Асновы хіміі: ўласцівасці, прымяненне і атрыманне азоту

Азот з'яўляецца адным з самых распаўсюджаных на Зямлі элементаў - у атмасферы яго ўтрыманне перавышае 78%. Існаванне такой вялікай колькасці азоту ў свабодным стане кажа аб яго інэртнасці і цяжкім ўзаемадзеянні з іншымі элементамі ў звычайных умовах.

У звязаным стане гэта рэчыва можна знайсці ў арганічнай і неарганічнай матэрыі. Звязаны з вугляродам і кіслародам, азот знаходзіцца ў вавёрках жывёл і раслін.

Само па сабе назву «азот» прыдумаў Лавуазье, які ў ходзе шматлікіх досведаў усталяваў наяўнасць у атмасферы нейкага інэртнага рэчывы. Вучоны палічыў гэтую субстанцыю знежывелай - па-грэцку «azote».

азотны цыкл

Нягледзячы на інертнасць азоту, у прыродзе адбываюцца пастаянныя працэсы яго фіксацыі або звязвання. Так, напрыклад, у каранях бабовых раслін назапашваюцца адмысловыя бактэрыі, якія фіксуюць азот, перапрацоўваючы яго ў нітраты.

У атмасферы гэты газ акісляецца падчас разраду маланак. Затым аксіды азоту раствараюцца ў ападках, утвараючы кіслату азотную і азоцістую. Са снегам, дажджом, туманам азот трапляе ў глебу, дзе адбываецца ператварэнне яго ў нітрыты або нітраты. Затым розныя расліны выкарыстоўваюць іх для будаўніцтва бялку. Жывёлы сілкуюцца раслінамі, і раслінны бялок перапрацоўваецца ў жывёльны. Пры раскладанні раслін і жывёл пасля смерці ўсе азотныя злучэнні ў іх арганізмах ператвараюцца ў аміяк. Бактэрыі руйнуюць яго да найпростых элементаў, вылучаючы пры гэтым зноў чысты азот і вадарод. Так адбываецца азотны цыкл або кругазварот азоту ў прыродзе.

Хімічныя ўласцівасці азоту

Яго асноўная ўласцівасць у нармальных умовах - гэта інертнасць, г.зн. мінімальная хімічная актыўнасць. Атам азоту можа ўтвараць сувязь з іншым атамам азоту, што дастаткова незвычайна для хімічных элементаў (выключэнне складаюць толькі крэмній і вуглярод).

Пры награванні гэты элемент рэагуе з большасцю металаў. Пры гэтым ўтвараюцца іённыя, кавалентным або прамежкавыя нітрыды з адмоўна зараджаным іёнам азоту.

У рэакцыі з вадародам азот ўтварае досыць ўстойлівыя злучэнні - азотоводороды, якія аддалена нагадваюць вуглевадароды. Да падобных рэчываў ставяцца аміяк, гідразін і азотистоводородная кіслата.

Атрыманне і прымяненне азоту

Злучэння гэтага рэчыва, гуляюць важную ролю ў прамысловасці і сельскай гаспадарцы. Спосаб атрымання азоту ў выглядзе хімічнага элемента залежыць ад неабходнай ступені яго чысціні. Больш за ўсё азоту неабходна для вытворчасці аміяку, але пры гэтым дапускаецца нязначная ўтрыманне ў ім высакародных газаў.

Атрыманне азоту з атмасферы

Гэта адзін з самых эканамічных спосабаў, падчас якога вычышчанае паветра паслядоўна звадкоўваюцца шляхам астуджэння і пашырэння. Атрыманы вадкі паветра пераганяюць праз фракцыі, павольна падымаючы пры гэтым тэмпературу. Пры гэтым працэсе спачатку вылучаюцца высакародныя газы, а затым азот. Застаецца толькі вадкі кісларод.

Падобнае атрыманне азоту дазваляе вырабіць шмат мільёнаў тон гэтага рэчыва кожны год. Выкарыстоўваюць азот у асноўным для наступнага вытворчасці аміяку, які, у сваю чаргу, выступае ў ролі сыравіны для атрымання прамысловых і сельскагаспадарчых азотазмяшчальных злучэнняў.

Чыстую азотную атмасферу таксама могуць выкарыстоўваць, калі неабходна поўная адсутнасць кіслароду.

Атрыманне азоту ў лабараторыі

У невялікіх колькасцях гэты газ атрымліваюць, акісляючы іёны амонія або аміяк. У прыватнасці, іён амонія можна акісліць нітрыт-іёнам.

Атрыманне азоту ў працэсе раскладання

Пры награванні раскладаюцца азіду, аміяк раскладаецца аксідам медзі, нітрыты раскладаюцца ад узаемадзеяння з мачавінай або сульфаминовой кіслатой - у выніку ўсіх гэтых рэакцый утворыцца азот.