Азот

Азот – значит «безжизненный», но, по мнению Д.И Прянишникова, «Нет жизни без азота, ибо он является важнейшей составляющей частью белковой молекул».

План изучения элемента
История открытия.
Строение атома.
Строение молекулы азота.
Физические свойства.
Химические свойства.
Круговорот азота в природе. Биологическое значение.
Применение.

История открытия
Азот был открыт почти одновременно несколькими исследователями в 1772 году. Из за того, что в азоте погибали организмы, А.Лавуазье предложил назвать его азотом, что означает «безжизненный»
Д. Резерфорд
Г.Кавендиш
К.Шееле

Строение атома

Строение молекулы азота

Физические свойства
Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при н.у.), tпл.= - 209,8оС, tкип.= -195,8оС. Азот сжижается с трудом: плотность жидкого азота 800 кг/м3. В воде азот менее растворим чем кислород: при 0оС в 1м3 Н2О растворяется 23,3 г азота.
Азот не поддерживает дыхание и горение.

Химические свойства
Окислительные свойства
Взаимодействие с металлами При обычных условиях молекулярный азот реагирует лишь с некоторыми сильными восстановителями, например, литием:
6Li + N2 = 2Li3N.
Для образования нитрида магния из простых веществ требуется нагревание до 300 °С:
3Mg + N2 = Mg3N2.
Нитриды активных металлов представляют собой ионные соединения, которые гидролизуются водой с образованием аммиака.

Взаимодействие с водородом Реакция с водородом протекает при температуре порядка 400 °С и давлении 200 атм в присутствии катализатора – металлического железа:
3H2 + N2 = 2NH3.

Восстановительные свойства
Взаимодействие с кислородом
Только под действием электрического разряда азот реагирует с кислородом:
O2 + N2 = 2NO.
Взаимодействие с другими неметаллами При высоких температурах реагирует
с другими неметаллами, например, с бором:
2B + N2 = 2BN.
Азот непосредственно не взаимодействует с галогенами и серой, но галогениды и сульфиды могут быть получены косвенным путем. С водой, кислотами и щелочами азот не взаимодействует.

Круговорот азота в природе

Биологическое значение
Азот - элемент-органоген, без которого жизнь невозможна, поскольку в состав аминокислот, образующих белки, входит азот. Азот также входит в состав нуклеотидов - строительного материала ДНК, гормонов, нейромедиаторов, гемоглобина, большинства витаминов и других биологически активных и незаменимых для жизни веществ.
В организме человека азот составляет почти 2,5%.

Применение
Азот применяется при производстве минеральных удобрений
Для синтеза аммиака
Создания инертной атмосферы в лампах
Используется в медицине
Жидкий азот применяется для глубокого охлаждения и вымораживания.