Химические свойства Азота

Общие сведения

Азот – элемент V группы периодической системы с атомным номером 7. Открыт азот в 1772 г. Д. Резерфордом (Шотландия).

Название «азот», что означает «безжизненный», предложил в 1787 году Антуан Лавуазье, который в то время в составе группы других французских учёных разрабатывал принципы химической номенклатуры. В то время уже было известно, что 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, название сохранилось во французском и русском языках.

Существует и иная версия. Слово «азот» придумано не Лавуазье и не его коллегами по номенклатурной комиссии; оно вошло в алхимическую литературу уже в раннем средневековье и употреблялось для обозначения «первичной материи металлов», которую считали «альфой и омегой» всего сущего. Это выражение заимствовано из Апокалипсиса: «Я есмь Альфа и Омега, начало и конец». Слово составлено из начальных и конечных букв алфавитов трёх языков — латинского, греческого и древнееврейского, — считавшихся «священными», поскольку, согласно Евангелиям, надпись на кресте при распятии Христа была сделана на этих языках (а, альфа, алеф и зет, омега, тав — АAAZОТH). Составители новой химической номенклатуры хорошо знали о существовании этого слова; инициатор её создания Гитон де Морво отмечал в своей «Методической энциклопедии» (1786) алхимическое значение термина.

На латыни азот называется «Nitrogenium», то есть «рождающий селитру»; английское название производится от латинского. В немецком языке используется название Stickstoff, что означает «удушающая материя».

Азот – газ без цвета и запаха, в молекулярной форме занимает 78% объема земной атмосферы.

Неорганические соединения азота встречаются в природе в небольших количествах, что связано с хорошей растворимостью многих из них. Видимо, поэтому содержание азота в почве относительно невелико (около 1 г на 1 кг). Тем не менее, азот один из основных элементов. Будучи незаменимым компонентом молекулы белка, азот является строительным материалом для всего живого. Поэтому азот иногда называют "органогеном". Азот постоянно извлекается из почвы растениями, в результате чего почва может истощаться и становится менее плодородной.

При соединении с водородом азот образует аммиак NH ₃ , а при соединении с кислородом – ряд окислов. Получают азот из сжиженного воздуха.

Химические свойства Азота.

Только с такими активными металлами, как литий, кальций, магний, Азот взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур. С большинством других элементов Азот реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов. Хорошо изучены соединения Азота с кислородом N₂O, NO, N₂O₃, NO₂ и N₂O₅. Из них при непосредственном взаимодействии элементов (4000°С) образуется оксид NO, который при охлаждении легко окисляется далее до оксида (IV) NO₂. В воздухе оксиды Азота образуются при атмосферных разрядах. Их можно получить также действием на смесь Азота с кислородом ионизирующих излучений. При растворении в воде азотистого N₂O₃ и азотного N₂O₅ ангидридов соответственно получаются азотистая кислота HNO₂ и азотная кислота HNO₃, образующие соли - нитриты и нитраты. С водородом Азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов, при этом образуется аммиак NH₃. Кроме аммиака, известны и другие многочисленные соединения Азот с водородом, например гидразин H₂N-NH₂, диимид HN=NH, азотистоводородная кислота HN₃(H-N=N≡N), октазон N₈H₁₄ и другие; большинство соединений Азота с водородом выделено только в виде органических производных. С галогенами Азот непосредственно не взаимодействует, поэтому все галогениды Азота получают только косвенным путем, например фтористый азот NF₃ - при взаимодействии фтора с аммиаком. Как правило, галогениды Азота - малостойкие соединения (за исключением NF₃); более устойчивы оксигалогениды Азота - NOF, NOCl, NOBr, NO₂F и NO₂Cl. С серой также не происходит непосредственного соединения Азот; азотистая сера N₄S₄получается в результате реакции жидкой серы с аммиаком. При взаимодействии раскаленного кокса с Азот образуется циан (CN)₂. Нагреванием Азота с ацетиленом С₂Н₂ до 1500°С может быть получен цианистый водород HCN. Взаимодействие Азота с металлами при высоких температурах приводит к образованию нитридов (например, Mg₃N₂).

При действии на обычный Азот электрических разрядов [давление 130-270 н/м² (1-2 мм рт. cт.)] или при разложении нитридов В, Ti, Mg и Са, а также при электрических разрядах в воздухе может образоваться активный Азот, представляющий собой смесь молекул и атомов Азота, обладающих повышенным запасом энергии. В отличие от молекулярного, активный Азот весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.

Азот входит в состав очень многих важнейших органических соединений (амины, аминокислоты, нитросоединения и других).

Поиск по сайту: