Азот.

Слайд 1

Слайд 2

АЗОТ Элемент азот « N »- первый представитель главной подгруппы 5 группы Периодической системы. Его атомы содержат на внешнем энергетическом уровне пять электронов, из которых три электрона не спаренные. Отсюда следует, что атомы этих элементов могут присоединять три электрона, завершая внешний энергетический уровень, и вследствие этого приобретают степень окисления (-3), например в соединениях с водородом – аммиаке NH3 и с металлами – нитридах Li3N , Mg3N2 и др. Атомы азота могут также отдавать свои внешние электроны более электроотрицательным элементам (фтору, кислороду) и приобретать при этом степени окисления +3 и +5. Атомы азота проявляют восстановительные свойства и в степенях окисления +1, +2, +4.

Слайд 3

Нахождение в природе. Азот в природе встречается главным образом в свободном состоянии. В воздухе объемная доля его составляет 78,09%, а массовая доля 75,6%. Соединения азота в небольших количествах содержатся в почвах. Азот входит в состав белковых веществ и многих естественных органических соединений.

Слайд 4

Получение В технике азот получают из жидкого воздуха. Как известно, воздух — это смесь газов, главным образом азота и кислорода. Сухой воздух у поверхности Земли содержит (в объемных долях): азота 78,09%, кислорода 20,95%, благородных газов 0,93%, оксида углерода (IV) 0,03%, а также случайные примеси — пыль, микроорганизмы, сероводород, оксид серы (IV) и др. Для получения азота воздух переводят в жидкое состояние, а затем испарением отделяют азот от менее летучего кислорода (т. кип. азота -195,8° С, кислорода -183° С). Полученный таким образом азот содержит примеси благородных газов (преимущественно аргона). Чистый азот можно получить в лабораторных условиях, разлагая при нагревании нитрит аммония: NH4NO3=N2 ↑ +2H2O

Слайд 5

Физические свойства Азот может иметь три физических состояния – это газообразное, жидкое и твёрдое. Изначальные состояния азота – это газообразное и жидкое состояние. В газообразном состоянии, при нормальных условиях окружающей среды, азот – это инертный бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса, растворимость в воде составляет 2,3 мл/100 г при температуре 0 градусов Цельсия, а при температуре +80 градусов Цельсия - 0,8 мл/100 г . Плотность азота в газообразном состоянии, при нормальных условиях окружающей среды, равна 1,2506 кг/м³. В жидком состоянии азот представляет собой жидкость, не имеющую цвета, запаха и вкуса, подвижную как вода. Температура кипения жидкого азота составляет -195,8 градусов по шкале Цельсия и плотность равна 808 кг/м³. Следует отметить, что при взаимодействии с воздухом, жидкий азот извлекает из него кислород, образуя оксид азота. В твёрдое состояние азот переходит при температуре -209,86 градусов Цельсия или менее, образуя белоснежные кристаллы или массу, похожую на снег. При взаимодействии с воздухом, твёрдый (замороженный) азот забирает из него кислород. При поглощении кислорода, твердый азот плавится, в результате получается жидкий раствор кислорода в азоте. Всего существует три кристаллические полиморфные модификации твёрдого азота.

Слайд 6

Химические свойства Для того чтобы азот вступил в химическую реакцию, требуется предварительная активация его молекул нагреванием, облучением или другими способами. 1). Из металлов азот реагирует в обычных условиях только с литием, образуя нитрид : 6 Li+N2=2Li3N+39 кДж 2). С другими металлами он реагирует лишь при высоких температурах, образуя нитриды. С натрием, кальцием и магнием реакция идет только при нагревании : 3С a+N2=Ca3N2 2Al+N2=2AlN 3). Образующиеся нитриды полностью гидролизуются при контакте с водой : Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3 4). С кислородом азот взаимодействует только в электрической дуге (3000-4000° С ) или при очень сильном нагревании : N2+O2 ↔ 2NO

Слайд 7

применение В больших количествах азот употребляется для получения аммиака( NH3) . Широко используется для создания инертной среды — наполнение электрических ламп накаливания и свободного пространства в ртутных термометрах, при перекачке горючих жидкостей. Им азотируют поверхность стальных изделий, т. е. насыщают их поверхность азотом при высокой температуре. В результате в поверхностном слое образуются нитриды железа, которые придают стали большую твердость. Такая сталь выдерживает нагревание до 500 °С без потери своей твердости. Важное значение азот имеет для жизни растений и животных, поскольку он входит в состав белковых веществ. Соединения азота находят применение в производстве минеральных удобрений, взрывчатых веществ и во многих отраслях промышленности.