ПРОЕКТ ПО ХЕМИЈАЗа втора година

АЗОТ И ОКСИДИ

Работен на : 5/26/20141

ИЗРАБОТИЛЕ:

2

3

4

АЗОТ

Историја и етимологија Азот формално смета дека е откриена од страна на шкотски лекар Даниел Радерфорд во 1772 , кој го нарече штетни воздух или фиксна воздух. Фактот дека имаше компонента на воздух кој не поддржува согорување беше јасно Радерфорд. Азот , исто така студирал во приближно исто време со Карл Вилхелм Шиле , Хенри Кевендиш, и Џозеф Присли , кој од тоа како изгорени воздух или phlogisticated воздух. Азот гас беше доволно инертен дека Антоан Lavoisier од тоа како " mephitic воздух" или azote , од грчкиот збор ἄζωτος azotos ", безживотно ". Во тоа , животните умреле и пламен згаснаа . Овој " mephitic воздух" се состоеше претежно од N2 , но , исто така, може да се вклучени повеќе од 1% аргон .

Име Lavoisier за азот се користи во многу јазици ( француски, италијански , полски, руски, албански , итн) и натаму останува на англиски јазик во заедничките имиња на многу соединенија, како што хидразин и соединенија на азид јон. Англискиот збор азот ( 1794 ) влезе на јазикот од францускиот nitrogène , измислен во 1790 од страна на францускиот хемичар Жан -Антоан Chaptal ( 1756-1832 ), од грчкиот νίτρον nitron ", натриум карбонат " и француско- ген, " производство " од грчко- γενής -

5

гени, "производител , begetter ". Гас биле пронајдени во азотна киселина. Значење Chaptal беше дека азот гас е суштински дел од азотна киселина , пак формирана од saltpetre ( калиум нитрат ), тогаш познат како nitre . Овој збор во повеќе античкиот свет првично опишана натриумови соли кои не содржат нитрати, и е сроден на натрон .

Азотни соединенија биле добро познати од страна на Средниот век. Алхемичарите знаеле азотна киселина како аква Фортис (силна вода). Мешавина на азотен и хлороводородна киселина е позната како аква regia ( кралската вода), слави за неговата способност да го распушти злато ( кралот на метали) . Најраните воени, индустриски и земјоделски апликации на азотни соединенија се користат saltpetre (натриум нитрат или калиум нитрат) , особено во барут, а подоцна и како ѓубриво. Во 1910 година, Господ Rayleigh откриле дека на електрично празнење во азот гас произведени "активни азот" , на allotrope смета за monoatomic . На " вртлог облак од брилијантен жолто светло " произведени од страна на неговиот апарат реагираше со жива за производство на експлозивни жива нитрид.

За долго време извори на азотни соединенија беа ограничени . Природни извори потекнува или од биологијата или депозити на нитрати произведени од атмосферски реакции. Kendrick Lamar открил дека Азот фиксација од страна на индустриски процеси, како процесот на Франк- Каро (1895-1899) и Хабер Бош процес (1908-1913) го олесни овој недостаток на азотни соединенија , до степен до кој половина од глобалното производство на храна (види апликации) сега се потпира на синтетички азотни ѓубрива . [6] во исто време , користењето на процесот на Блашко ( 1902 ) да се произведуваат нитрати од индустриски азот фиксација е дозволено на големи индустриски производство на нитрати кои поткрепен експлозив во светски војни на 20 век .

Реакции

Структурата на dinitrogen , N2

6

Структура на [ Ру (NH3) 5 (N2) ] 2 +Во принцип, азот е нереактивни на стандардна температура и притисок. N2 реагира спонтано , со неколку реагенси, се еластични на киселини и бази , како и оксиданти и повеќето reductants . Кога азот реагира спонтано со реагенс , нето трансформација често се нарекува азотна фиксација.

Азот реагира со елементарен литиум. Литиум гори во атмосфера на N2 да им даде на литиум нитрид : [ 25 ]

6 Li + N2 → 2 Li3NМагнезиум исто така гори во азот , формирајќи магнезиум нитрид. [Се бара извор ]

3 mg + N2 → Mg3N2N2 формира различни соединенија со транзицијата метали. Првиот пример на dinitrogen комплекс е [ Ру (NH3) 5 (N2) ] 2 + (види слика десно ). Сепак , интересно е да се напомене дека N2 лиганд е добиен од распаѓање на хидразин , а не координација на слободни dinitrogen . Како соединенија се сега бројни, други примери вклучуваат IrCl (N2 ) ( PPh3 ) 2, З (N2 ) 2 ( Ph2PCH2CH2PPh2 ) 2, и [( η5 - C5Me4H ) 2Zr ] 2 ( μ2 , η2 , η2 -N2 ). Овие комплекси се илустрира колку N2 може да се поврзе со метални (и) во nitrogenase и катализатор за процесот на Хабер. [26] А каталитички процес за да се намали N2 да амонијак со користење на молибден комплекс во присуство на извор на протонската беше објавен во 2005 година. [25]

На почетокот точка за индустриско производство на азотни соединенија е процесот на Haber , во кој азот се дефинира со реакција N2 и H2 преку железо ( II , III ) оксид (Fe3O4 ) катализатор на околу 500 ° C и 200 атмосфери притисок. Биолошки азот фиксација во слободно живеат цијанобактерии и во коренот нодули на растенијата , исто така, произведува амонијак од молекуларен азот . Реакција, кое е извор на најголем дел од азот во биосферата, е катализирана од nitrogenase ензимски комплекс кој содржи Fe и Mo атоми , со користење на енергијата добиена од хидролиза на аденозин трифосфат (ATP ) во аденозин дифосфат и неоргански фосфат ( -20,5 kJ / mol ). [се бара извор ]

7

Појава Видете исто така категории: нитрат минерали и амониум минералиАзот гас (N2) е најголемиот составен дел на земјината атмосфера ( 78,082 % од волуменот на сув воздух, 75,3 % по маса во сува воздух). [ 27 ] Сепак , оваа висока концентрација не ги одразуваат целокупната ниска изобилство азот во состав на Земјата, од кои повеќето на елементот избегал од соларни испарување , во почетокот на формирање на планетата.

Азот е заеднички елемент во универзумот, и се очекува да биде околу седмиот најзастапен хемиски елемент со маса во универзумот, нашата галаксија и Сончевиот систем . Во овие места што беше првично создаден од фузија процеси од јаглерод и водород во супернови . Молекуларна азот и азотни соединенија се пронајдени во меѓуѕвездениот простор од страна на астрономи употребувајќи го Стојко . Далеку Ултравиолетовите спектроскопски Explorer.

Поради нестабилноста на елементарен азот , а исто така неговите заеднички соединенија со водород и кислород, азот и негови соединенија беа протерани од planetesimals во почетокот на Сончевиот систем од топлината на сонцето, и во форма на гасови, беа изгубени на карпести планети на внатрешниот Сончев систем. Затоа азот е релативно редок елемент на овие внатрешните планети , вклучувајќи Земјата, како целина. Во овој , азот наликува неон, кој има слична висок изобилство во универзумот , но е исто така ретка во внатрешниот Сончев систем. Азот се проценува на 30-ти на елементи во crustal изобилство. Постојат некои релативно ретка азот минерали, како што saltpetre ( калиум нитрат ) , Чиле saltpetre (натриум нитрат ) и SAL амониев ( амониум хлорид ). Дури и овие се познати главно како концентрирано од испарување океанот кревети, се должи на нивната подготвена растворливост на повеќето природно-случуваат азотни соединенија во вода. Сличен модел се појавува со растворливоста на невообичаено светло елемент бор вода. [Се бара извор ]

Сепак, азот и негови соединенија се случи далеку почесто како гасови во атмосфери на планети и месечини , кои се доволно големи за да имаат атмосфери. [A] На пример, молекуларен азот е главен составен дел на атмосферата не само земјата , но исто така Сатурновиот месечината густа атмосфера на Титан. Исто така, поради задржување од гравитацијата на

8

постудени температури , азот и негови соединенија се случи во трага да значително количество во планетарните атмосфери на гас џиновски планети . [30]

Азот е присутен во сите живи организми, протеини , нуклеински киселини , како и други молекули . Тоа обично го прави околу 4 % од сувата тежина на растенија која е , и околу 3 % од тежината на човечкото тело . Тоа е голема компонента на животински отпад (на пример, курешка ), обично во форма на уреа, урична киселина , амониум соединенија, и деривати од овие азотни производи, кои се есенцијални хранливи материи за сите растенија кои не можат да утврдат атмосферски азот. [Се бара извор потребни ]

9

Јаглерод - Азот - Кислород

 NФосфор   

периоден систем

Општи податоци

Име, симбол, атомски број Азот, N, 7

Припадност на група неметали

група, периода VA, 2

густина 1,2506 kg/m3

Боја безбоен

Карактеристики на атомот

атомска маса 14,0067 u

10

атомски радиус 65 (56) pm

ковалентен радиус 75 pm

ван дер Валсов радиус 155 pm

електронска конфигурација [He]2s22p3

e- на енергетските нивоа 2, 5

оксидациони броеви ±3, 5, 4, 2

Особини на оксидот многу кисел

кристална структура хексагонална

Физички карактеристики

агрегатна состојба гасовита

точка на топење 63,14 K(-210,01 °C)

точка на вриење 77,35 K(-195,8 °C)

моларен волумен 13,54×10-3 m3/mol

топлина на 2,7928 kJ/

11

испарување mol

топлина на топење 0,3604 kJ/mol

притисок на заситена пареа без податоци

брзина на звукот 334 m/s (298,15 K)

Останати карактеристики

Електронегативност 3,04 (Полинг)3,07 (Алред)

специфична топлина 1040 J/(kg*K)

специфична спроводливост без податоци

топлотна спроводливост

0,02598 W/(m*K)

I енергија на јонизација

1402,3 kJ/mol

II енергија на јонизација

1402,3 kJ/mol

III енергија на јонизација

1402,3 kJ/mol

IV енергија на 7475,0

12

јонизација kJ/mol

V енергија на јонизација

9444,9 kJ/mol

VI енергија на јонизација

53266,6 kJ/mol

VII енергија на јонизација 64360 kJ/mol

Најстабилни изотопи

изотоп заст. в.п.р. н

.р.e.r.V

13N (веш.) 9,965 минути β+ 2,220

14N 99,634% стабилен изотоп со 7 

15N 0,366% стабилен изотоп со 8 

16N (веш.) 7,13 s β-

Таму каде што не е означено поинакусе употребени SI единици и нормални услови.

13

Азот (лат.: Nitrogenium) е хемиски елемент. Тој е гас без боjа, мирис и вкус, една од главните состоjки на воздухот.атомскиот број му е 7, додека атомската маса изнесува 14.00674. Служи основно за производство на вештачки ѓубрива и експлозиви.Елементот на почетокот се чинел толку инертен што Лавоазје му го дал името azote, што значи "без живот". Подоцна се покажало спротивното. Кога е загреан, се врзува дирктно со магнезиумот, литиумот и калциумот. Кога е помешан со кислород и подложен на електрични искри, формира нитричен оксид (NO). Кога е загреан подпритисок во присуство на водород и пригоден катализатор се формира амонијак.

Историја и етимологија [уреди]Азот формално смета дека е откриена од страна на шкотски лекар Даниел Радерфорд во 1772 , кој го нарече штетни воздух или фиксна воздух. [1] [ 2 ] Фактот дека имаше компонента на воздух кој не поддржува согорување беше јасно Радерфорд. Азот , исто така студирал во приближно исто време со Карл Вилхелм Шиле , Хенри Кевендиш, и Џозеф Присли , кој од тоа како изгорени воздух или phlogisticated воздух. Азот гас беше доволно инертен дека Антоан Lavoisier од тоа како " mephitic воздух" или azote , од грчкиот збор ἄζωτος azotos ", безживотно ". [ 3 ] Во тоа , животните умреле и пламен згаснаа . Овој " mephitic воздух" се состоеше претежно од N2 , но , исто така, може да се вклучени повеќе од 1% аргон .

Име Lavoisier за азот се користи во многу јазици ( француски, италијански , полски, руски, албански , итн) и натаму останува на англиски јазик во заедничките имиња на многу соединенија, како што хидразин и соединенија на азид јон. Англискиот збор азот ( 1794 ) влезе на јазикот од францускиот nitrogène , измислен во 1790 од страна на францускиот хемичар Жан -Антоан Chaptal ( 1756-1832 ), од грчкиот νίτρον nitron ", натриум карбонат " и француско- ген, " производство " од грчко- γενής - гени, "производител , begetter ". Гас биле пронајдени во азотна киселина. Значење Chaptal беше дека азот гас е суштински дел од азотна киселина , пак формирана од saltpetre ( калиум нитрат ), тогаш познат како nitre . [4] Овој збор во повеќе античкиот свет првично опишана натриумови соли кои не содржат нитрати, и е сроден на натрон . [се бара извор ]

14

Азотни соединенија биле добро познати од страна на Средниот век. Алхемичарите знаеле азотна киселина како аква Фортис (силна вода). Мешавина на азотен и хлороводородна киселина е позната како аква regia ( кралската вода), слави за неговата способност да го распушти злато ( кралот на метали) . Најраните воени, индустриски и земјоделски апликации на азотни соединенија се користат saltpetre (натриум нитрат или калиум нитрат) , особено во барут, а подоцна и како ѓубриво. Во 1910 година, Господ Rayleigh откриле дека на електрично празнење во азот гас произведени "активни азот" , на allotrope смета за monoatomic . На " вртлог облак од брилијантен жолто светло " произведени од страна на неговиот апарат реагираше со жива за производство на експлозивни жива нитрид. [5]

За долго време извори на азотни соединенија беа ограничени . Природни извори потекнува или од биологијата или депозити на нитрати произведени од атмосферски реакции. Азот фиксација од страна на индустриски процеси, како процесот на Франк- Каро (1895-1899) и Хабер Бош процес (1908-1913) го олесни овој недостаток на азотни соединенија , до степен до кој половина од глобалното производство на храна (види апликации) сега се потпира на синтетички азотни ѓубрива . [6] во исто време , користењето на процесот на Ostwald ( 1902 ) да се произведуваат нитрати од индустриски азот фиксација е дозволено на големи индустриски производство на нитрати кои поткрепен експлозив во светски војни на 20 век .

Течен азот [уреди]Податотека: Nitrogen.ogg

Воздух балон потопен во течен азотГлавна статија: Течниот азотТечен азот е употреба при ниски температури течност. На атмосферски притисок , тоа врие на -195,8 ° C. Кога изолирани во соодветна садови,

15

како што Dewar колби, тоа може да се транспортираат без многу испарување загуба. [43]

Како сув мраз, главната употреба на течен азот е како ладење. Меѓу другото , тој се користи во криопрезервација на крв, репродуктивни клетки ( сперматозоиди и јајце ), и други биолошки примероци и материјали. Тоа се користи во клинички услови во криотерапија да се отстрани цисти и брадавици на кожата. [44] Се користи во ладна стапици за одредени лабораториска опрема и да се излади инфрацрвени детектори или Х-зраци детектори. Исто така, се користат да се излади централна обработка на единици и други уреди во компјутери кои се Чекам и кои произведуваат повеќе топлина од време на нормална работа . [45]

Азотни соединенија [уреди]Молекуларен азот (N2) во атмосферата е релативно нереактивни , поради неговата силна врска , и N2 игра инертен улога во човечкото тело, се ни произведува ниту пак уништен. Во природата, азот е претворена во биолошки ( и индустриски ) корисни соединенија од гром, и од страна на некои живи организми , особено одредени бактерии (на пример, азот одредување бактерии види биолошката улога подолу). Молекуларен азот се ослободува во атмосферата во процесот на распаѓање, во мртво растителни и животински ткива.

Способноста да се комбинираат, или да утврдува, молекуларен азот е клучна карактеристика на современите индустриски хемија. Претходно на 20-тиот век , пристапот до азотни соединенија за ѓубрива и барут беше преку депозити на физички нитрати, како што се Чиле шалитра . Сепак , првиот процес , Франк- Каро за производство цијанамидот , а потоа процесот Хабер Бош за производство на амонијак од воздух и природен гас [11] (развиена пред Првата светска војна ) го олесни овој недостаток на азотни соединенија , до степен до кој половина од глобалното производство на храна сега се потпира на синтетички азотни ѓубрива .

Процесот на Ostwald , развиено неколку години пред процесот на Хабер , дозволено крупното производство на азотна киселина и нитрати од амонијак, со што си заштедувате големи индустриското производство на

16

нитрати експлозиви и оружје горива од потребата да се рудникот нитрат сол депозити. [ 32 ] на органски и неоргански соли на азотна киселина биле важни историски како удобен продавници на хемиската енергија за војна и ракетни горива. Историски гледано, ваквите соединенија вклучува важни соединенија, како што калиум нитрат , што се користи во барут [ 46 ] кој беше често се произведени од страна на биолошките средства ( бактериска ферментација ) пред да бидат откриени природни минерални извори. Подоцна, на сите такви извори беа раселени од индустриското производство, во раните 1900-ти.

Тенис на маса топка направена од нитроцелулозни .Амониум нитрат се користи и како ѓубриво [ 27 ] и експлозивни (види ANFO ). Разни други нитро органски соединенија, како што нитроглицерин , тринитротолуол , [ 46 ] и нитроцелулозни , [ 47 ] се користи како експлозив и горива за модерни огнено оружје. Азотна киселина се користи како оксидирачки агенс во течна поткрепен ракети . Хидразин и хидразин деривати најдете употреба како ракета горива и monopropellants . Во повеќето од овие соединенија , основните нестабилност и тенденција горење или експлодираат е изведен од фактот дека азот е присутен во оксид , а не како многу стабилна азот молекула ( N2 ) , која е производ на состојки " топлинска распаѓање . Кога нитрати изгори или да експлодираат , формирање на моќен тројно обврзници во N2 произведува поголем дел од енергијата на реакција. Азот е составен од молекули во секој голем дрога класа во фармакологија и медицина. Азотен оксид (N2O ) бил откриен во почетокот на 19 век да биде делумна анестезија, иако тоа не беше се користи како хируршки анестетик подоцна. Наречен " смеење гас" , беше откриено способен за поттикнување состојба на социјална дезинхибиција личи пијанство. Други значајни лекови кои содржат азот се лекови добиени од растителни алкалоиди, како морфиум ( постојат многу алкалоиди познати да имаат фармаколошки ефекти ; во некои случаи, тие се јавуваат како природен хемиски одбрана на растенијата од предаторите ). Лекови кои содржат азот вклучува сите главни класи на антибиотици и органски нитрати лекови како нитроглицерин и нитропрусидот кои го регулираат крвниот притисок и срцето акција од страна имитирајќи дејството на азотен оксид.

17

HLi BeNa MgK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe CoRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru RhCs Ba La Ce Pr Nd Pm SmEu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os IrFr Ra Ac Th Pa U Np Pu A

mCm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt

Алкални метали

Земноалкални метали Лантаниди Актиниди Преодни

елементиsДруги метали Металоди

18

OKSIDI

Од Википедија — слободната енциклопедија

Оксидите се бинарни соединенија на кислородот со некој друг хемиски елемент, во кои кислородот има оксидационен број -2. Ова е дотолку важно бидејќи постојат и соединенија кои се изградени од кислород и некој друг елемент, а не се оксиди, како на пример пероксидите и супероксидите.Номенклатура на оксидите

Називите на оксидите се образуваат со наведување на името на елементот што е сврзан за кислородот, а веднаш до него, слеано, во мала заграда и со римски броеви се пишува оксидациониот број на елементот што го гради оксидот и на крајот одделно се пишува зборот оксид.За елементите кои имаат променлив оксидационен број, односно имаат повеќе оксидациони броеви, истиот се пишува:CoO - кобалт(IV)оксидCrO3 - хром(VI)оксидFe2O3 - железо(III)оксид итн.За елементите, пак, што немаат променлив оксидационен број, односно имаат само еден, истиот не се пишува. Во ваков случај, тој елемент гради само еден единствен оксид:Li2O - литиум оксидLa2O3 - лантан оксидCdO - кадмиум оксидСе применува и уште една номенклатура на оксидите која се користи најчесто за оксидите на неметалите. Според неа, пред името на елементот и пред зборот оксид се ставаат префикси што го означуваат бројот на атоми од елементот што го гради оксидот и бројот на кислородни атоми.

19

Така, ако во оксидот има само еден атом од неметалот, префиксот - моно не се пишува, но тоа не важи за кислородот:SiO2 - силициум диоксидCl2O7 - дихлор хептаоксидNO - азот моноксид

Особини и значење на оксидите[уреди]Оксидите на неметалите, честопати, во реакција со вода даваат киселини, а оние на металите бази. Секако, предуслов за ова е оксидот да е растворлив во вода. Според горенаведеното, може да се зборува за киселински или за базни оксиди. Некои реакции на растворување на оксиди во вода при кои се образуваат киселини или бази се:SO3 + H2O ----> H2SO4P4O10 + 6H2O ----> 4H3PO4Na2O + H2O ----> 2NaOHCaO + H2O ----> Ca(OH)2

Но, оксидите што имаат киселински или базен карактер може да стапуваат и во реакции при кои се добиваат соли:MgO + 2HNO3 ----> Mg(NO3)2 + H2OCa(OH)2 + CO2 ----> CaCO3 + H2OCaO + SiO2 ----> CaSiO3

Меѓутоа, постојат оксиди што може да реагираат како со киселини, така и со бази. На пример, таков е цинк оксидот (ZnO), кој речиси не се раствора во вода, но поради тоа што ќе стапи во соодветна реакција, може да се раствора и во раствори на киселини и на бази. Во двата случаи се добива сол. Оксидите што вака се однесуваат се нарекуваат амфотерни оксиди. Понатаму, има оксиди кои не реагираат ниту со киселини, ниту со бази. Ваквите оксиди се индиферентни.Оксидите на сулфур и на азот се употребуваат при производството на сулфурна и азотна киселина, додека во подрачја каде што индустриските постројки воатмосферата испуштаат сулфурни и азотни оксиди, доаѓа до појава на т.н. кисели дождови кои имаат штетно дејство врз живиот свет и разни објекти.

20

Формирање [уреди]Главна статија: корозија

Поради својата Електронегативност , кислород форми стабилен хемиски врски со речиси сите елементи за да се даде соодветна оксиди. Благородни метали (како што се злато или платина ) се ценети затоа што тие се спротивстави директна хемиска комбинација со кислород, и супстанции како злато (III) оксид мора да бидат генерирани од страна индиректни патишта.

Два независни патеки за корозија на елементи се хидролиза и оксидација со кислород . Комбинација на вода и кислород е дури и повеќе корозивни. Речиси сите елементи изгори во атмосфера на кислород, или кислород богата средина . Во присуство на вода и кислород (или едноставно воздух) , некои елементи натриум - реагираат брзо, дури и опасно , да се даде на хидроксиди . Делумно поради оваа причина, алкално и земноалкалните метали не се најде во природата во своите метални , односно мајчин, форма. Caesium е толку реактивен со кислород , кој се користи како копач во вакуум цевки и решенија на калиум и натриум , т.н. NAK се користат за deoxygenate и дехидрираат некои органски растворувачи. Површината на повеќето метали се состои од оксиди и хидроксиди во присуство на воздух . Еден добро познат пример е алуминиумска фолија , која е обложена со тенок филм од алуминиум оксид , кој passivates метал, забавување понатаму корозија. На алуминиум оксид слој може да биде изградена до поголема дебелина од процесот на Електролитски анодирањето . Иако цврсти магнезиум и алуминиум реагираат бавно со кислород на STP- тие , како и повеќето метали , согорува во воздух, генерирање на многу високи температури. Ситно зрнест прав на повеќето метали може да биде опасно експлозивни во воздух. Како резултат на тоа , тие често се користат во ракети Solid- гориво.

21

Во сува кислород , железо лесно формира железо ( II ) оксид , но формирање на хидриран железо оксиди , Fe2O3 - x ( OH ) 2x , што главно се состои од 'рѓа , обично се бара кислород и вода .

Слободен производството на кислород од страна на photosynthetic бактерии пред околу 3,5 милијарди години предизвикана железо од решение во океаните како Fe2O3 во економски важни железна руда хематит .

КОРИСТЕНА ЛИТЕРАТУРА: WIKIPEDIA FREE ENCYCLOPEDIA

УЧЕБНИК ПО ХЕМИЈА ЗА ВТОРА ГОДИНА

1000 ЗОШТО 1000 ЗАТОА

22

23