Физические и химические свойства азота

О каком газе идет речь?
Предупреждаю вас заранее:
Я непригоден для дыхания!
Но все как будто бы не слышат
И постоянно мною дышат

План характеристики:
Положение Азота в периодической таблице химических элементов.
Строение атома и молекулы Азота.
Нахождение в природе.
Получение.
Физические свойства.
Химические свойства.
Применение.

Проблемные вопросы
1. Находясь в океане газа азота, растения страдают от его недостатка?
2. Почему символ урока – фасоль, горох.
Девиз:
Нет жизни без азота, ибо он является
составной частью белков.
Д.Н. Прянишников.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
В 1772 г Генри Кавендиш из воздуха получил газ, который назвал удушливым (или мефитическим) воздухом. Кавендиш выделил азот, но не сумел понять, что это новое простое вещество. Сообщил об этом опыте Джозефу Пристли. Интересен тот факт, что он сумел связать азот с кислородом при помощи разрядов электрического тока.
Джозеф Пристли также получал азот, однако назвал его флогистированным. Пристли, хотя и смог выделить азот, не сумел понять сути своего открытия, поэтому и не считается первооткрывателем азота.
Одновременно схожие эксперименты с тем же результатом проводил и Карл Шееле.
В 1772 г. азот (под названием «испорченного воздуха») как простое вещество описал Даниэль Резерфорд, основные свойства азота (не реагирует со щелочами, не поддерживает горения, непригоден для дыхания). Именно Даниэль Резерфорд и считается первооткрывателем азота. Однако и Резерфорд был сторонником флогистонной теории, поэтому также не смог понять, что же он выделил. Таким образом, чётко определить первооткрывателя азота невозможно.
Название «азо́т» (фр.. azote, от др.греч. ἄζωτος — безжизненный), предложил в 1787 г. Антуан Лавуазье, так как 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.
На латыни азот называется nitrogenium, то есть «рождающий селитру», отсюда символ N. Это название во французской форме nitrogène предложил французский химик Ж. Шапталь в 1790 г.

Многочисленные названия:
нечистый газ,
удушливый газ,
септон,
испорченный воздух, огорюченный воздух, селитрород,
гнилотвор,
смертельный газ,
нитроген.

Какие элементы расположены VA-группе периодической системы
Д.И. Менделеева

Азот в природе
Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14N — 99,635 % и 15N — 0,365 %.
Искусственно получены четырнадцать радиоактивных изотопов азота с массовыми числами от 10 до 13 и от 16 до 25. Все они являются очень короткоживущими изотопами.
Азот в форме двухатомных молекул составляет большую часть атмосферы Земли, где его содержание составляет 75,6 % (по массе) или 78,084 % (по объёму), то есть около 3,87·1015 т.
Содержание азота в земной коре, по данным разных авторов, составляет (0,7—1,5)·1015 т. Главным источником азота служит верхняя часть мантии, откуда он поступает в другие оболочки Земли с извержениями вулканов.
Масса растворённого в гидросфере составляет около 2·1013 т, кроме того, примерно 7·1011 т азота содержатся в гидросфере в виде соединений
В результате процессов гниения и разложения азотсодержащей органики, при условии благоприятных факторов окружающей среды, могут образоваться природные залежи полезных ископаемых, содержащие азот, например, «чилийская селитра», норвежская, индийская селитры.
Азот – составная часть белковых молекул

Азот — один из самых распространённых элементов на Земле. Вне пределов Земли азот обнаружен в газовых туманностях, солнечной атмосфере, на Уране, Нептуне,
межзвёздном пространстве и др.
Атмосферы спутников
Титан, Тритон и
карликовой планеты
Плутон тоже в основном состоит из азота.
Азот — четвёртый по
распространённости
элемент Солнечной системы
(после водорода, гелия
и кислорода)

Строение атома азота

Составьте формулы соединений азота как окислителя и как восстановителя.
КN ВaN AlN HN
NO(I) NO(II) NO (III) NO (IV) NO (V)

Самопроверка
К3N, Вa3N2, AlN Н3N
N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.

Получение азота
из воздуха: при испарении жидкого воздуха азот улетучивается первым (tкип = - 196оС, а кислорода -183оС)
разложение нитрита аммония:
NH4NO2 = N2 + 2H2O
- разложение дихромата аммония
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

Строение молекулы азота

Физические свойства азота
При нормальных условиях азот — это бесцветный газ, не имеет запаха, мало растворим в воде (2,3 мл/100 г при 0 °C, 1,5 мл/100 г при 20 °C, 1,1 мл/100 г при 40 °C, 0,5 мл/100 г при 80 °C), плотность 1,2506 кг/м³ (при н. у.).
В жидком состоянии (темп. кипения −195,8 °C) — бесцветная, подвижная, как вода, жидкость. Плотность жидкого азота 808 кг/м³. При контакте с воздухом поглощает из него кислород.
При −209,86 °C азот переходит в твёрдое состояние в виде снегоподобной массы или больших белоснежных кристаллов. При контакте с воздухом поглощает из него кислород, при этом плавится, образуя раствор кислорода в азоте.
При нормальных условиях азот — это бесцветный газ, не имеет запаха, мало растворим в воде (2,3 мл/100 г при 0 °C, 1,5 мл/100 г при 20 °C, 1,1 мл/100 г при 40 °C, 0,5 мл/100 г при 80 °C), плотность 1,2506 кг/м³ (при н. у.

Азот – окислитель
В обычных условиях азот взаимодействует лишь с литием
6Li+N2 = 2Li3N (нитрид лития)
С натрием, магнием, кальцием реакция идет при нагревании:
3Ca+N2 = Ca3N2 (нитрид кальция).
3Mg+ N2 = Mg3N2
С водородом азот взаимодействует при нагревании, повышении давлении в присутствии катализатора: Рt ,
N2+3H2 = 2NH3

Азот - восстановитель

Применение азота

Вопросы для самоконтроля
выпиши в две строчки ответы ,соотнося их
к сероводороду и азоту
Газ без цвета , вкуса и запаха
Молекула двухатомна
Содержание в воздухе 78 %
Газ бесцветный, тяжелее воздуха
Получают в промышленности – из жидкого воздуха.
Образуется при разложении животных и растений
Химически малоактивен
Сильный восстановитель, сам легко окисляется
Является составной частью белков
Участвует в круговороте веществ в природе
Имеет запах «тухлых яиц»

Самопроверка
H2 S 4, 6, 8, 9, 11. « 5 »
N2 1, 2, 3, 5, 7, 8, 10. « 5 »
1-2 ошибки « 4 »
3-4 ошибки « 3 »
5 ошибок и более « 2 »

Вставьте пропущенные слова в утверждениях.
Вставьте пропущенные слова в утверждениях.
Азот – химический элемент ………….. группы ……………… подгруппы
На внешнем энергетическом уровне азота ………….электронов.
В ходе химической реакции азот может являться и ………….., и …………………...
Максимальная степень окисления азота ………………