumi të zëvendësuar (metodë për prodhimin e amineve):
(hidroklorur metil amoniumi)
· ME acidet karboksilike, anhidridet e tyre, halogjenët e acideve, esteret dhe derivatet e tjerë jep amide. Me aldehidet dhe ketonet - bazat Schiff, të cilat mund të reduktohen në aminet përkatëse (aminimi reduktiv).
· Në 1000 °C, amoniaku reagon me qymyrin, duke formuar acidin hidrocianik HCN dhe duke u dekompozuar pjesërisht në azot dhe hidrogjen. Ai gjithashtu mund të reagojë me metanin, duke formuar të njëjtin acid hidrocianik:
Derivatet e amoniakut;. Aminet, sipas numrit të mbetjeve të amoniakut që përmbahen në përbërjen e tyre, ndahen në monoatomike ose mono-, diatomike, ose di-, dhe poliatomike, ose poliamina; kështu, për shembull, janë të njohura C 2 H 5 NH 2, C 2 H 4 (NH 2) 2, CH(C 6 H 4 NH 2) 3, etj si dhe atomiciteti i kësaj të fundit, aminet ndahen në 1) primare, në të cilat një mbetje amoniaku monoatomike (NH 2) është gjithmonë e pranishme, për shembull. metilaminë CH 3 NH 2, fenilaminë ose aniline, C 6 H 5 NH 2, etj. 2) dytësore, që ndodh duke zëvendësuar 2 atome hidrogjeni në amoniak me dy radikale monoatomike ose një diatomike (në rastin e fundit, aminet quhen imine, shih këtë më pas), dhe ato karakterizohen nga një mbetje diatomike (NH), për shembull. dimetilamine NH(CH3) 2, metiletilamine NH(CH3)(C2H5), metilaniline NH(C6H5)(CH3); piperidina, ose pentametilenimina, C 5 H 10 = NH, etj. 3) terciare, që ndodh duke zëvendësuar të tre atomet e hidrogjenit në amoniak me tre radikale monoatomike, ose diatomike dhe monoatomike, ose një triatomike, për shembull. trimetilaminaN(CH3)3, dimetilanilina C6H5N(CH3)2, propilpiperidina C5H10N(C3H7), piridina C5H5N, etj. Të gjitha aminat janë jashtëzakonisht të ngjashme me amoniakun; ata janë në gjendje të shtojnë elemente të acideve dhe të kthehen në kripëra amoniumi, për shembull. (CH3)NH3Cl, C5H5NHCl, etj.; më të thjeshtat prej tyre, metil- dhe dimetilamina, janë të ngjashme me amoniakun edhe në erë dhe veti të tjera fizike.
Oksidimi katalitik i amoniakut është aktualisht metoda kryesore për prodhimin e acidit nitrik.
Metoda ka të bëjë me prodhimin e oksideve të azotit dhe përpunimin e tyre në acid nitrik. Thelbi i metodës: procesi i oksidimit katalitik të azotit molekular kryhet nën presion identik me fazën e përthithjes së oksideve të azotit që rezultojnë me ujë, dhe energjia për procesin endotermik të oksidimit katalitik të azotit molekular furnizohet me një gazi rrjedh direkt në zonën e reaksionit. Procesi i oksidimit katalitik të azotit molekular kryhet në temperatura nën 1000 o C dhe kur përmbajtja e oksiduesit në fazën e gazit përpara katalizatorit është nën 10 vol.% të avullit HNO 3 + NO x dhe presioni në sistemi është deri në 25 atm. Katalizatorët për oksidimin e azotit molekular përdorin lidhjet e platinit me metale të grupit të platinit ose katalizatorë të bazuar në oksidet e hekurit, kobaltit, kromit, aluminit me aditivë nxitës të metaleve zjarrdurues. Për të formuar një rrjedhë gazi me një oksidues, mund të përdoret jo vetëm ajri atmosferik, por edhe përzierje gazi, i përftuar nga zhveshja e acidit të prodhimit. Rezultati teknik është një ulje e kostove të energjisë dhe kapitalit, si dhe një thjeshtim i skemës teknologjike për prodhimin e acidit nitrik.
15. Më tregoni për ata që njihni forma alotropike karbonit. Çfarë dini për historinë e zbulimit të fullereneve?
Diamanti është një nga alotropet më të njohur të karbonit, fortësia e të cilit dhe shpërndarja e lartë e dritës e bëjnë atë të dobishëm në aplikimet industriale dhe në bizhuteri. Diamanti është minerali natyror më i vështirë i njohur, që e bën atë një gërryes të shkëlqyer dhe mund të përdoret për bluarje dhe lustrim. NË mjedisi natyror nuk ka asnjë substancë e njohur, i aftë për të gërvishtur edhe fragmentin më të vogël të diamantit.
Tregu për diamantet e kategorisë industriale është disi i ndryshëm nga tregjet për gurët e tjerë të çmuar.
Çdo atom karboni në një diamant është kovalent me katër atome të tjera të karbonit në tetraedron. Këto tetraedra së bashku formojnë një rrjet tredimensional të shtresave të unazave të atomeve me gjashtë anëtarë. Ky rrjet i qëndrueshëm i lidhjeve kovalente dhe shpërndarja tredimensionale e lidhjeve është arsyeja pse diamantet janë kaq të fortë.
Grafit
Grafiti (i emëruar nga Abraham Gottlob Werner në 1789, (nga grafeni grek - "për të tërhequr/shkruar", i përdorur në lapsa) është një nga alotropet më të zakonshme të karbonit. Karakterizohet nga një strukturë me shtresa gjashtëkëndore. Ndodh në natyrë. Fortësia në shkalla Mohs është 1. Dendësia e tij është 2.3, ajo është më e vogël se ajo e diamantit Reagents ndërmjet shtresave gjashtëkëndore të atomeve të karbonit në grafit Ai nuk reagon me tretës të zakonshëm, acide ose substanca të shkrira. acidi kromik e oksidon atë në dioksid karboni.Përftohet duke ngrohur një përzierje katran dhe koks në 2800 °C; nga hidrokarburet e gazta në 1400-1500 °C në presione të ulëta, e ndjekur nga ngrohja e pirokarbonit që rezulton në 2500-3000 °C dhe një presion prej rreth 50 MPa me formimin e pirografitit. Ndryshe nga diamanti, grafiti ka përçueshmëri elektrike dhe përdoret gjerësisht në inxhinierinë elektrike. Grafiti është forma më e qëndrueshme e karbonit në kushte standarde
Ndryshe nga diamanti, në të cilin të katër elektronet e jashtme të secilit atom karboni janë "lokalizuar" midis atomeve në lidhje kovalente, në grafit, çdo atom është i lidhur në mënyrë kovalente me vetëm 3 nga 4 të tij elektronet e jashtme. Prandaj, çdo atom karboni kontribuon me një elektron në sistemin e delokalizuar të elektroneve. Këto elektrone janë në brezin e përcjelljes. Megjithatë, përçueshmëria elektrike e grafitit është e orientuar përgjatë sipërfaqes së shtresave. Prandaj, grafiti përçon elektricitetin përgjatë rrafshit të shtresës së atomeve të karbonit, por nuk e përcjell elektricitetin në një drejtim në kënde të drejta me rrafshin.
16. Për çfarë dini vetite fizike dhe kimike dioksid karboni (CO 2) ? Na tregoni për rolin e dioksidit të karbonit dhe karbonateve në proceset që ndodhin në natyrë
Azoti është një element kimik me numer atomik 7. Është gaz pa erë, pa shije dhe ngjyrë.
Kështu, një person nuk ndjen praninë e azotit në atmosfera e tokës, ndërsa përbëhet nga 78 për qind e kësaj substance. Azoti është një nga substancat më të zakonshme në planetin tonë. Shpesh mund të dëgjoni se pa azot nuk do të kishte ushqim, dhe kjo është e vërtetë. Në fund të fundit, përbërësit e proteinave që përbëjnë të gjitha gjallesat përmbajnë domosdoshmërisht azot.
Azoti në natyrë
Azoti gjendet në atmosferë në formën e molekulave të përbërë nga dy atome. Përveç atmosferës, azoti gjendet në mantelin e Tokës dhe në shtresën e humusit të tokës. Burimi kryesor i azotit për prodhimin industrial janë mineralet.
Megjithatë, në dekadat e fundit, kur rezervat minerale filluan të shteroheshin, lindi nevoja urgjente për ndarjen e azotit nga ajri në shkallë industriale. Ky problem tani është zgjidhur dhe vëllime të mëdha të azotit për nevoja industriale nxirren nga atmosfera.
Roli i azotit në biologji, cikli i azotit
Në Tokë, azoti pëson një sërë transformimesh në të cilat si biotike (të lidhura me jetën) ashtu edhe faktorët abiotikë. Azoti hyn në bimë nga atmosfera dhe toka, jo drejtpërdrejt, por përmes mikroorganizmave. Bakteret që fiksojnë azotin e ruajnë dhe përpunojnë azotin, duke e kthyer atë në një formë që mund të absorbohet lehtësisht nga bimët. Në trupin e bimës, azoti shndërrohet në komponimet komplekse, në veçanti - proteinat.
Nga zinxhirin ushqimor Këto substanca hyjnë në trupat e barngrënësve dhe më pas në trupat e grabitqarëve. Pas vdekjes së të gjitha gjallesave, azoti kthehet në tokë, ku i nënshtrohet dekompozimit (amonifikimi dhe denitrifikimi). Azoti fiksohet në tokë, mineralet, uji, hyn në atmosferë dhe rrethi përsëritet.
Aplikimi i azotit
Pas zbulimit të azotit (kjo ndodhi në shekullin e 18-të), u studiuan mirë vetitë e vetë substancës, përbërjet e saj dhe mundësia e përdorimit të tij në fermë. Meqenëse rezervat e azotit në planetin tonë janë të mëdha, këtë element filloi të përdoret jashtëzakonisht aktivisht. 
Azoti i pastër përdoret në formë të lëngshme ose të gaztë. Azoti i lëngshëm ka një temperaturë prej minus 196 gradë Celsius dhe përdoret në zonat e mëposhtme:
— në mjekësi. Azoti i lëngshëm është një ftohës në procedurat e krioterapisë, domethënë trajtimin e ftohtë. Ngrirja flash përdoret për të hequr tumore të ndryshme. Mostrat e indeve dhe qelizat e gjalla (në veçanti, sperma dhe vezët) ruhen në azot të lëngshëm. Temperatura e ulët ju lejon të ruani biomaterialin për një kohë të gjatë, dhe më pas ta shkrini dhe ta përdorni.
Mundësia e ruajtjes së të gjithë organizmave të gjallë në azot të lëngshëm dhe, nëse është e nevojshme, shkrirja e tyre pa asnjë dëm, u shpreh nga shkrimtarët e trillimeve shkencore. Megjithatë, në realitet nuk ka qenë ende e mundur për të zotëruar këtë teknologji;
— në industrinë ushqimore Azoti i lëngshëm përdoret kur mbushni lëngje në shishe për të krijuar një mjedis inert në enë.
Në përgjithësi, azoti përdoret në zonat ku është i nevojshëm medium i gaztë pa oksigjen, për shembull,
— në shuarjen e zjarrit. Azoti zhvendos oksigjenin, pa të cilin proceset e djegies nuk mbështeten dhe zjarri shuhet.
Gazi i azotit ka gjetur aplikim në industritë e mëposhtme:
— prodhimi i ushqimit. Azoti përdoret si një mjet gazi inert për të ruajtur freskinë e produkteve të paketuara;
— në industrinë e naftës dhe minierave. Tubacionet dhe rezervuarët pastrohen me azot, dhe ai injektohet në boshte për të formuar një rezistencë ndaj shpërthimit mjedis gazi;
— në prodhimin e avionëve Gomat e shasisë janë të fryra me nitrogjen.
E gjithë sa më sipër vlen për përdorimin e azotit të pastër, por mos harroni se ky element është materiali fillestar për prodhimin e një mase të përbërjeve të ndryshme:
- amoniak. Një substancë jashtëzakonisht e kërkuar që përmban azot. Amoniaku përdoret në prodhimin e plehrave, polimereve, sodës dhe acidit nitrik. Vetë përdoret në mjekësi, në prodhimin e pajisjeve ftohëse;
- plehra azotike;
- eksploziv;
- ngjyra, etj. 
Azoti nuk është vetëm një nga më të zakonshmet elementet kimike, por edhe një komponent shumë i nevojshëm që përdoret në shumë degë të veprimtarisë njerëzore.
Azoti (anglisht Nitrogen, frëngjisht Azote, gjermanisht Stickstoff) u zbulua pothuajse njëkohësisht nga disa studiues. Cavendish mori azotin nga ajri (1772) duke e kaluar atë përmes qymyrit të nxehtë dhe më pas përmes një tretësire alkali për të thithur dioksidin e karbonit. Cavendish nuk dha emër i veçantë gaz i ri, duke iu referuar si ajri mefitik (latinisht - mephitis - avullim mbytës ose i dëmshëm i tokës). Zyrtarisht, zbulimi i azotit zakonisht i atribuohet Radhërfordit, i cili botoi në 1772 disertacionin e tij "Për ajrin e rregullueshëm, i quajtur ndryshe mbytës", ku disa Vetitë kimike nitrogjenit. Gjatë po këtyre viteve, Scheele mori azot nga ajri atmosferik në të njëjtën mënyrë si Cavendish. Ai e quajti gazin e ri ajër të prishur (Verdorbene Luft). Priestley (1775) e quajti ajrin e flogistikuar me nitrogjen. Lavoisier në 1776-1777 studioi në detaje përbërjen e ajrit atmosferik dhe zbuloi se 4/5 e vëllimit të tij përbëhet nga gaz asfiksues (Air mofette).
Lavoisier propozoi të emërohej elementi "azoti" nga parashtesa negative greke "a" dhe fjala për jetën "zoe", duke theksuar paaftësinë e tij për të mbështetur frymëmarrjen. Në 1790, emri "azoti" (azoti - "formimi i kripës") u propozua për azotin, i cili u bë bazë të mëtejshme emri ndërkombëtar i elementit (Nitrogenium) dhe simboli i azotit - N.
Duke qenë në natyrë, duke marrë:
Azoti gjendet në natyrë kryesisht në gjendje të lirë. Në ajër fraksion vëllimorështë 78.09%, dhe fraksioni masiv- 75.6%. Komponimet e azotit në Jo sasi të mëdha gjendet në toka. Azoti është pjesë e proteinave dhe shumë komponimeve organike natyrore. Përmbajtja e përgjithshme azoti në kores së tokës 0,01%.
Atmosfera përmban rreth 4 kuadrilion (4 10 15) ton azot, dhe oqeanet përmbajnë rreth 20 trilion (20 10 12) ton. Një pjesë e vogël e kësaj sasie - rreth 100 miliardë tonë - lidhet dhe inkorporohet në organizmat e gjallë çdo vit. Nga këto 100 miliardë tonë azot fiks, vetëm 4 miliardë ton gjenden në indet bimore dhe shtazore - pjesa tjetër grumbullohet në mikroorganizmat në dekompozim dhe përfundimisht kthehet në atmosferë.
Në teknologji, azoti merret nga ajri. Për të marrë azot, ajri transferohet në një gjendje të lëngshme, dhe më pas azoti ndahet nga oksigjeni më pak i paqëndrueshëm me avullim (t bale N 2 = -195,8 ° C, t bale O 2 = -183 ° C)
NË kushtet laboratorike Azoti i pastër mund të merret duke dekompozuar nitritin e amonit ose duke përzier zgjidhje të klorurit të amonit dhe nitritit të natriumit kur nxehet:
NH4NO2N2 + 2H2O; NH 4 Cl + NaNO 2 NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Vetitë fizike:
Azoti natyror përbëhet nga dy izotope: 14 N dhe 15 N. Në kushte normale, azoti është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe shije, pak më i lehtë se ajri, pak i tretshëm në ujë (15,4 ml azot tretet në 1 litër ujë, 31 ml të oksigjenit). Në një temperaturë prej -195,8°C, azoti shndërrohet në një lëng pa ngjyrë, dhe në një temperaturë prej -210,0°C - në një lëng të bardhë. të ngurta. Në gjendje të ngurtë, ekziston në formën e dy modifikimeve polimorfike: nën -237,54°C forma me një grilë kubike është e qëndrueshme, sipër - me një grilë gjashtëkëndore.
Energjia lidhëse e atomeve në një molekulë azoti është shumë e lartë dhe arrin në 941,6 kJ/mol. Distanca midis qendrave të atomeve në një molekulë është 0,110 nm. Molekula N 2 është diamagnetike. Kjo tregon se lidhja midis atomeve të azotit është e trefishtë.
Dendësia e gazit të azotit në 0°C 1,25046 g/dm 3
Karakteristikat kimike:
Në kushte normale, azoti është një substancë kimikisht joaktive për shkak të lidhjes së tij të fortë kovalente. Në kushte normale, ai reagon vetëm me litium, duke formuar nitride: 6Li + N 2 = 2Li 3 N
Me rritjen e temperaturës, aktiviteti i azotit molekular rritet, dhe ai mund të jetë edhe një agjent oksidues (me hidrogjen, metale) dhe një agjent reduktues (me oksigjen, fluor). Kur nxehet, presionin e lartë të gjakut dhe në prani të një katalizatori, azoti reagon me hidrogjenin për të formuar amoniak: N 2 + 3H 2 = 2NH 3
Azoti kombinohet me oksigjenin vetëm në hark elektrik me formimin e oksidit të azotit(II): N 2 + O 2 = 2NO
NË shkarkimi elektrik Një reaksion me fluor është gjithashtu i mundur: N 2 + 3F 2 = 2NF 3
Lidhjet më të rëndësishme:
Azoti është i aftë të formohet komponimet kimike, duke qenë në të gjitha gjendjet e oksidimit nga +5 në -3. Lidhjet në gradë pozitive oksidimi, azoti formohet me fluorin dhe oksigjenin, dhe në gjendje oksidimi më të mëdha se +3, azoti mund të gjendet vetëm në përbërjet me oksigjen.
Amoniaku, NH 3 është një gaz pa ngjyrë me erë të fortë, i tretshëm në ujë ("amoniak"). Amoniaku ka veti themelore dhe ndërvepron me ujin, halogjenët e hidrogjenit dhe acidet:
NH 3 + H 2 O NH 3 * H 2 O NH 4 + + OH - ; NH 3 + HCl = NH 4 Cl
Një nga ligandët tipikë në përbërjet komplekse: Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2 (viol., r-Rom)
Agjent reduktues: 2NH 3 + 3CuO 3Cu + N 2 + 3H 2 O.
Hidrazina- N 2 H 4 (pernitrid hidrogjeni), ...
Hidroksilamina- NH 2 OH, ...
Oksidi nitrik (I), N 2 O (oksid azoti, gaz për të qeshur). ...
Oksidi nitrik (II), NO është një gaz pa ngjyrë, pa erë, pak i tretshëm në ujë dhe që nuk krijon kripë. Në laborator, ato merren duke reaguar me bakër dhe acid nitrik të holluar:
3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Në industri përftohet nga oksidimi katalitik i amoniakut për të prodhuar acid nitrik:
4NH 3 + 5O 2 4NO + 6 H 2 O
Oksidohet lehtësisht në oksid azoti (IV): 2NO + O 2 = 2NO 2
Oksidi nitrik (III), ??? ...
...
Acidi azotik, ??? ...
...
Nitritet, ??? ...
...
Oksid nitrik (IV), NR 2 - gaz helmues me ngjyrë kafe, ka erë karakteristike, tretet mirë në ujë, duke dhënë dy acide, azotuar dhe nitrik: H 2 O + NO 2 = HNO 2 + HNO 3
Kur ftohet, kthehet në një dimer pa ngjyrë: 2NO 2 N 2 O 4
Oksidi nitrik (V), ??? ...
...
Acid nitrik, HNO 3 është një lëng pa ngjyrë me erë të fortë, me pikë vlimi = 83°C. Acid i fortë, kripëra - nitrate. Një nga agjentët oksidues më të fortë, i cili është për shkak të pranisë së një atomi të azotit në mbetjen e acidit. shkallën më të lartë oksidimi N +5. Kur acidi nitrik reagon me metalet, nuk çlirohet hidrogjeni si produkti kryesor, por produkte të ndryshme reduktimi i joneve të nitratit:
Cu + 4HNO 3 (konc) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4Mg + 10HNO 3 (shumë i holluar) = 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 5H 2 O.
Nitratet, ??? ...
...
Aplikacion:
Përdoret gjerësisht për të krijuar një mjedis inert - mbushja e llambave inkandeshente elektrike dhe hapësirës së lirë në termometrat e merkurit, gjatë pompimit të lëngjeve, në industrinë ushqimore si gaz ambalazhues. Përdoret për të nitriduar sipërfaqen e produkteve të çelikut në shtresën sipërfaqësore formohen nitridet e hekurit, të cilat i japin çelikut fortësi më të madhe. Azoti i lëngshëm përdoret shpesh për ftohjen e thellë të substancave të ndryshme.
Azoti është i rëndësishëm për jetën e bimëve dhe kafshëve, pasi është pjesë e substancave proteinike. Sasi të mëdha azoti përdoren për të prodhuar amoniak. Komponimet e azotit përdoren në prodhim plehra minerale, eksplozivëve dhe në shumë industri.
L.V. Çerkashina
Universiteti Shtetëror HF Tyumen, gr. 542 (I)
Burimet:
- G.P. Khomchenko. Një manual mbi kiminë për aplikantët në universitete. M., Vala e Re, 2002.
- A.S. Egorov, Kimi. Një ndihmë mësimore për ata që hyjnë në universitete. Rostov-on-Don, Phoenix, 2003.
- Zbulimi i elementeve dhe prejardhja e emrave të tyre/
