Азот

Содержание
Из истории открытия
Положение азота в Периодической системе
Строение атома азота
Образование молекулы азота
Физические свойства
Химические свойства.
Получение и применение азота
Круговорот азота в природе

N - Nitrogenium
Открыт Д.Резерфордом в 1772 г
Назван А.Лавуазье в 1887 г

Положение азота в Периодической системе

Строение атома азота
N
Азот
14,0067
2
5
7
2s22p3
N
7N II период
V группа
2s
2p
На внешнем уровне атома азота – валентные 1s-орбиталь,
на которой находятся два спаренных электрона,
и три p-орбитали, на каждой из которых по одному
неспаренному электрону

N
2s
2p
Строение молекулы азота
N2
px
pz
py
N + N N N
:
:
:
:
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
N≡N
⋅
:
:
При перекрывании
рx – px орбиталей образуется σ-связь
ру – pу орбиталей – π-связь
рz– pz орбиталей – π-связь
Тройная связь = σ + 2π
Связь в молекуле азота ковалентная неполярная, тройная, очень прочная (Есв = 942 кДж/моль).
Молекулярный азот – инертен
Кристаллическая решетка – молекулярная

Физические свойства азота
Бесцветный газ
Не имеет запаха
Не поддерживает дыхания
Мало растворим в воде (в 100 объемах
воды растворяется 2,5 объема азота
при н.у.)
Немного легче воздуха
В составе воздуха 78% азота
Температура кипения -1960С
Температура плавления -2100С

Химические свойства азота
F – F O = O N ≡ N
151 кДж/моль 494 кДж/моль 942 кДж/моль
0
Для разрыва связи N≡N требуется большое количество энергии,
поэтому азот малоактивен
N2
N-3
окислитель
N+2
восстановитель
Азот – окислитель (при взаимодействии с металлами и
водородом)
6Li + N2 = 2Li3N
3Mg + N2 = Mg3N2
3H2 + N2 = 2NH3 (в присутствии катализатора, при t0C)
Азот – окислитель (при взаимодействии с неметаллами
при очень высокой температуре)
N2 + O2 = 2NO – 289,9 кДж

Получение азота
Применение азота
Т кип (О2) = - 183 °C,
Т кип (N2)= - 196 °C
2. В лаборатории – разложением
нитритов при нагревании:
NH4NO2 = N2 + 2H2O
1. В промышленности – из жидкого воздуха
Получение аммиака – сырья для
производства минеральных удобрений
Получение мочевины
Как инертная среда
При перекачке горючих жидкостей
Сушка взрывчатых веществ

Вещества
живых
растений
Круговорот азота в природе
Усваивается
Растения,
поедаемые
животными
Продуцирует
Образоввание
жидких
выделений
Вещества
мертвых
организмов
и выделения
Вещества
живых
животных
Образование
твердых
выделений
смерть
смерть
Дыхание
бактерий
Дыхание
бактерий
(в клубеньках),
водорослей
Соединения
азота
(нитраты)
в почве
и воде
Клеточное
дыхание
бактерий
Соединения
азота
(нитриты)
в почве
и воде
Клеточное
дыхание
бактерий
продуцирует
усваивается
продуцирует
продуцирует
усваивается
продуцир.
усваивается
Клеточное
дыхание
микроорганизмов
Соединения
элементов
в почве
и воде