Формула азота в химии

Формула азота в химии Онлайн калькуляторы

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Формула азота в химии Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Актуальность темы курсовой работы

Оценим за полчаса!

Формула азота в химии

Атомная масса: 14,008.а.е.м.

Электронная и графическая формула азота

Электронная формула: 1s2 2s2 2p3.

Формула азота в химии

Электронно-графическая формула внешнего электронного слоя атома азота:

Формула азота в химии

  • Азот является одним из самых распространенных элементов на Земле, а также одним из основных биогенных элементов, входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
  • Азот – простое вещество, состоящее из двух атомов азота.
  • Формула: N2.

Структурная формула азота

Структурная формула:

Формула азота в химии

Молярная масса: 28,016 г/моль.

При нормальных условиях азот – бесцветный газ, не имеет запаха, цвета и вкуса, плохо растворим в воде. В жидком состоянии – бесцветная, подвижная жидкость. При контакте с воздухом жидкий азот поглощает из него кислород. В твердом состоянии (−209,86°C) существует в виде снегоподобной массы или больших белоснежных кристаллов.

Молекула азота очень прочная, поскольку между атомами азота в молекуле N2 образуется тройная связь N≡N.

Вследствие этого многие соединения азота имеют положительную энтальпию образования (галогениды, азиды, оксиды), а соединения азота термически неустойчивы и довольно легко разлагают ся при нагревании.

Химически азот довольно инертен, поэтому в природе находится главным образом в свободном состоянии.

Азот при обычных условиях реагирует только с литием:

Формула азота в химии

при нагревании может вступить в реакцию с некоторыми другими металлами и неметаллами, также с образованием нитридов:

Формула азота в химии Формула азота в химии

Наибольшее практическое значение имеет аммиак (нитрид водорода) NH3, который получается при взаимодействии водорода с азотом:

В электрическом разряде азот реагирует с кислородом, образуя оксид азота(II) NO:

Азот также может образовывать комплексные соединения с переходными металлами.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Источник: http://ru.solverbook.com/spravochnik/formuly-po-ximii/formula-azota/

Азот, свойства атома, химические и физические свойства

Формула азота в химииФормула азота в химииФормула азота в химииФормула азота в химии

N 7  Азот

14,00643-14,00728*     1s2 2s2 2p3

Азот — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 7. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), втором периоде периодической системы.

Атом и молекула азота. Формула азота. Строение азота

  • Изотопы и модификации азота
  • Свойства азота (таблица): температура, плотность, давление и пр.
  • Физические свойства азота

Химические свойства азота. Взаимодействие азота. Реакции с азотом

Получение азота

Применение азота

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула азота. Формула азота. Строение азота:

Азот (фр. azote, по наиболее распространённой версии, от др.-греч. ἄζωτος – «безжизненный») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением N и атомным номером 7. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), втором периоде периодической системы.

Азот самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы пниктогенов.

Азот – химически весьма инертный неметалл.

Как простое вещество азот (химическая формула N2) при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В жидком состоянии азот – бесцветная, подвижная, как вода, жидкость, а в твёрдом – представляет собой белоснежныt кристаллы или снегоподобную массу.

Молекула азота двухатомна.

Химическая формула азота N2.

Электронная конфигурация атома азота 1s2 2s2 2p3. Потенциал ионизации атома азота равен 14,53 эВ (1401,5 кДж/моль).

Строение атома азота. Атом азота состоит из положительно заряженного ядра (+7), вокруг которого по атомным оболочкам движутся семь электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 5 электронов – на внешнем. Поскольку азот расположен во втором периоде, оболочки всего две.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Два спаренных электрона находится на 1s-орбитали, вторая пара электронов – на 2s-орбитали. На 2р-орбитали находятся два спаренных и один неспаренный электроны.

В свою очередь ядро атома азота состоит из семи протонов и семи нейтронов.

Радиус атома азота составляет 92 пм.

Атомная масса атома азота составляет 14,00643-14,00728 а. е. м.

Азот – один из самых распространённых элементов на Земле. Азот – основной компонент воздуха. Он занимает 78, 084 % его объёма и 75,5 % по массе.

Молекула азота крайне прочна. Атомы азота связаны прочными  тройными связями. Даже при высокой температуре молекула азота N2 слабо диссоциирует на атомарный азот.

При 3000 °C на атомарный азот диссоциирует 0,1 % молекулярного азота, при 5000 °C – несколько процентов.

Переход в атомарное состояние вызывается также полем высокочастотного электрического разряда при сильном разрежении газообразного азота или под действием солнечного излучения в высоких слоях атмосферы.

Атомарный азот намного активнее молекулярного.

Изотопы и модификации азота:

Свойства азота (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Общие сведения
Название Азот/ Nitrogenium
Символ N
Номер в таблице 7
Тип Неметалл
Открыт Даниэль Резерфорд, Англия, 1772 г.
Внешний вид и пр. Газ без цвета, запаха и вкуса
Содержание в земной коре 0,002 %
Содержание в океане 0,000050 %
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)* 14,00643-14,00728 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2 2s2 2p3
Радиус атома 92 пм
Химические свойства
Степени окисления +5, +4, +3, +2, +1, 0, −1, −2, −3
Валентность -3, -2, -1, (+1), +2, +3, +4, +5
Ковалентный радиус 75 пм
Радиус иона 13 (+5e) 171 (−3e) пм
Электроотрицательность 3,04 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 1401,5 кДж/моль (14,53 эВ)
Электродный потенциал
Физические свойства
Плотность (при  0 °C и нормальных условиях, состояние вещества – газ) 1,2506 · 10-3  г/см3
Плотность (при  -196 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость) 0,808 г/см3
Плотность (при  -210 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело) 0,8792 г/см3
Температура плавления -209,86 °C (63,29 K)
Температура кипения -195,75 °C (77,4 K)
Уд. теплота плавления 0,720 кДж/моль
Уд. теплота испарения 5,57 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 29,12 Дж/(K·моль)
Молярный объём 17,3 см³/моль
Критическая температура -149,9 °C
Критическое давление 3,905 МПа
Критическая плотность 0,304 г/см3
Давление паров 1 мм.рт.ст. (при -226°C)
10 мм.рт.ст. (при -219°C)
100 мм.рт.ст. (при -210°C)
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – газ) 0 кДж/моль
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – газ) 0 кДж/моль
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – газ) 199,9 Дж/(моль·K)
Теплопроводность (при 300 K) 0,026 Вт/(м·К)
Диэлектрическая проницаемость 1,000528 (при 25°C)
Электропроводность в твердой фазе
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость
Структура решётки кубическая
Параметры решётки a = 5,661 Å
Температура Дебая

Примечание:

* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

Физические свойства азота:

Химические свойства азота. Взаимодействие азота. Реакции с азотом:

Получение азота:

Применение азота:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

  1. Формула азота в химииФормула азота в химииФормула азота в химииФормула азота в химии
  2. карта сайта
  3. азот атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
    атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
    электронные формулы сколько атомов в молекуле азота
    сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

  • Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
  • Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
  • Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
  • Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
  • Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/azot-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Азот и его соединения

Формула азота в химииАзот —  элемент 2-го периода  V А-группы Периодической системы,  порядковый номер 7. Электронная формула атома [2He]2s22p3, характерные степени окисления 0,-3, +3 и +5, реже +2 и +4 и др. состояние Nvсчитается относительно устойчивым.

  • Шкала степеней окисления у азота:
    +5 —   N2O5, NO3, NaNO3, AgNO3
  • +4 —  NO2
  • +3 – N2O3, NO2, HNO2, NaNO2, NF3
  • +2 —  NO
  • +1 – N2O
  • 0 —  N2
  • -3 — NH3, NH4, NH3 * H2O, NH2Cl, Li3N, Cl3N.
Читайте также:  Хлор и его характеристики

Азот обладает высокой электроотрицательностью (3,07), третий после F и O. Проявляет типичные неметаллические (кислотные) свойства, образуя при этом различные кислородсодержащие кислоты, соли и бинарные соединения, а так же катион аммония NH4 и его соли.

В природе – семнадцатый по химической распространенности элемент (девятый среди неметаллов). Жизненно важный элемент для всех организмов.

  Азот N2

Простое вещество. Состоит из неполярных молекул с очень устойчивой ˚σππ-связью N≡N, этим объясняется химическая инертность элемента при обычных условиях.

Бесцветный газ без вкуса и запаха, конденсируется в бесцветную жидкость (в отличие от O2).

Главная составная часть воздуха 78,09% по объему, 75,52 по массе. Из жидкого воздуха азот выкипает раньше, чем кислород. Малорастворим в воде (15,4 мл/1 л H2O при 20 ˚C), растворимость азота меньше, чем у кислорода.

  1. При комнатной температуре N2, реагирует с фтором и в очень малой степени – с кислородом:
  2.  N2 + 3F2 = 2NF3,  N2 + O2  ↔ 2NO
  3. Обратимая реакция получения аммиака протекает при температуре 200˚C, под давлением до 350 атм и обязательно в присутствии катализатора (Fe, F2O3, FeO, в лаборатории при Pt )
  4. N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 92 кДж

В соответствии с принципом Ле-Шателье увеличение выхода аммиака должно происходить при повышении давления и понижении температуры. Однако скорость реакции при низких температурах очень мала, поэтому процесс ведут при 450-500 ˚C, достигая  15%-ного выхода аммиака. Непрориагировавшие  N2 и H2 возвращают в реактор  и тем самым увеличивают степень протекания реакции.

Азот химически пассивен по отношению к кислотам и щелочам, не поддерживает горения.

Получение в промышленности – фракционная дистилляция жидкого воздуха или удаление из воздуха кислорода химическим путем, например по реакции 2C(кокс) + O2 = 2CO при нагревании. В этих случаях получают азот, содержащий так же примеси благородных газов (главным образом аргон).

  • В лаборатории небольшие количества химически чистого азота можно получить по реакции конмутации при умеренном нагревании:
  • N-3H4N3O2(T) = N20 + 2H2O (60-70)
  • NH4Cl(p) + KNO2(p) = N20↑ + KCl +2H2O (100˚C)

Применяется для синтеза аммиака. Азотной кислоты и других азотсодержащих продуктов, как инертная среда проведения химических и металлургических процессов и хранения огнеопасных веществ.

   Аммиак NH3

Бинарное соединение , степень окисления азота равна – 3. Бесцветный газ с резким характерным запахом. Молекула имеет строение незавершенного тетраэдра [: N(H)3] (sp3-гибридизация).

Наличие у азота в молекуле NH3  донорской пары электронов на  sp3-гибридной орбитали обуславливает характерную реакцию присоединения катиона водорода, при этом образуется катион аммония NH4. Сжижается под избыточным давлением при комнатной температуре. В жидком состоянии ассоциирован за счет водородных связей.

Термически неустойчив. Хорошо растворим в воде (более 700 л/1 л H2O при 20˚C); доля в насыщенном растворе равна 34% по массе и  99% по объему, pH= 11,8.

Весьма реакционноспособный, склонен к реакциям присоединения. Сгорает в кислороде, реагирует с кислотами. Проявляет восстановительные (за счет N-3) и окислительные (за счет H+1) свойства. Осушается только оксидом кальция.

Качественные реакции – образование белого «дыма» при контакте с газообразным  HCl, почернение бумажки, смоченной раствором Hg2(NO3)2.

Промежуточный продукт при синтезе HNO3  и солей аммония. Применяется  в производстве соды, азотных удобрений, красителей, взрывчатых веществ; жидкий аммиак – хладагент. Ядовит.
Уравнения важнейших реакций:

2NH3(г) ↔ N2 + 3H2
NH3(г) + H2O  ↔ NH3 *  H2O (р)↔ NH4++ OH—
NH3(г) + HCl(г) ↔ NH4Cl(г) белый «дым»
4NH3 + 3O2 (воздух) = 2N2 + 6 H2O   (сгорание)
4NH3 + 5O2 =  4NO+ 6 H2O   (800˚C, кат. Pt/Rh)
2 NH3 + 3CuO = 3Cu + N2  + 3 H2O   (500˚C)
2 NH3 + 3Mg = Mg3N2 +3 H2           (600 ˚C )
NH3(г) + CO2(г) + H2O = NH4HCO3    (комнатная температура, давление)
Получение.

  В лаборатории – вытеснение аммиака из солей аммония при нагревании с натронной известью:  Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2+ 2H2O +NH3
Или кипячение водного раствора аммиака с последующим осушением газа.
  В промышленности аммиак получают из азота с водородом.

Выпускается промышленностью либо в сжиженном виде, либо в виде концентрированного водного раствора под техническим названием аммиачная вода.

Формула азота в химии
  Гидрат аммиака NH3 *H2O. Межмолекулярное соединение. Белый, в кристаллической решетке – молекулы  NH3 и H2O, связанные слабой водородной связью. Присутствует в водном растворе аммиака, слабое основание (продукты диссоциации – катион NH4 и анион OH). Катион аммония имеет правильно-тетраэдрическое строение   (sp3-гибридизация). Термически неустойчив, полностью разлагается при кипячении раствора. Нейтрализуется сильными кислотами. Проявляет восстановительные свойства (за счет N-3) в концентрированном растворе. Вступает в реакцию ионного обмена и комплексообразования.

   Качественная реакция – образование белого «дыма» при контакте с газообразным HCl. Применяется для создания слабощелочной среды в растворе, при осаждении амфотерных гидроксидов.

В 1 М растворе аммиака содержится в основном гидрат NH3 *H2O и лишь 0,4% ионов NH4  OH (за счет диссоциации гидрата); таким образом, ионный «гидроксид аммония NH4 OH» практически не содержится в растворе,  нет такого соединения и в твердом гидрате.
Уравнения важнейших реакций:

NH3 H2O (конц.)  = NH3↑ + H2O    (кипячение с NaOH)

NH3 H2O   + HCl (разб.)  = NH4Cl + H2O
3(NH3 H2O) (конц.)   + CrCl3 = Cr(OH)3↓ + 3 NH4Cl
8(NH3 H2O) (конц.)   + 3Br2(p) = N2↑ + 6 NH4Br + 8H2O (40-50˚C)
2(NH3 H2O) (конц.)   + 2KMnO4 = N2↑ + 2MnO2↓ + 4H2O + 2KOH
4(NH3 H2O) (конц.)    + Ag2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O
4(NH3 H2O) (конц.)    + Cu(OH)2 + [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O
6(NH3 H2O) (конц.)   + NiCl2 = [Ni(NH3)6]Cl2 + 6H2O
Разбавленный раствор аммиака (3-10%-ный) часто называют нашатырным спиртом (название придумано алхимиками), а концентрированный раствор (18,5 – 25%-ный) – аммиачный раствор (выпускается промышленностью).

Оксиды азота

  Монооксид азота NO

Несолеобразующий оксид. Бесцветный газ. Радикал, содержит ковалентную σπ-связь (N꞊O) , в твердом состоянии димер N2О2  со связью N-N. Чрезвычайно термически устойчив. Чувствителен к кислороду воздуха (буреет).

Малорастворим в воде и не реагирует с ней. Химически пассивен по отношению к кислотам и щелочам. При нагревании реагирует с металлами и неметаллами . весьма реакционноспособная смесь NO и NO2 («нитрозные газы»).

Промежуточный продукт в синтезе азотной кислоты.
Уравнения важнейших реакций:

2NO + O2(изб.) = 2NO2    (20˚C)

2NO + C(графит) =  N2 +  CО2 (400- 500˚C)
10NO + 4P(красный) =  5N2 + 2P2O5 (150- 200˚C)
2NO + 4Cu = N2  + 2 Cu2O   (500- 600˚C)
Реакции на смеси  NO и  NO2:
NO + NO2  +H2O = 2HNO2(p)
NO + NO2  + 2KOH(разб.) = 2KNO2 + H2O
NO + NO2  +  Na2CO3 =  2Na2NO2  +  CО2 (450- 500˚C)
Получение в промышленности: окисление аммиака кислородом на катализаторе, в лаборатории  — взаимодействие разбавленной азотной кислоты с восстановителями:
8HNO3 + 6Hg = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4 H2O
или восстановлении нитратов:

2NaNO2 + 2H2SO4 + 2NaI = 2NO↑ + I2↓ + 2 H2O + 2Na2SO4

Диоксид азота NO2

Кислотный оксид, условно отвечает двум кислотам — HNO2 и  HNO3 (кислота для N4 не существует). Бурый газ, при комнатной температуре мономер  NO2, на холоду жидкий бесцветный димер N2О4 (тетраоксид диазота).  Полностью реагирует с водой, щелочами.

Очень сильный окислитель, вызывает коррозию металлов. Применяется для синтеза азотной кислоты и безводных нитратов, как окислитель ракетного топлива, очиститель нефти от серы и катализатор окисления органических соединений. Ядовит.

Уравнение важнейших реакций:

2NO2 ↔ 2NO + O2

4NO2(ж) + H2O = 2HNO3 + N2О3 (син.)     (на холоду)
3 NO2 + H2O = 3HNO3 + NO↑
2NO2 + 2NaOH(разб.) = NaNO2 + NaNO3 + H2O
4NO2 + O2+ 2 H2O = 4 HNO3
4NO2 + O2 + KOH = KNO3 + 2 H2O
2NO2 + 7H2 = 2NH3 + 4 H2O   (кат. Pt, Ni)
NO2 + 2HI(p) = NO↑ + I2↓ + H2O
NO2 + H2O + SO2 = H2SO4 + NO↑   (50- 60˚C)
NO2  + K = KNO2
6NO2 + Bi(NO3)3 + 3NO   (70- 110˚C)
  Получение:  в промышленности —   окислением NO  кислородом воздуха, в лаборатории – взаимодействие концентрированной азотной кислоты с восстановителями:
6HNO3 (конц.,гор.) + S = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
5HNO3 (конц.,гор.) + P (красный) = H3PO4  + 5NO2 ↑ + H2O
2HNO3 (конц.,гор.) +  SO2 = H2SO4  + 2 NO2 ↑

Оксид диазота N2O

  1. Бесцветный газ с приятным запахом («веселящий газ»), N꞊N꞊О, формальная степень окисления азота +1, плохо растворим в воде.

    Поддерживает горение графита и магния:

  2. 2N2O + C = CO2 + 2N2   (450˚C)
    N2O + Mg = N2 + MgO (500˚C)
    Получают термическим разложением нитрата аммония:
  3. NH4NO3 = N2O + 2 H2O (195- 245˚C)

применяется в медицине, как анастезирующее средство.

Триоксид диазота N2O3

При низких температурах –синяя жидкость, ON꞊NO2, формальная степень окисления азота +3. При 20 ˚C  на 90% разлагается на смесь бесцветного NO  и  бурого NO2 («нитрозные газы», промышленный дым – «лисий хвост»).

  N2O3 – кислотный оксид, на холоду с водой образует HNO2 , при нагревании реагирует иначе:
3N2O3 + H2O = 2HNO3 + 4NO↑
Со щелочами дает соли HNO2, например NaNO2.
Получают взаимодействием  NO c O2 (4NO + 3O2 = 2N2O3) или с NO2 (NO2 + NO = N2O3)
при сильном охлаждении.

«Нитрозные газы» и экологически опасны, действуют как катализаторы разрушения озонового слоя атмосферы.

Пентаоксид диазота N2O5

Бесцветное,  твердое вещество, O2N – O – NO2, степень окисления  азота равна +5. При комнатной температуре за 10 ч разлагается на NO2 и O2. Реагирует с водой и щелочами как кислотный оксид:
N2O5 + H2O = 2HNO3
N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2
Получают дегидротацией дымящейся азотной кислоты:
2HNO3  + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
или окислением NO2 озоном при  -78˚C:
2NO2 + O3 = N2O5 + O2

Азотная кислота

 Нитриты и нитраты

Нитрит калия KNO2.  Белый, гигроскопичный. Плавится без разложения. Устойчив в сухом воздухе. Очень хорошо растворим в воде (образуя бесцветный раствор), гидролизуется по аниону. Типичный окислитель и восстановитель в кислотной среде, очень медленно реагирует в щелочной среде.

Вступает в реакции ионного обмена. Качественные реакции на ион NO2— обесцвечивание фиолетового раствора MnO4  и появление черного осадка при добавлении ионов I. Применяется в производстве красителей, как аналитический реагент на аминокислоты и йодиды, компонент фотографических реактивов.

уравнение важнейших реакций:

2KNO2(т)  + 2HNO3(конц.) = NO2↑ + NO↑ + H2O  + 2KNO3
2KNO2 (разб.)+ O2(изб.) → 2KNO3 (60-80 ˚C)
KNO2  + H2O + Br2 = KNO3  + 2HBr

5NO2— + 6H+  + 2MnO4— (фиол.) = 5NO3—   + 2Mn2+ (бц.) + 3H2O
3 NO2—  + 8H+ + CrO72- = 3NO3— + 2Cr3+ + 4H2O
NO2—(насыщ.) + NH4+(насыщ.)=  N2↑ +  2H2O
2NO2—  + 4H+ + 2I—(бц.) = 2NO↑ + I2(черн.) ↓ = 2H2O
NO2—(разб.) + Ag+ = AgNO2 (светл.желт.)↓
Получение впромышленности – восстановлением калийной селитры в процессах:
KNO3 + Pb = KNO2  + PbO (350-400˚C)
KNO3 (конц.) + Pb(губка) + H2O = KNO2+ Pb(OH)2↓
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO2  + CaSO4 (300 ˚C)

Hитраткалия KNO3
Техническое название калийная, или индийская соль, селитра. Белый, плавится без разложения при дальнейшем нагревании разлагается. Устойчив на воздухе.

Хорошо растворим в воде (с высоким эндо-эффектом, = -36 кДж), гидролиза нет. Сильный окислитель при сплавлении (за счет выделения атомарного кислорода). В растворе восстанавливается только атомарным водородом (в кислотной среде до KNO2, в щелочной среде до NH3).

Применяется в производстве стекла, как консервант пищевых продуктов, компонент пиротехнических смесей и минеральных удобрений.

  • 2KNO3 = 2KNO2  +  O2                                                             (400- 500 ˚C)
  • KNO3 + 2H0 (Zn, разб. HCl) = KNO2 + H2O     
  • KNO3 + 8H0 (Al, конц. KOH) = NH3↑ + 2H2O + KOH     (80 ˚C)
  • KNO3 + NH4Cl = N2O↑ + 2H2O + KCl                 (230- 300 ˚C)
  • 2 KNO3 + 3C (графит) + S = N2 + 3CO2 + K2S   (сгорание)
  • KNO3 + Pb = KNO2 + PbO                                    (350 — 400  ˚C)
  • KNO3 + 2KOH + MnO2 = K2MnO4 + KNO2 + H2O                                    (350 — 400  ˚C)
  • Получение: в промышленности
    4KOH (гор.) + 4NO2  + O2  = 4KNO3 +  2H2O
  • и в лаборатории:
    KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl↓

Формула азота в химии
Азот — характеристика элемента, физические и химические свойства простого вещества. Аммиак, соли аммония.
Азотная кислота — строение и химические свойства

Источник: http://himege.ru/azot-i-ego-soedineniya/

Азот — урок. Химия, 8–9 класс

Азот — химический элемент № (7). Он расположен в VА группе Периодической системы химических элементов.

N7+7)2e)5e

На внешнем слое атома азота содержатся пять валентных электронов, до его завершения не хватает трёх электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом азоту характерна степень окисления (–3), а при взаимодействии с более электроотрицательными кислородом и фтором он проявляет положительные степени окисления от (+1) до (+5).

Азот в виде простого вещества содержится в воздухе. Его объёмная доля составляет (78) %. В земной коре соединения азота встречаются редко. Известно месторождение нитрата натрия NaNO3 (чилийская селитра).

Азот относится к жизненно важным элементам, так как входит в состав молекул белков и нуклеиновых кислот.

Молекулы простого вещества состоят из двух атомов, связанных прочной тройной связью:

 N:::N….,  N≡N.

  • При обычных условиях азот — бесцветный газ без запаха и вкуса, малорастворимый в воде.
  • Не ядовит.
  • Азот химически малоактивен из-за прочной тройной связи и в химические реакции вступает только при высоких температурах.
  • При комнатной температуре он реагирует только с литием с образованием нитрида лития:
  • 6Li0+N20=2Li+13N−3.
  • При нагревании образует нитриды и с некоторыми другими металлами:
  • 3Ca+N2=tCa3N2.
  • С водородом азот реагирует только при высоком давлении, повышенной температуре и в присутствии катализатора. В реакции образуется аммиак:
  • N20+3H20⇄t,p,k2N−3H3+1.
  • В реакциях с металлами и водородом азот проявляет окислительные свойства.
  • Восстановительные свойства азота проявляются в реакции с кислородом:
  • N20+O20⇄t2N+2O−2.

Реакция возможна только при очень высокой температуре ((3000) °С) и частично протекает в атмосфере во время грозы. Образуется оксид азота((II)).

Большое количество азота используется для получения аммиака и азотных удобрений.

Применяется он для создания инертной среды при проведении химических реакций. Жидкий азот находит применение в медицине, используется для охлаждения в химических и физических исследованиях.

Чистый азот получают из воздуха.

Источник: https://www.yaklass.ru/p/himija/89-klass/khimiia-nemetallov-157456/azot-i-ego-soedineniia-161796/re-c79e2cf3-4588-479f-88f0-348ec0688712

№7 Азот

Азот (англ. Nitrogen, франц. Azote, нем. Stickstoff) был открыт почти одновременно несколькими исследователями. Кавендиш получил азот из воздуха (1772), пропуская последний через раскаленный уголь, а затем через раствор щелочи для поглощения углекислоты.

Кавендиш не дал специального названия новому газу, упоминая о нем как о мефитическом воздухе (лат. — mephitis — удушливое или вредное испарение земли). Официально открытие азота обычно приписывается Резерфорду, опубликовавшему в 1772 г.

диссертацию «О фиксируемом воздухе, называемом иначе удушливым», где впервые описаны некоторые химические свойства азота. В эти же годы Шееле получил азот из атмосферного воздуха тем же путем, что и Кавендиш. Он назвал новый газ испорченным воздухом (Verdorbene Luft).

Пристли (1775) назвал азот флогистированным воздухом (Air phlogisticated). Лавуазье в 1776-1777 гг. подробно исследовал состав атмосферного воздуха и установил, что 4/5 его объема состоят из удушливого газа (Air mofette).

Лавуазье предложил назвать элемент «азот» от отрицательной греческой приставки «а» и слова жизнь «зоэ», подчеркивая его неспособность поддерживать дыхание. В 1790 году для азота было предложено название «нитроген» (nitrogene — «образующий селитру»), что и стало в дальнейшем основой международного названия элемента (Nitrogenium) и символа азота — N.

Нахождение в природе, получение:

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. Общее содержание азота в земной коре 0,01%.

В атмосфере азота содержится примерно 4 квадрильона (4·1015) тонн, а в океанах — около 20 триллионов (20·1012) тонн. Незначительная часть этого количества — около 100 миллиардов тонн — ежегодно связывается и включается в состав живых организмов.

Из этих 100 миллиардов тонн связанного азота только 4 миллиарда тонн содержится в тканях растений и животных — все остальное накапливается в разлагающих микроорганизмах и в конце концов возвращается в атмосферу.
В технике азот получают из воздуха.

Для получения азота воздух переводят в жидкое состояние, а затем испарением отделяют азот от менее летучего кислорода (tкипN2 = -195,8°С, tкипO2 = -183°С)
В лабораторных условиях чистый азот можно получить разлагая нитрит аммония или смешивая при нагревании растворы хлорида аммония и нитрита натрия:

NH4NO2
N2 + 2H2O;       NH4Cl + NaNO2
NaCl + N2 + 2H2O.

Физические свойства:

Природный азот состоит из двух изотопов: 14N и 15N. При обычных условиях азот — газ без цвета, запаха и вкуса, немного легче воздуха, плохо растворяется в воде (в 1 л воды растворяется 15,4 мл азота, кислорода — 31 мл). При температуре -195,8°C азот переходит в бесцветную жидкость, а при температуре -210,0°C — в белое твердое вещество.

В твердом состоянии существует в виде двух полиморфных модификаций: ниже -237,54°C устойчива форма с кубической решеткой, выше — с гексагональной.
Энергия связи атомов в молекуле азота очень велика и составляет 941,6 кДж/моль. Расстояние между центрами атомов в молекуле 0,110 нм. Молекула N2 диамагнитна. Это свидетельствует о том, что связь между атомами азота тройная.

Плотность газообразного азота при 0°C 1,25046 г/дм3

Химические свойства:

При обычных условиях азот — химически малоактивное вещество из-за прочной ковалентной связи.

В обычных условиях реагирует только с литием, образуя нитрид:
6Li + N2 = 2Li3N
С повышением температуры активность молекулярного азота увеличивается, при этом он может быть может быть и окислителем (с водородом, металлами), и восстановителем (с кислородом, фтором).

При нагревании, повышенном давлении и в присутствии катализатора азот взаимодействует с водородом образуя аммиак:
N2 + 3H2 = 2NH3
С кислородом азот соединяется только в электрической дуге с образованием оксида азотa(II): N2 + O2 = 2NO
В электрическом разряде возможна и реакция со фтором: N2 + 3F2 = 2NF3

Важнейшие соединения:

Азот способен образовывать химические соединения, находясь во всех степенях окисления от +5 до -3. Соединения в положительных степенях окисления азот образует с фтором и кислородом, причем в степенях окисления больше +3 азот может находиться только в соединениях с кислородом.

Аммиак, NH3 — бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде («нашатырный спирт»).
Аммиак обладает основными свойствами, взаимодействует с водой, галогеноводородами, кислотами:
NH3 + H2O NH3*H2O NH4+ + OH — ;       NH3 + HCl = NH4Cl
Один из типичных лигандов в комплексных соединениях:
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 (фиол.

, р-рим)
Восстановитель:
2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O. Гидразин — N2H4 (пернитрид водорода), … Гидроксиламин — NH2OH, … Оксид азота(I), N2O (закись азота, веселящий газ). …
Оксид азота(II), NO — бесцветный газ, не имеет запаха, в воде малорастворим, относится к несолеобразующим.

В лаборатории получают при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
В промышленности получают каталитическим окислением аммиака при получении азотной кислоты:

4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O

Легко окисляется до оксида азота(IV): 2NO + O2 = 2NO2
Оксид азота(III), ??? ……

Азотистая кислота, ??? …

Нитриты, ??? …

Оксид азота(IV), NO2 — ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах, хорошо растворяется в воде, давая при этом две кислоты, азотистую и азотную: H2O + NO2 = HNO2 + HNO3

При охлаждении переходит в бесцветный димер: 2NO2 N2O4
Оксид азота(V), ??? ……

Азотная кислота, HNO3 — бесцветная жидкость с резким запахом, tкип = 83°С. Сильная кислота, соли — нитраты.

Один из сильнейших окислителей, что обусловлено наличием в составе кислотного остатка атома азота в высшей степени окисления N+5.

При взаимодействии азотной кислоты с металлами в качестве основного продукта выделяется не водород, а различные продукты восстановления нитрат-иона:

Cu + 4HNO3 (конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;
4Mg + 10HNO3 (оч.разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 5H2O. Нитраты, ??? ……

Широко используется для создания инертной среды — наполнения электрических ламп накаливания и свободного пространства в ртутных термометрах, при перекачке жидкостей, в пищевой промышленности как упаковочный газ. Им азотируют поверхность стальных изделий, в поверхностном слое образуются нитриды железа, которые придают стали большую твердость.

Жидкий азот часто используется для глубокого охлаждения различных веществ.
Важное значение азот имеет для жизни растений и животных, поскольку он входит в состав белковых веществ. В больших количествах азот применяется для получения аммиака.

Соединения азота находят применение в производстве минеральных удобрений, взрывчатых веществ и во многих отраслях промышленности.

Л.В. Черкашина
ХФ ТюмГУ, гр. 542(I)

Источники: — Г.П. Хомченко. Пособие по химии для поступающих в вузы. М., Новая волна, 2002. — А.С. Егоров, Химия. Пособие-репетитор для поступающих в вузы. Ростов-на-Дону, Феникс, 2003.

— Открытие элементов и происхождение их названий/Азот

Источник: http://www.kontren.narod.ru/x_el/info07.htm

2.3.3. Химические свойства азота и фосфора

Химический элемент азот образует только одно простое вещество. Данное вещество является газообразным и образовано двухатомными молекулами, т.е. имеет формулу N2.

Не смотря то, что химический элемент азот имеет высокую электроотрицательность, молекулярный азот N2 является крайне инертным веществом. Обусловлен данный факт тем, что в молекуле азота имеет место крайне прочная тройная связь (N≡N).

По этой причине практически все реакции с азотом протекают только при повышенных температурах.

Взаимодействие азота с металлами

Единственное вещество, которое реагирует с азотом в обычных условиях – литий:

Интересным является тот факт, что с остальными активными металлами, т.е. щелочными и щелочноземельными, азот реагирует только при нагревании:

Взаимодействие азота с металлами средней и низкой активности (кроме Pt и Au) также возможно, однако требует несравнимо более высоких температур.

Нитриды активных металлов легко гидролизуются водой:

А также растворами кислот, например:

Взаимодействие азота с неметаллами

Азот реагирует с водородом при нагревании в присутствии катализаторов. Реакция является обратимой, поэтому для повышения выхода аммиака в промышленности процесс ведут при высоком давлении:

Как восстановитель азот реагирует со фтором и кислородом. Со фтором реакция идет при действии электрического разряда:

С кислородом реакция идет под действием электрического разряда или при температуре более 2000 оС и является обратимой:

Из неметаллов азот не реагирует с галогенами и серой.

Взаимодействие азота со сложными веществами

В рамках школьного курса ЕГЭ можно считать, что азот не реагирует ни с какими сложными веществами кроме гидридов активных металлов:

Химические свойства фосфора

Существует несколько аллотропных модификаций фосфора., в частности белый фосфор, красный фосфор и черный фосфор.

Белый фосфор образован четырехатомными молекулами P4, не является устойчивой модификацией фосфора. Ядовит. При комнатной температуре мягкий и подобно воску легко режется ножом. На воздухе медленно окисляется, и из-за особенностей механизма такого окисления светится в темноте (явление хемилюминесценции). Даже при слабом нагревании возможно самопроизвольное воспламенение белого фосфора.

Из всех аллотропных модификаций белый фосфор наиболее активен.

Красный фосфор состоит из длинных молекул переменного состава Pn. В некоторых источниках указывается то, что он имеет атомное строение, но корректнее все-таки считать его строение молекулярным.

Вследствие особенностей строения является менее активным веществом по сравнению с белым фосфором, в частности в отличие от белого фосфора на воздухе окисляется значительно медленнее и для его воспламенения требуется поджиг.

Черный фосфор состоит из непрерывных цепей Pn и имеет слоистую структуру схожую со структурой графита, из-за чего и внешне похож на него. Данная аллотропная модификация имеет атомное строение.

Самый устойчивый из всех аллотропных модификаций фосфора, наиболее химически пассивен.

По этой причине, рассмотренные ниже химические свойства фосфора следует относить прежде всего к белому и красному фосфору.

Взаимодействие фосфора с неметаллами

Реакционная способность фосфора является более высокой, чем у азота. Так, фосфор способен гореть после поджига при обычных условиях, образуя кислотный оксид Р2O5:

  • а при недостатке кислорода оксид фосфора (III):
  • Реакция с галогенами также протекает интенсивно. Так, при хлорировании и бромировании фосфора в зависимости от пропорций реагентов образуются тригалогениды или пентагалогениды фосфора:
  • Ввиду существенно более слабых окислительных свойства йода по сравнению с остальными галогенами, возможно окисление фосфора йодом только до степени окисления +3:
  • В отличие от азота фосфор с водородом не реагирует.

Взаимодействие фосфора с металлами

Фосфор реагирует при нагревании с активными металлами и металлами средней активности образуя фосфиды:

  1. Фосфиды активных металлов подобно нитридам гидролизуются водой:
  2. А также водными растворами кислот-неокислителей:

Взаимодействие фосфора со сложными веществами

Фосфор окисляется кислотами окислителями, в частности, концентрированными азотной и серной кислотами:

Следует знать, что белый фосфор реагирует с водными растворами щелочей. Однако, ввиду специфичности умение записывать уравнения таких взаимодействий на ЕГЭ по химии пока еще не требовалось.

  • Тем не менее, тем, кто претендует на 100 баллов, для собственного спокойствия, можно запомнить следующие особенности взаимодействия фосфора с растворами щелочей на холоду и при нагревании.
  • На холоду взаимодействие белого фосфора с растворами щелочей протекает медленно. Реакция сопровождается образованием газа с запахом тухлой рыбы — фосфина и соединения с редкой степенью окисления фосфора +1:
  • При взаимодействии белого фосфора с концентрированным раствором щелочи при кипячении выделяется водород и образуется фосфит:

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/himicheskie-svojstva-azota-i-fosfora

Физические свойства азота

Азот — инертный двухатомный газ без цвета и запаха, химическая формула двухатомной молекулы N2, молярная масса 28,01 кг/кмоль, самый распространённый элемент на Земле. Содержание азота в атмосферном воздухе составляет около 78,09% по объёму.

Применяется в технологических процессах в качестве инертной затворной среды, например, для сухих газовых торцовых уплотнений и уплотнительных комплексов, в химической промышленности для синтеза аммиака.

Жидкий азот используется как хладагент, в машиностроении для сборки неразъемных соединений с натягом [охлаждение охватываемой детали].

Азот находит применение в специальных технологических процессах для нанесения на поверхности стальных деталей тонкого слоя износостойкого покрытия — нитрида титана; в соединении с кремнием образует износостойкий перспективный керамический материал нитрид кремния Si3N4.

Плотность азота при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа (1 атм) и различной температуре

Температура азота Плотность азота, ρ
оС кг/м3
-23 1,3488
27 1,1233
77 0,9625
127 0,8425
177 0,7485
227 0,6739
277 0,6124

Динамическая и кинематическая вязкость азота при нормальном атмосферном давлении и различной температуре

Температура Динамическая вязкость азота, μ Кинематическая вязкость азота, ν
оС (Н • c / м2) x 10-7 (м2 / с) x 10-6
-73 129,2 7,65
-23 154,9 11,48
27 178,2 15,86
77 200,0 20,78
127 220,4 26,16
177 239,6 32,01
227 257,7 38,24

Основные физические свойства азота при различной температуре

Температура Плотность, ρ Удельная теплоёмкость, Cp Теплопроводность, λ Кинематическая вязкость, ν Число Прандтля, Pr
K кг/м3 Дж / (кг • К) Вт / (м • К) (м2 / с) x 10-6
200 1,6883 1043 0,0183 7,65 0,736
300 1,1233 1041 0,0259 15,86 0,716
400 0,8425 1045 0,0327 26,16 0,704
500 0,6739 1056 0,0389 38,24 0,700
600 0,5615 1075 0,0446 51,79 0,701
700 0,4812 1098 0,0499 66,71 0,706

* Табличные данные подготовлены по материалам зарубежных справочников

Формулы физических свойств азота

При выполнении инженерных расчетов удобнее использовать приближённые формулы для оценки физических свойств азота N2⋆:

⋆ Приближённые формулы физических свойств азота получены авторами настоящего сайта.

Размерность величин: температура — градусы Цельсия. Формула плотности азота приведена для атмосферного давления.

Приближённые формулы действительны в диапазоне температур азота от -23 до 277 oC.

Источник: http://www.highexpert.ru/content/gases/nitrogen.html

Ссылка на основную публикацию