Azot (lat Nitrogeni- um.) - element chimic al grupului V a sistemului periodic lui Mendeleev; 7 număr atomic, masa atomica 14,0067.
gaz incolor, inodor și fără gust. Unul dintre elementele cele mai comune, principala componentă a atmosferei Pământului (4-t J15).
Numele de „azot“ pentru noul gaz părea suficient de precisă. Dar este? Azotul este într-adevăr, spre deosebire de oxigen, nu are suport pentru respirație și de ardere. Cu toate acestea, pentru a respira oxigen pur o persoană nu poate în mod constant. Chiar și pacienții care au primit oxigen pur pentru doar o perioadă scurtă de timp. Evident, el nu este doar un oxigen neutru mai subțire. Este un amestec de azot și oxigen este cel mai potrivit pentru respirație cei mai mulți locuitori ai planetei noastre.
Este corect să numim acest element lipsit de viață? Plantele sunt hrănite, făcând îngrășământ? In primul rand compuși cu azot, potasiu și fosfor. Azotul este o parte din multitudinea de compuși organici, inclusiv vitale, cum ar fi proteine și aminoacizi.
Pentru omenire este Inerția relativă extrem de utilă a gazului. Fie că este mai predispus la reacții chimice, atmosfera Pământului nu ar exista în forma în care aceasta există. oxidant puternic la oxigen legat la azot în reacție și s-ar fi format oxizi de azot otrăvitoare. Dar dacă azotul a fost cu adevărat gaz inert cum ar fi, de exemplu, heliu, apoi fie producția chimica sau microorganisme omnipotent nu ar putea lega o atmosferă de azot și pentru a satisface nevoia întregii vieți în azotul legat. Nu ar fi amoniac, acid azotic necesar pentru producerea unei varietăți de substanțe nu ar fi fost cele mai importante ingrasaminte. Nu ar exista viață pe Pământ, pentru că azotul este o parte a tuturor organismelor. reprezintă azot timp de aproximativ 3% din greutatea corpului uman.
Elementar, nu azotul legat este utilizat pe scară largă suficient. Acesta este cel mai ieftin din punct de vedere chimic, gazele inerte, în condiții normale, cu toate acestea, în aceste procese și o chimie mare metalurgie, acolo unde este necesar pentru a proteja compusul activ sau metalul topit să reacționeze cu oxigenul, produc atmosferă protectoare de azot pur. Sub protecția azotului stocate în laboratoare ușor substanțe oxidabile. Azotul a fost saturat cu suprafețele de oțel ale unor metale și aliaje, pentru a le da o mai mare duritate și rezistență la uzură. Este cunoscut, de aliaje exemplu, oțel nitrurare și titan.
azot lichid (punctul de azot cu punct de topire și de fierbere: -210 ° C și -196 ° C) sunt utilizate în sistemele de refrigerare.
activitate chimică azot Shallow datorată în primul rând structura moleculelor sale. Ca și în majoritatea gazelor (cu excepția nobil), molecula de azot este format din doi atomi. Formarea legăturii dintre ele participa la 3 electroni de valență ale învelișului exterior al fiecărui atom. Pentru a distruge o moleculă de azot, este necesar să-și petreacă o energie foarte mare - 954.6 kJ / mol. Fără a distruge moleculele de azot în legătura chimică nu va lua. În condiții normale, este capabil să reacționeze numai nitrura de litiu Li3N da.
Sinteza amoniacului este în coloanele de sinteză gigant, unde compresorul este furnizat printr-un amestec de hidrogen și azot. Reacția are loc sub o presiune de 300 atm și o temperatură de aproximativ 500 ° C, în prezența unui catalizator. Amoniacul format NHT lichefiază frigorific (condensează). amoniac lichid este îndepărtat din sistem, iar gazele nereacționate sunt introduse într-o pompă de circulație care le livrează din nou în coloana de sinteză.
azot atomic mult mai activă. La temperaturi obișnuite reacționează cu sulf, fosfor, arsen și anumite metale, cum ar fi mercurul. Dar, pentru a obține atomi de azot fel de dificil separat. Chiar și la 3000 ° C, descompunere nu apreciabilă a moleculelor de azot în atomi.
Compușii cu azot sunt de o importanță extraordinară pentru știință și pentru multe industrii. De dragul omenirii legat de azot este costurile uriașe de energie. Metoda principală de legare a azotului în condiții industriale rămâne sinteza amoniacului NH3 (vezi. Sinteza chimică). Amoniacul - una dintre cele mai populare produse ale industriei chimice, producția mondială de ea - mai mult de 70 de milioane de tone pe an .. Procesul este la o temperatură de 400-600 ° C și o presiune în milioane Pa (sute de atmosfere), în prezența unor catalizatori, cum ar fi oxid de fier spongios cu adaosuri de potasiu și oxid de aluminiu. Insasi limitat și amoniacul este utilizat, de obicei, sub formă de soluție apoasă (amoniac în apă - ca îngrășământ lichid, amoniac - B | medicament). Dar, spre deosebire de o atmosferă de azot amoniac suferă destul de ușor reacții de adiție și de substituție. Da, și este oxidat mai ușor decât azot. De aceea, amoniacul și a fost materia primă pentru majoritatea compușilor cu azot.
oxidarea directă a azotului cu oxigenul necesită temperaturi foarte ridicate (4000 ° C) sau alte metode de impact puternic foarte activ asupra moleculelor de azot - descărcării electrice radiații ionizante. Există cinci oxizi de azot: oxid N20-azot (I), oxid de NO-azot (II), N203 - oxid nitric (III), N02 - oxid nitric (IV), N205 - oxid nitric (V).
In industrie, larg utilizat HNO3 acid azotic, care este atât puternic acide și un comburant activ. Este capabil să dizolve toate metalele cu excepția aurului și platină. Chimiștii acid azotic este cunoscut, cel puțin în XIII. folosit de alchimisti antice. Acidul azotic este extrem de larg utilizat pentru a produce compuși nitro. Acest agent de nitrare principal, prin care o parte a compușilor organici nitro sunt administrați N02. Când trei astfel de grupuri vor, de exemplu, într-o moleculă S6N5SN3 toluen, solventul organic convențional este transformat într-un exploziv - trinitrotoluen, aka TNT sau TNT. Glicerol după nitrare devine periculos exploziv - nitroglicerină.
La fel de important este acidul azotic în producția de îngrășăminte minerale. Sărurile acidului azotic - nitrați, în special nitrat de sodiu, potasiu și amoniu, sunt utilizate în principal ca îngrășământ azotoase. Dar, după cum a stabilit academician DN Prianishnikov, plantelor, dacă el este dat posibilitatea de a alege, preferă să azot azotat de amoniu.
Sărurile altor acid azotic - HN02 slab de azot - numite nitriții și sunt utilizate pe scară largă în industria chimică și alte industrii.
Primirea compușilor cu azot, cu cheltuieli minime de energie la temperaturi și presiuni scăzute, oamenii de știință au caute mult timp. Ideea că unele microorganisme pot lega azotul din aer, primul fizician exprimat românesc P. Kossovich XIX în cele din urmă. și izolat de sol primele bacterii fixatoare de azot, un alt compatriotul nostru - biochimist SN Vinograd- cer in 1890.. Dar numai recent a devenit mai mult sau mai puțin clar mecanismul de fixare a azotului de bacterii. Bacteriile asimila azotul, convertindu-l în amoniac, care este apoi transformat foarte rapid in aminoacizi si proteine. Procesul este participarea enzimelor.
În mai multe țări laborator (în URSS la începutul anilor '60.) Se obțin compuși complecși capabili de legare a azotului atmosferic. Rolul principal este dat complecși care conțin molibden, fier și magneziu. Practic am studiat și dezvoltat un proces de etrgo mecanism.