Азот що таке, молярна маса, ступінь оксиления, щільність, хімічні і фізичні властивості, застосування, добування, зєднання, характеристика, будова молекули і атоми

Азот – це один з безлічі хімічних елементів періодичної таблиці, але питання про те, що таке азот, виникає дуже часто. Причина цього цілком очевидна – дана речовина активно застосовується в науці і техніці, промисловості, виступає основою для створення безлічі корисних в побуті і трудовій діяльності матеріалів і сполук.

Цей елемент відноситься до 15 групі таблиці Менделєєва, він дуже поширений по всій планеті і складає велику частину атмосфери Землі, особливо більш високих шарів.

Речовина належить до інертних утворень – таким, які практично не вступають у взаємодію з іншими елементами. Горіння елемент не підтримує.

Як і інші інертні гази, нітроген (як його називають в латині nitrogen), не має запаху, відрізняється також відсутністю кольору. Також він не отруйний і не небезпечний для живого організму. Великі кількості n2 міститися в повітрі (він становить приблизно 78% всього об’єму повітря), також він може міститися в скелях, гірських породах, всіляких сполученнях.

Молекула азоту є обов’язковим компонентом білкових структур живих організмів, також вона є в нуклеїнових кислотах та інших речах.

Характеристика та фізичні властивості азоту

Як вже було зазначено вище, ця речовина не має ні запаху, ні смаку, воно відрізняється інертністю, тобто, слабкою здатністю взаємодіяти з іншими хімічними елементами.

Крім того, що в повітрі міститься дуже велика кількість азоту, його виявили і в інших місцях: в газових туманностях в космосі, на планетах Нептун, а також Уран, деяких супутниках планет сонячної системи.

Це цікаво: N виступає четвертим за поширеністю елементом у всій Всесвіту. Більше азоту за кількістю тільки гелію, водню і кисню.

Знати фізичні властивості елементу важливо, так як він використовується повсюдно. Виглядають вони так:

  1. Молекулярна маса речовини становить 14 атомних одиниць маси (а. е. м.). Цим же значенням дорівнює і відносна атомна маса.
  2. Теплоємність залежить від температури. При 0 градусів Цельсія вона дорівнює 1039 Дж/(кг*град). Якщо ж стиснути газ до тиску в 100 атмосфер, то це значення зросте до 1242.
  3. Щільність становить 1,25 кілограм/м3.
  4. Температура плавлення нітрогену дорівнює -210 градусів Цельсія. В атмосфері елемент знаходиться в газоподібному стані, при охолодженні до -196 градусів конденсується в рідину, яка зовні нагадує воду. Кипить нітроген при -195,8°C.
  5. Ступінь окислення речовини залежить від того, в яких воно знаходиться з’єднаннях і може приймати значення -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

Ще одне важливе фізична властивість – при контакті з повітрям азот поглинає наявний у ньому кисень, завдяки чому плавиться.

Хімічні властивості азоту та його сполуки

Між атомами N2 існують потрійні зв’язки, молекули речовини проявляють високий рівень стійкості до процесів дисоціації. У звичайних умовах дисоціація між молекулами елемента практично не відбувається.

Між окремими молекулами діють досить слабкі зв’язки, завдяки чому нітроген існує переважно в газоподібному стані. Цікаво, що навіть при нагріванні до 3000°C термічна дисоціація практично не відбувається.

Азот на Землі міститься в основному у вільному вигляді, так як будь-які з’єднання з ним дуже малостійкі навіть перед температурним фактором.

Атомарний газ з N володіє значно більшою здатністю до взаємодії з іншими елементами, він реагує при контакті з металами, миш’яком, сіркою, фосфором і т. д.

Кругообіг азоту в природі

Так як аналізоване речовина є одним з найпоширеніших на планеті, то не дивно, що воно має свій розвинений кругообіг. Воно входить до складу і представників флори, і фауни, знаходиться у ґрунті, повітрі.

Цикл звернення його у біосфері виглядає так:

  1. Спочатку мікроорганізми поглинають азот з продуктів розкладання, зміст яких насичене N2 молекулами.
  2. Відбувається органічний обмін речовин, де утворюється як аміак, так і амоній.
  3. Інші організми поглинають ці продукти і переводять їх у вид нітратів.
  4. Нітрати беруть участь у рості рослин, які потім знову будуть з’їдені тваринами, а ті, у свою чергу, генерують продукти розкладання. Таким чином, ланцюг кругообігу замикається.

Будова молекули нітрогену таке, що краще всього це речовина засвоюють деякі типи мікроорганізмів, особливо що відносяться до бобовим рослинам.

Саме тому дуже ефективним засобом підвищення родючості грунту є посадка там бобових культур, які активно поглинають азот і таким чином збагачують грунт.

Також цього процесу сприяють грози, чималу роль відіграє і штучне виробництво аміаку.

Отримання азоту

Застосування азоту

Як водень, кисень та інші розповсюджені речовини, азот грає дуже важливу роль у житті всього людства.

Він активно застосовується в багатьох сферах діяльності:

  1. Аміак забезпечує в промисловості можливість вироблення азотної кислоти, соди, добрив для сільського господарства. Також він застосовується в холодильних установках в якості холодоагенту і в медицині.
  2. З допомогою газу створюються багато освітлювальні прилади, пристрої для охолодження і виморожування, приміром, азотні пастки вакуумних установок.
  3. Речовина необхідно при виробництві вибухівки, барвників, пластмас і синтетичних матеріалів, без нього не можна уявити роботу ракетної і космічної техніки. Також використовується для виробництва штучних тканин.
  4. У нафтовидобувній і газодобувної галузі з допомогою нітрогену підтримується внутрипластовое тиск, який дозволяє отримати більше корисних копалин.
  5. У металургії матеріал необхідний для проведення відпалу чорних і кольорових металів.
  6. В електроніці цей газ використовують для того, щоб не допустити окислення елементів виробленої електроніки, напівпровідників.

І це далеко не всі сфери застосування аналізованого компонента.

Як бачите, таблиця Менделєєва приховує багато цікавих елементів і азот є одним з них. Його температура замерзання, електронна формула та інші питання широко представлені в Мережі, тому ознайомитися з ними в разі необхідності не складає ніяких труднощів.

N2 – найважливіший компонент живої і неживої природи нашої Планети і всього космосу, тому кожна людина просто зобов’язаний знати про нього більше.