Азот (N) – газ, содержание которого в атмосфере составляет около 78 %. Азот входит в состав аминокислот и нуклеотидов. Строение атома азота определяет физические и химические свойства элемента.
Запись электронного строения атома азота – 1s22s22p3 или +7 N)2)5.
Физические свойства
Азот – двухатомный (N2) газ без запаха и вкуса, плохо растворимый в воде. Азот может находиться в газообразном, жидком и твёрдом состояниях. В сжиженной форме азот имеет температуру кипения -196°С. При -209,86°C азот становится твёрдым. Под влиянием разных температур кристаллическая решётка твёрдого азота может изменяться, создавая модификации элемента.
Химические свойства
Атомы азота соединены тройной связью (N ≡ N), что обеспечивает максимальную прочность. Даже при нагревании азота до 3000°C наблюдается незначительное разложение молекул (до 0,1 % от взятого количества газа). Именно поэтому азот – химически малоактивный элемент. В соединениях при нагревании азот легко расстаётся с другими элементами.
Основные химические свойства азота приведены в таблице.
|
Взаимодействие |
Продукт реакции |
Пример |
|
С металлами (реагирует с сильными восстановителями) |
Соль |
6Li + N2 → 2Li3N |
|
Окисление под действием электрического тока |
Оксид азота |
O2 + N2 → 2NO |
|
С водородом в присутствии катализатора (Fe), под действием температуры (400 °С) и давления (200 атм) |
Аммиак |
3H2 + N2 → 2NH3 |
|
С неметаллами при высоких температурах |
Соль |
2B + N2 → 2BN |
Соединения азота с металлами и неметаллами называются нитридами.
Азот не реагирует с кислотами, водой и основаниями. Невозможно непосредственное взаимодействие молекул азота с серой и галогенами. Более активно с этими веществами при нормальных условиях реагирует атомарный азот.
Применение
Несмотря на пассивность азота, элемент широко применяется в промышленности. Кроме того, азот входит в состав клеток, без него невозможно построение белка и ДНК.
Азот используется при производстве:
- удобрений;
- взрывчатых веществ;
- медикаментов;
- красителей;
- пластмассы;
- искусственных волокон;
- аммиака.
Жидкий азот используется для охлаждения, заморозки, а также для окисления двигателей ракет. Оксид азота применяется в качестве наркоза и для производства аэрозолей.
Что мы узнали?
Рассмотрели схему строения азота, его физические, химические свойства, применение. Азот состоит из положительно заряженного ядра и двух электронных оболочек, на которых находится семь электронов. Азот – малоактивный газ. Молекула азота состоит из двух атомов элемента, соединённых тройной связью. Азот может находиться в трёх агрегатных состояниях. Элемент реагирует с некоторыми металлами, неметаллами и кислородом. Азот используется в промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Кроме того, азот входит в состав живых организмов.
