Основи хімії: властивості, застосування і отримання азоту
Азот є одним з найпоширеніших на Землі елементів - в атмосфері його зміст перевищує 78%. Існування такої великої кількості азоту у вільному стані говорить про його інертності й важкому взаємодії з іншими елементами в звичайних умовах.
У зв`язаному стані ця речовина можна знайти в органічної та неорганічної матерії. Пов`язаний з вуглецем і киснем, азот знаходиться в білках тварин і рослин.
Саме по собі назву «азот» придумав Лавуазьє, який в ході численних дослідів встановив наявність в атмосфері якогось інертного речовини. Вчений вважав цю субстанцію млявою - по-грецьки «azote».
азотний цикл
Відео: Азот. Хімія 9 клас.
Незважаючи на інертність азоту, в природі відбуваються постійні процеси його фіксації або скріплення. Так, наприклад, в корінні бобових рослин накопичуються особливі бактерії, які фіксують азот, переробляючи його в нітрати.
В атмосфері цей газ окислюється під час розряду блискавки. потім оксиди азоту розчиняються в опадах, утворюючи кислоту азотну і азотисту. Зі снігом, дощем, туманом азот потрапляє в грунт, де відбувається перетворення його в нітрити або нітрати. Потім різні рослини використовують їх для будівництва білка. Тварини харчуються рослинами, і рослинний білок переробляється в тваринний. При розкладанні рослин і тваринних після смерти все азотні сполуки в їх організмах перетворюються в аміак. Бактерії руйнують його до найпростіших елементів, виділяючи при цьому знову чистий азот і водень. Так відбувається азотний цикл або круговорот азоту в природі.
Хімічні властивості азоту
Його основна властивість в нормальних умовах - це інертність, тобто мінімальна хімічна активність. Атом азоту може утворювати зв`язок з іншим атомом азоту, що досить незвично для хімічних елементів (виняток становлять лише кремній і вуглець).
При нагріванні цей елемент реагує з більшістю металів. При цьому утворюються іонні, ковалентні або проміжні нітриди з негативно зарядженим іоном азота.
В реакції з воднем азот утворює досить стійкі з`єднання - азотоводороди, які віддалено нагадують вуглеводні. До подібних речовин відносяться аміак, гідразин і азотистоводородная кислота.
Отримання і застосування азоту
З`єднання цієї речовини, відіграють важливу роль в промисловості і сільському господарстві. Спосіб отримання азоту у вигляді хімічного елемента залежить від необхідного ступеня його чистоти. Більше всього азоту необхідно для виробництва аміаку, але при цьому допускається незначний вміст в ньому благородних газів.
Отримання азоту з атмосфери
Це один із самих економічних способів, в ході якого очищене повітря послідовно зріджують шляхом охолодження і розширення. Отриманий рідкий повітря переганяють через фракції, повільно піднімаючи при цьому температуру. При цьому процесі спочатку виділяються благородні гази, а потім азот. залишається тільки рідкий кисень.
Подібне отримання азоту дозволяє зробити багато мільйонів тонн цієї речовини щороку. Використовують азот в основному для подальшого виробництва аміаку, який, в свою чергу, виступає в ролі сировини для отримання промислових і сільськогосподарських азотосодержащих з`єднань.
Чисту азотну атмосферу також можуть використовувати, коли необхідно повна відсутність кисню.
Отримання азоту в лабораторії
Відео: Хімія. Валентні можливості азоту. Центр онлайн-навчання «Фоксфорд»
У невеликих кількостях цей газ отримують, окислюючи іони амонію або аміак. Зокрема, іон амонію можна окислити нітрит-іоном.
Отримання азоту в процесі розкладання
При нагріванні розкладаються азиди, аміак розкладається оксидом міді, нітрити розкладаються від взаємодії з сечовиною або сульфаминовой кислотою - в результаті всіх цих реакцій утворюється азот.
