სალტე - ასე ითარგმნება სიტყვა Nitrogenium ლათინურიდან. ასე ჰქვია აზოტს, ქიმიურ ელემენტს ატომური ნომრით 7, რომელიც მე-15 ჯგუფს ლიდერობს პერიოდული ცხრილის გრძელ ვერსიაში. მარტივი ნივთიერების სახით ის ნაწილდება დედამიწის ჰაერის კონვერტში - ატმოსფეროში. სხვადასხვა სახის აზოტის ნაერთები გვხვდება დედამიწის ქერქში და ცოცხალ ორგანიზმებში და ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, სამხედრო საქმეებში, სოფლის მეურნეობაში და მედიცინაში.
რატომ უწოდეს აზოტს "მახრჩობელი" და "უსიცოცხლო"
როგორც ქიმიის ისტორიკოსები ვარაუდობენ, ჰენრი კავენდიში (1777) იყო პირველი, ვინც მიიღო ეს მარტივი ნივთიერება. მეცნიერმა ჰაერი გადაიტანა ცხელ ნახშირზე, გამოიყენა ტუტე რეაქციის პროდუქტების შთანთქმისთვის. ექსპერიმენტის შედეგად მკვლევარმა აღმოაჩინა უფერო, უსუნო გაზი, რომელიც არ რეაგირებდა ნახშირთან. კევენდიშმა მას "მახრჩობელ ჰაერს" უწოდა სუნთქვის შენარჩუნებისა და წვის შეუძლებლობის გამო.
თანამედროვე ქიმიკოსი განმარტავს, რომ ჟანგბადი რეაგირებს ნახშირბადთან და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს. ჰაერის დარჩენილი „მახრჩობელ“ ნაწილი ძირითადად N 2 მოლეკულებისგან შედგებოდა. კავენდიშმა და სხვა მეცნიერებმა იმ დროისთვის ჯერ არ იცოდნენ ამ ნივთიერების შესახებ, თუმცა აზოტისა და მარილის ნაერთები მაშინ ფართოდ გამოიყენებოდა ეკონომიკაში. მეცნიერმა უჩვეულო გაზის შესახებ შეატყობინა თავის კოლეგას, რომელმაც მსგავსი ექსპერიმენტები ჩაატარა, ჯოზეფ პრისტლის.
ამავდროულად, კარლ შიელმა ყურადღება გაამახვილა ჰაერის უცნობ კომპონენტზე, მაგრამ ვერ შეძლო სწორად აეხსნა მისი წარმოშობა. მხოლოდ დანიელ რეზერფორდმა 1772 წელს გააცნობიერა, რომ ცდებში არსებული "მახრჩობელი" "გაფუჭებული" აირი იყო აზოტი. რომელი მეცნიერი მივიჩნიოთ მის აღმომჩენად, ჯერ კიდევ კამათობენ მეცნიერების ისტორიკოსები.
რეზერფორდის ექსპერიმენტებიდან თხუთმეტი წლის შემდეგ, ცნობილმა ქიმიკოსმა ანტუან ლავუაზიემ შემოგვთავაზა ტერმინის „გაფუჭებული“ ჰაერის შეცვლა, რომელიც გულისხმობდა აზოტს, მეორეს - აზოტიუმს. იმ დროისთვის დადასტურდა, რომ ეს ნივთიერება არ იწვის, არ უჭერს მხარს სუნთქვას. ამავდროულად, გაჩნდა რუსული სახელი "აზოტი", რომელიც სხვადასხვაგვარად არის განმარტებული. ტერმინი ყველაზე ხშირად ნათქვამია, რომ ნიშნავს "უსიცოცხლო". შემდგომმა მუშაობამ უარყო გავრცელებული მოსაზრება მატერიის თვისებების შესახებ. აზოტის ნაერთები - ცილები - ყველაზე მნიშვნელოვანი მაკრომოლეკულებია ცოცხალი ორგანიზმების შემადგენლობაში. მათი ასაშენებლად მცენარეები ნიადაგიდან შთანთქავენ მინერალური კვების აუცილებელ ელემენტებს - NO 3 2- და NH 4+ იონებს.
აზოტი ქიმიური ელემენტია
ის გვეხმარება ატომის სტრუქტურისა და მისი თვისებების (PS) გაგებაში. პერიოდულ სისტემაში პოზიციის მიხედვით შეიძლება განისაზღვროს ბირთვული მუხტი, პროტონებისა და ნეიტრონების რაოდენობა (მასური რიცხვი). აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ ატომური მასის მნიშვნელობას - ეს არის ელემენტის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი. პერიოდის რიცხვი შეესაბამება ენერგიის დონეების რაოდენობას. პერიოდული ცხრილის მოკლე ვერსიაში ჯგუფის ნომერი შეესაბამება ელექტრონების რაოდენობას გარე ენერგიის დონეზე. შევაჯამოთ ყველა მონაცემი აზოტის ზოგად მახასიათებლებში პერიოდულ სისტემაში მისი პოზიციის მიხედვით:
- ეს არის არამეტალური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს PS-ის ზედა მარჯვენა კუთხეში.
- ქიმიური ნიშანი: ნ.
- რიგითი ნომერი: 7.
- ფარდობითი ატომური მასა: 14,0067.
- აქროლადი წყალბადის ნაერთის ფორმულა: NH 3 (ამიაკი).
- აყალიბებს ყველაზე მაღალ ოქსიდს N 2 O 5, რომელშიც აზოტის ვალენტობა არის V.
აზოტის ატომის სტრუქტურა:
- ძირითადი დატენვა: +7.
- პროტონების რაოდენობა: 7; ნეიტრონების რაოდენობა: 7.
- ენერგიის დონეების რაოდენობა: 2.
- ელექტრონების საერთო რაოდენობა: 7; ელექტრონული ფორმულა: 1s 2 2s 2 2p 3.
დეტალურად არის შესწავლილი No7 ელემენტის სტაბილური იზოტოპები, მათი მასური რიცხვებია 14 და 15. მათგან სანთებელში ატომების შემცველობა 99,64%. ხანმოკლე რადიოაქტიური იზოტოპების ბირთვები ასევე შეიცავს 7 პროტონს, ხოლო ნეიტრონების რაოდენობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება: 4, 5, 6, 9, 10.
აზოტი ბუნებაში
დედამიწის ჰაერის გარსი შეიცავს მარტივი ნივთიერების მოლეკულებს, რომლის ფორმულაა N 2. ატმოსფეროში აირისებრი აზოტის შემცველობა დაახლოებით 78,1% მოცულობითია. დედამიწის ქერქში ამ ქიმიური ელემენტის არაორგანული ნაერთებია ამონიუმის სხვადასხვა მარილები და ნიტრატები (ნიტრატები). ნაერთების ფორმულები და ზოგიერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერების სახელები:
- NH3, ამიაკი.
- NO 2, აზოტის დიოქსიდი.
- NaNO 3, ნატრიუმის ნიტრატი.
- (NH 4) 2 SO 4, ამონიუმის სულფატი.
აზოტის ვალენტობა ბოლო ორ ნაერთში არის IV. ნახშირი, ნიადაგი, ცოცხალი ორგანიზმები ასევე შეიცავს შეკრულ N ატომებს. აზოტი არის ამინომჟავების მაკრომოლეკულების, დნმ და რნმ ნუკლეოტიდების, ჰორმონების და ჰემოგლობინის განუყოფელი ნაწილი. ადამიანის ორგანიზმში ქიმიური ელემენტის საერთო შემცველობა 2,5%-ს აღწევს.
მარტივი ნივთიერება
აზოტი დიატომური მოლეკულების სახით არის ატმოსფერული ჰაერის უდიდესი ნაწილი მოცულობითა და მასით. ნივთიერებას, რომლის ფორმულა არის N 2, არ აქვს სუნი, ფერი და გემო. ეს გაზი შეადგენს დედამიწის ჰაერის გარსის 2/3-ზე მეტს. თხევადი სახით, აზოტი არის უფერო ნივთიერება, რომელიც წყალს ჰგავს. ადუღდება -195,8 °C-ზე. M (N 2) \u003d 28 გ / მოლ. მარტივი ნივთიერება აზოტი ოდნავ მსუბუქია ვიდრე ჟანგბადი, ჰაერში მისი სიმკვრივე 1-ს უახლოვდება.
მოლეკულაში ატომები ძლიერად აკავშირებენ 3 საერთო ელექტრონულ წყვილს. ნაერთი ავლენს მაღალ ქიმიურ მდგრადობას, რაც განასხვავებს მას ჟანგბადისა და რიგი სხვა აირისებრი ნივთიერებებისგან. იმისათვის, რომ აზოტის მოლეკულა დაიშალა მის შემადგენელ ატომებში, საჭიროა ენერგიის დახარჯვა 942,9 კჯ/მოლში. სამი წყვილი ელექტრონის კავშირი ძალიან ძლიერია, ის იწყებს რღვევას 2000 ° C-ზე ზემოთ გაცხელებისას.
ნორმალურ პირობებში მოლეკულების ატომებად დაშლა პრაქტიკულად არ ხდება. აზოტის ქიმიური ინერტულობა ასევე განპირობებულია მის მოლეკულებში პოლარობის სრული არარსებობით. ისინი ძალიან სუსტად ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, რაც განაპირობებს მატერიის აირისებრ მდგომარეობას ნორმალურ წნევაზე და ოთახის ტემპერატურასთან ახლოს ტემპერატურაზე. მოლეკულური აზოტის დაბალი რეაქტიულობა პოულობს გამოყენებას სხვადასხვა პროცესებსა და მოწყობილობებში, სადაც აუცილებელია ინერტული გარემოს შექმნა.
N 2 მოლეკულების დისოციაცია შეიძლება მოხდეს ატმოსფეროს ზედა ფენებში მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ. წარმოიქმნება ატომური აზოტი, რომელიც ნორმალურ პირობებში რეაგირებს ზოგიერთ ლითონთან და არამეტალთან (ფოსფორი, გოგირდი, დარიშხანი). შედეგად ხდება ნივთიერებების სინთეზი, რომლებიც მიწიერ პირობებში ირიბად მიიღება.
აზოტის ვალენტობა
ატომის გარე ელექტრონული ფენა იქმნება 2 s და 3 p ელექტრონებით. აზოტის ამ უარყოფით ნაწილაკებს შეუძლიათ უარი თქვან სხვა ელემენტებთან ურთიერთობისას, რაც შეესაბამება მის შემცირების თვისებებს. ოქტეტზე დაკარგული 3 ელექტრონის მიმაგრებით, ატომი ავლენს ჟანგვის უნარს. აზოტის ელექტრონეგატიურობა უფრო დაბალია, მისი არამეტალური თვისებები ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე ფტორის, ჟანგბადისა და ქლორის. ამ ქიმიურ ელემენტებთან ურთიერთობისას აზოტი თმობს ელექტრონებს (იჟანგება). უარყოფით იონების შემცირებას თან ახლავს რეაქციები სხვა არალითონებთან და ლითონებთან.
აზოტის ტიპიური ვალენტობაა III. ამ შემთხვევაში ქიმიური ბმები წარმოიქმნება გარე p-ელექტრონების მიზიდვისა და საერთო (შემაკავშირებელი) წყვილების შექმნის გამო. აზოტს შეუძლია შექმნას დონორი-მიმღები ბმა მისი მარტოხელა წყვილი ელექტრონების გამო, როგორც ეს ხდება ამონიუმის იონში NH 4+.
მიღება ლაბორატორიაში და მრეწველობაში
ერთ-ერთი ლაბორატორიული მეთოდი ეფუძნება ჟანგვის თვისებებს.გამოიყენება აზოტ-წყალბადის ნაერთი - ამიაკი NH 3. ეს უსიამოვნო გაზი რეაგირებს ფხვნილ შავ სპილენძის ოქსიდთან. რეაქციის შედეგად გამოიყოფა აზოტი და ჩნდება მეტალის სპილენძი (წითელი ფხვნილი). წყლის წვეთები, რეაქციის კიდევ ერთი პროდუქტი, წყდება მილის კედლებზე.
კიდევ ერთი ლაბორატორიული მეთოდი, რომელიც იყენებს აზოტის ლითონებთან კომბინაციას, არის აზიდი, როგორიცაა NaN 3. გამოდის გაზი, რომელსაც არ სჭირდება მინარევებისაგან გაწმენდა.
ლაბორატორიაში ამონიუმის ნიტრიტი იშლება აზოტად და წყალში. რეაქციის დასაწყებად საჭიროა გათბობა, შემდეგ პროცესი მიმდინარეობს სითბოს გამოყოფით (ეგზოთერმული). აზოტი დაბინძურებულია მინარევებით, ამიტომ იწმინდება და აშრობს.
აზოტის მიღება ინდუსტრიაში:
- თხევადი ჰაერის ფრაქციული დისტილაცია - მეთოდი, რომელიც იყენებს აზოტისა და ჟანგბადის ფიზიკურ თვისებებს (სხვადასხვა დუღილის წერტილები);
- ჰაერის ქიმიური რეაქცია ცხელ ნახშირთან;
- ადსორბციული აირის გამოყოფა.
ურთიერთქმედება ლითონებთან და წყალბადთან - დაჟანგვის თვისებები
ძლიერი მოლეკულების ინერტულობა არ იძლევა გარკვეული აზოტის ნაერთების მიღებას პირდაპირი სინთეზით. ატომების გასააქტიურებლად აუცილებელია ნივთიერების ძლიერი გათბობა ან დასხივება. აზოტს შეუძლია ლითიუმთან რეაგირება ოთახის ტემპერატურაზე, მაგნიუმთან, კალციუმთან და ნატრიუმთან რეაქცია ხდება მხოლოდ გაცხელებისას. წარმოიქმნება შესაბამისი ლითონის ნიტრიდები.
აზოტის ურთიერთქმედება წყალბადთან ხდება მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე. ეს პროცესი ასევე მოითხოვს კატალიზატორს. გამოდის ამიაკი - ქიმიური სინთეზის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტი. აზოტი, როგორც ჟანგვის აგენტი, ავლენს სამ უარყოფით ჟანგვის მდგომარეობას თავის ნაერთებში:
- -3 (ამიაკი და აზოტის სხვა წყალბადის ნაერთები - ნიტრიდები);
- -2 (ჰიდრაზინი N 2 H 4);
- −1 (ჰიდროქსილამინი NH 2 OH).
ყველაზე მნიშვნელოვანი ნიტრიდი, ამიაკი, დიდი რაოდენობით მიიღება მრეწველობაში. აზოტის ქიმიური ინერტულობა დიდი ხნის განმავლობაში დიდ პრობლემად რჩებოდა. მარილი იყო მისი ნედლეულის წყარო, მაგრამ მინერალური მარაგები სწრაფად შემცირდა, რადგან წარმოება გაიზარდა.
ქიმიური მეცნიერებისა და პრაქტიკის დიდი მიღწევა იყო სამრეწველო მასშტაბით აზოტის ფიქსაციის ამიაკის მეთოდის შექმნა. პირდაპირი სინთეზი ხორციელდება სპეციალურ სვეტებში - შექცევადი პროცესი ჰაერიდან მიღებულ აზოტსა და წყალბადს შორის. ოპტიმალური პირობების შექმნისას, რომლებიც ცვლის ამ რეაქციის წონასწორობას პროდუქტისკენ, კატალიზატორის გამოყენებით, ამიაკის გამოსავლიანობა აღწევს 97%.
ჟანგბადთან ურთიერთქმედება - შემცირების თვისებები
აზოტისა და ჟანგბადის რეაქციის დასაწყებად საჭიროა ძლიერი გათბობა. ატმოსფეროში ელვის გამონადენსაც აქვს საკმარისი ენერგია. ყველაზე მნიშვნელოვანი არაორგანული ნაერთები, რომლებშიც აზოტი იმყოფება დადებით ჟანგვის მდგომარეობებში:
- +1 (აზოტის ოქსიდი (I) N 2 O);
- +2 (აზოტის მონოქსიდი NO);
- +3 (აზოტის ოქსიდი (III) N 2 O 3; აზოტის მჟავა HNO 2, მისი მარილები არის ნიტრიტები);
- +4 (აზოტი (IV) NO 2);
- +5 (აზოტის პენტოქსიდი (V) N 2 O 5, აზოტის მჟავა HNO 3, ნიტრატები).
ღირებულება ბუნებაში
მცენარეები ნიადაგიდან შთანთქავენ ამონიუმის იონებსა და ნიტრატ ანიონებს, ქიმიური რეაქციების დროს იყენებენ ორგანული მოლეკულების სინთეზს, რომელიც მუდმივად მიმდინარეობს უჯრედებში. ატმოსფერული აზოტი შეიძლება შეიწოვოს კვანძოვანი ბაქტერიებით - მიკროსკოპული არსებები, რომლებიც წარმოქმნიან წარმონაქმნებს პარკოსნების ფესვებზე. შედეგად მცენარეთა ეს ჯგუფი იღებს საჭირო საკვებ ელემენტს, ამდიდრებს ნიადაგს ამით.
ტროპიკული წვიმების დროს ხდება ატმოსფერული აზოტის დაჟანგვის რეაქციები. ოქსიდები იხსნება მჟავების წარმოქმნით, წყალში ეს აზოტის ნაერთები ნიადაგში შედის. ბუნებაში ელემენტის ცირკულაციის გამო, მუდმივად ივსება მისი მარაგები დედამიწის ქერქში და ჰაერში. რთული ორგანული მოლეკულები, რომლებიც შეიცავს მათ შემადგენლობაში აზოტს, ბაქტერიების მიერ იშლება არაორგანულ კომპონენტებად.
პრაქტიკული გამოყენება
სოფლის მეურნეობისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი აზოტის ნაერთებია ძლიერ ხსნადი მარილები. მცენარეები ითვისებენ შარდოვანას, კალიუმს, კალციუმს, ამონიუმის ნაერთებს (ამიაკის, ქლორიდის, სულფატის, ამონიუმის ნიტრატის წყალხსნარი).
აზოტის ინერტული თვისებები, მცენარეების ჰაერიდან მისი შეთვისების უუნარობა იწვევს ნიტრატების ყოველწლიურად დიდი დოზების გამოყენების აუცილებლობას. მცენარის ორგანიზმის ნაწილებს შეუძლიათ „მომავლისთვის“ მაკროელემენტების შენახვა, რაც აუარესებს პროდუქციის ხარისხს. ჭარბი და ხილი შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანებში მოწამვლა, ავთვისებიანი ნეოპლაზმების ზრდა. სოფლის მეურნეობის გარდა, აზოტის ნაერთები გამოიყენება სხვა ინდუსტრიებში:
- მედიკამენტების მიღება;
- მაკრომოლეკულური ნაერთების ქიმიური სინთეზისთვის;
- ტრინიტროტოლუოლისგან (TNT) ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში;
- საღებავების წარმოებისთვის.
NO ოქსიდი გამოიყენება ქირურგიაში, ნივთიერებას აქვს ტკივილგამაყუჩებელი ეფექტი. ამ გაზის ჩასუნთქვისას შეგრძნებების დაკარგვა შენიშნეს აზოტის ქიმიური თვისებების პირველმა მკვლევარებმაც კი. ასე გაჩნდა ტრივიალური სახელი „სიცილის გაზი“.
სოფლის მეურნეობის პროდუქტებში ნიტრატების პრობლემა
აზოტის მჟავას მარილები - ნიტრატები - შეიცავს ერთჯერად დამუხტულ ანიონს NO 3-. ამ დრომდე გამოიყენება ამ ჯგუფის ნივთიერებების ძველი სახელწოდება - მარილი. ნიტრატები გამოიყენება მინდვრების გასანაყოფიერებლად, სათბურებში, ბაღებში. ისინი გამოიყენება ადრე გაზაფხულზე თესვის წინ, ზაფხულში - თხევადი სახვევების სახით. თავად ნივთიერებები დიდ საფრთხეს არ წარმოადგენს ადამიანისთვის, მაგრამ ორგანიზმში გადაიქცევა ნიტრიტებად, შემდეგ ნიტროზამინებად. ნიტრიტის იონები NO 2- ტოქსიკური ნაწილაკებია, ისინი იწვევენ ჰემოგლობინის მოლეკულებში შავი რკინის დაჟანგვას სამვალენტიან იონებად. ამ მდგომარეობაში, ადამიანისა და ცხოველის სისხლის ძირითად ნივთიერებას არ შეუძლია ჟანგბადის გადატანა და ქსოვილებიდან ნახშირორჟანგის ამოღება.
რა საშიშროებას წარმოადგენს საკვების ნიტრატით დაბინძურება ადამიანის ჯანმრთელობისთვის:
- ავთვისებიანი სიმსივნეები, რომლებიც წარმოიქმნება ნიტრატების ნიტროზამინებად (კანცეროგენებად) გარდაქმნის შედეგად;
- წყლულოვანი კოლიტის განვითარება
- ჰიპოტენზია ან ჰიპერტენზია;
- გულის უკმარისობა;
- სისხლის შედედების დარღვევა
- ღვიძლის, პანკრეასის დაზიანებები, დიაბეტის განვითარება;
- თირკმლის უკმარისობის განვითარება;
- ანემია, დაქვეითებული მეხსიერება, ყურადღება, ინტელექტი.
სხვადასხვა პროდუქტის ერთდროული გამოყენება ნიტრატების დიდი დოზებით იწვევს მწვავე მოწამვლას. წყარო შეიძლება იყოს მცენარეები, სასმელი წყალი, მომზადებული ხორცის კერძები. სუფთა წყალში გაჟღენთვასა და მომზადებას შეუძლია შეამციროს საკვებში ნიტრატების შემცველობა. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ საშიში ნაერთების უფრო მაღალი დოზები აღინიშნა გაუმწიფებელ და სათბურის მცენარეულ პროდუქტებში.
ფოსფორი არის აზოტის ქვეჯგუფის ელემენტი
ქიმიური ელემენტების ატომები, რომლებიც პერიოდული სისტემის იმავე ვერტიკალურ სვეტში არიან, ავლენენ საერთო თვისებებს. ფოსფორი მდებარეობს მესამე პერიოდში, აზოტის მსგავსად მე-15 ჯგუფს მიეკუთვნება. ელემენტების ატომების სტრუქტურა მსგავსია, მაგრამ არსებობს განსხვავებები თვისებებში. აზოტი და ფოსფორი აჩვენებენ უარყოფით ჟანგვის მდგომარეობას და III ვალენტობას ლითონებთან და წყალბადთან მათ ნაერთებში.
ფოსფორის მრავალი რეაქცია ხდება ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, ის ქიმიურად აქტიური ელემენტია. ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან და ქმნის უფრო მაღალ ოქსიდს P 2 O 5 . ამ ნივთიერების წყალხსნარს აქვს მჟავის (მეტაფოსფორის) თვისებები. მისი გაცხელებისას მიიღება ორთოფოსფორის მჟავა. იგი ქმნის რამდენიმე სახის მარილს, რომელთაგან ბევრი ემსახურება როგორც მინერალურ სასუქებს, როგორიცაა სუპერფოსფატები. აზოტისა და ფოსფორის ნაერთები ჩვენს პლანეტაზე ნივთიერებებისა და ენერგიის ციკლის მნიშვნელოვანი ნაწილია, ისინი გამოიყენება სამრეწველო, სასოფლო-სამეურნეო და საქმიანობის სხვა სფეროებში.
(პოლინგის მიხედვით)
| ნ | 7 |
| 14,00674 | |
| 2s 2 2p 3 | |
| აზოტი | |
აზოტი, დიატომური N 2 მოლეკულების სახით, შეადგენს ატმოსფეროს უმეტეს ნაწილს, სადაც მისი შემცველობაა 75,6% (მასით) ან 78,084% (მოცულობით), ანუ დაახლოებით 3,87 10 15 ტონა.
ჰიდროსფეროში გახსნილი აზოტის მასა, იმის გათვალისწინებით, რომ წყალში ატმოსფერული აზოტის დაშლისა და ატმოსფეროში ერთდროულად გამოშვების პროცესები შეადგენს დაახლოებით 2 10 13 ტონას, გარდა ამისა, ჰიდროსფეროში შეიცავს დაახლოებით 7 10 11 ტონა აზოტს. ნაერთების ფორმა.
ბიოლოგიური როლი
აზოტი არის ცხოველთა და მცენარეთა არსებობისთვის აუცილებელი ელემენტი, იგი შედის ცილების (16-18% წონით), ამინომჟავების, ნუკლეინის მჟავების, ნუკლეოპროტეინების, ქლოროფილის, ჰემოგლობინის და ა.შ. ცოცხალ უჯრედებში აზოტის ატომების რაოდენობა. არის დაახლოებით 2%, მასობრივი წილადის მიხედვით - დაახლოებით 2,5% (მეოთხე ადგილი წყალბადის, ნახშირბადის და ჟანგბადის შემდეგ). ამასთან დაკავშირებით, შეკრული აზოტის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გვხვდება ცოცხალ ორგანიზმებში, „მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებში“ და ზღვებისა და ოკეანეების გაფანტულ ნივთიერებებში. ეს რაოდენობა შეფასებულია დაახლოებით 1,9 10 11 ტონაზე. აზოტის შემცველი ორგანული ნივთიერებების დაშლის და დაშლის პროცესების შედეგად, ექვემდებარება ხელსაყრელ გარემო ფაქტორებს, აზოტის შემცველი მინერალების ბუნებრივი საბადოები, მაგალითად, "ჩილეს ნიტრატი" (ნატრიუმი). ნიტრატი მინარევებით სხვა ნაერთებით), ნორვეგიული, ინდური მარილი.
აზოტის ციკლი ბუნებაში
აზოტის ციკლი ბუნებაში
ბუნებაში ატმოსფერული აზოტის ფიქსაცია ხდება ორი ძირითადი მიმართულებით - აბიოგენური და ბიოგენური. პირველი მარშრუტი ძირითადად მოიცავს აზოტის რეაქციას ჟანგბადთან. ვინაიდან აზოტი ქიმიურად საკმაოდ ინერტულია, დაჟანგვისთვის საჭიროა დიდი რაოდენობით ენერგია (მაღალი ტემპერატურა). ეს პირობები მიიღწევა ელვისებური გამონადენის დროს, როდესაც ტემპერატურა აღწევს 25000 °C ან მეტს. ამ შემთხვევაში ხდება სხვადასხვა აზოტის ოქსიდების წარმოქმნა. ასევე არსებობს შესაძლებლობა, რომ აბიოტური ფიქსაცია მოხდეს ფოტოკატალიზური რეაქციების შედეგად ნახევარგამტარების ან ფართოზოლოვანი დიელექტრიკების (უდაბნოს ქვიშა) ზედაპირებზე.
თუმცა მოლეკულური აზოტის ძირითადი ნაწილი (დაახლოებით 1,4·10 8 ტ/წელი) ფიქსირდება ბიოტიკურად. დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ მიკროორგანიზმების მხოლოდ მცირე რაოდენობას (თუმცა დედამიწის ზედაპირზე გავრცელებული) შეუძლია მოლეკულური აზოტის შეერთება: ბაქტერიები. აზოტობაქტერიადა კლოსტრიდიუმიპარკოსანი მცენარეების კვანძოვანი ბაქტერია რიზობიუმიციანობაქტერიები ანაბენა, ნოსტოკიდა სხვა.ახლა ცნობილია, რომ წყალსა და ნიადაგში ბევრ სხვა ორგანიზმს აქვს ეს უნარი, მაგალითად, აქტინომიცეტები მურყნისა და სხვა ხეების ტუბერებში (სულ 160 სახეობა). ყველა მათგანი გარდაქმნის მოლეკულურ აზოტს ამონიუმის ნაერთებად (NH 4 +). ეს პროცესი მოითხოვს მნიშვნელოვან რაოდენობას ენერგიას (1 გ ატმოსფერული აზოტის დასაფიქსირებლად, პარკოსან კვანძებში ბაქტერიები ხარჯავენ დაახლოებით 167,5 კჯ, ანუ იჟანგებენ დაახლოებით 10 გ გლუკოზას). ამრიგად, მცენარეებისა და აზოტის დამფიქსირებელი ბაქტერიების სიმბიოზის ორმხრივი სარგებელი ჩანს - პირველი უზრუნველყოფს მეორეს "საცხოვრებლად" და ამარაგებს ფოტოსინთეზის შედეგად მიღებულ "საწვავს" - გლუკოზას, მეორენი უზრუნველყოფს აზოტს. აუცილებელია მცენარეებისთვის მათი ათვისების ფორმით.
აზოტი ამიაკის და ამონიუმის ნაერთების სახით, მიღებული ბიოგენური აზოტის ფიქსაციის პროცესში, სწრაფად იჟანგება ნიტრატებად და ნიტრიტებად (ამ პროცესს ნიტრიფიკაცია ეწოდება). ეს უკანასკნელი, რომელიც არ არის შეკრული მცენარეული ქსოვილებით (და შემდგომ კვების ჯაჭვის გასწვრივ ბალახისმჭამელები და მტაცებლები), დიდხანს არ რჩებიან ნიადაგში. ნიტრატებისა და ნიტრიტების უმეტესობა ძალიან ხსნადია, ამიტომ ისინი ირეცხება წყლით და საბოლოოდ შედიან მსოფლიო ოკეანეებში (ეს ნაკადი შეფასებულია 2,5-8·10 7 ტ/წელიწადში).
მცენარეებისა და ცხოველების ქსოვილებში შემავალი აზოტი, მათი სიკვდილის შემდეგ, განიცდის ამონიფიკაციას (აზოტის შემცველი რთული ნაერთების დაშლა ამიაკის და ამონიუმის იონების გამოყოფით) და დენიტრიფიკაცია, ანუ ატომური აზოტის, ისევე როგორც მისი ოქსიდების გამოყოფა. . ეს პროცესები მთლიანად განპირობებულია მიკროორგანიზმების აქტივობით აერობულ და ანაერობულ პირობებში.
ადამიანის აქტივობის არარსებობის შემთხვევაში, აზოტის ფიქსაციისა და ნიტრიფიკაციის პროცესები თითქმის მთლიანად დაბალანსებულია დენიტრიფიკაციის საპირისპირო რეაქციებით. აზოტის ნაწილი ატმოსფეროში მანტიიდან შედის ვულკანური ამოფრქვევით, ნაწილი მყარად ფიქსირდება ნიადაგებსა და თიხის მინერალებში, გარდა ამისა, აზოტი მუდმივად ჟონავს ატმოსფეროს ზედა ფენებიდან პლანეტათაშორის სივრცეში.
აზოტისა და მისი ნაერთების ტოქსიკოლოგია
თავისთავად, ატმოსფერული აზოტი საკმარისად ინერტულია ადამიანის ორგანიზმზე და ძუძუმწოვრებზე უშუალო ზემოქმედებისთვის. თუმცა, მომატებული წნევის დროს იწვევს ანესთეზიას, ინტოქსიკაციას ან დახრჩობას (ჟანგბადის ნაკლებობით); წნევის სწრაფი დაქვეითებით, აზოტი იწვევს დეკომპრესიის დაავადებას.
ბევრი აზოტის ნაერთი ძალიან აქტიური და ხშირად ტოქსიკურია.
ქვითარი
ლაბორატორიებში მისი მიღება შესაძლებელია ამონიუმის ნიტრიტის დაშლის რეაქციით:
NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O
რეაქცია ეგზოთერმულია, გამოყოფს 80 კკალს (335 კჯ), ამიტომ ჭურჭლის გაგრილებაა საჭირო მისი მიმდინარეობისას (თუმცა რეაქციის დასაწყებად საჭიროა ამონიუმის ნიტრიტი).
პრაქტიკაში, ეს რეაქცია ხორციელდება ნატრიუმის ნიტრიტის გაჯერებული ხსნარის წვეთოვანი დამატებით ამონიუმის სულფატის გაცხელებულ გაჯერებულ ხსნარში, ხოლო გაცვლის რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი ამონიუმის ნიტრიტი მყისიერად იშლება.
ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებული გაზი დაბინძურებულია ამიაკით, აზოტის ოქსიდით (I) და ჟანგბადით, საიდანაც ის იწმინდება გოგირდმჟავას, რკინის (II) სულფატის ხსნარებში და ცხელ სპილენძზე თანმიმდევრულად გავლის გზით. შემდეგ აზოტს აშრობენ.
აზოტის მიღების კიდევ ერთი ლაბორატორიული მეთოდია კალიუმის დიქრომატისა და ამონიუმის სულფატის ნარევის გაცხელება (წონის თანაფარდობით 2:1). რეაქცია მიმდინარეობს განტოლებების მიხედვით:
K 2 Cr 2 O 7 + (NH 4) 2 SO 4 = (NH 4) 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → (t) Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
ყველაზე სუფთა აზოტის მიღება შესაძლებელია ლითონის აზიდების დაშლით:
2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2
ეგრეთ წოდებული „ჰაერი“, ანუ „ატმოსფერული“ აზოტი, ანუ აზოტის ნაზავი კეთილშობილ აირებთან, მიიღება ჰაერის ცხელ კოქსთან ურთიერთქმედებით:
O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2
ამ შემთხვევაში მიიღება ეგრეთ წოდებული „გენერატორი“, ანუ „ჰაერი“ გაზი - ნედლეული ქიმიური სინთეზისთვის და საწვავი. საჭიროების შემთხვევაში, აზოტის გამოყოფა შესაძლებელია მისგან ნახშირბადის მონოქსიდის შთანთქმით.
მოლეკულური აზოტი წარმოებულია ინდუსტრიულად თხევადი ჰაერის ფრაქციული დისტილაციით. ამ მეთოდის გამოყენება შესაძლებელია „ატმოსფერული აზოტის“ მისაღებადაც. ასევე ფართოდ გამოიყენება აზოტის მცენარეები, რომლებიც იყენებენ ადსორბციის და მემბრანული აირის გამოყოფის მეთოდს.
ერთ-ერთი ლაბორატორიული მეთოდია ამიაკის გადატანა სპილენძის (II) ოქსიდზე ~700°C ტემპერატურაზე:
2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu
ამიაკი მიიღება მისი გაჯერებული ხსნარიდან გაცხელებით. CuO-ს რაოდენობა 2-ჯერ მეტია გამოთვლილზე. გამოყენებამდე უშუალოდ აზოტს ასუფთავებენ ჟანგბადისა და ამიაკის მინარევებისაგან სპილენძსა და მის ოქსიდზე (II) (ასევე ~700°C) გადასვლის გზით, შემდეგ აშრობენ კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით და მშრალი ტუტეთ. პროცესი საკმაოდ ნელია, მაგრამ ღირს: გაზი ძალიან სუფთაა.
Თვისებები
ფიზიკური თვისებები
აზოტის ოპტიკური ხაზის ემისიის სპექტრი
ნორმალურ პირობებში აზოტი არის უფერო გაზი, უსუნო, წყალში ოდნავ ხსნადი (2,3 მლ/100გრ 0°C-ზე, 0,8მლ/100გრ 80°C-ზე).
თხევად მდგომარეობაში (დუღილის წერტილი -195,8 ° C) - უფერო, მობილური, წყლის მსგავსი, სითხე. ჰაერთან შეხებისას ის შთანთქავს მისგან ჟანგბადს.
-209,86 °C-ზე აზოტი მყარდება, როგორც თოვლის მსგავსი მასა ან დიდი თოვლის თეთრი კრისტალები. ჰაერთან შეხებისას ის შთანთქავს მისგან ჟანგბადს, ხოლო დნობისას წარმოქმნის ჟანგბადის ხსნარს აზოტში.
ცნობილია მყარი აზოტის სამი კრისტალური მოდიფიკაცია. 36,61 - 63,29 K დიაპაზონში არის β-N 2 ფაზა ექვსკუთხა დახურვით, კოსმოსური ჯგუფი. P6 3 / მმკ, გისოსის პარამეტრები a=3,93 Å და c=6,50 Å. 36,61 K-ზე დაბალ ტემპერატურაზე α-N 2 ფაზა კუბური გისოსით სტაბილურია, აქვს სივრცის ჯგუფი Pa3 ან P2 1 3 და პერიოდი a=5,660 Å. 3500 ატმოსფეროზე მეტი წნევისა და 83 K-ზე დაბალი ტემპერატურის პირობებში იქმნება ექვსკუთხა ფაზა γ-N 2.
ქიმიური თვისებები, მოლეკულური აგებულება
თავისუფალ მდგომარეობაში აზოტი არსებობს N 2 დიატომური მოლეკულების სახით, რომლის ელექტრონული კონფიგურაცია აღწერილია ფორმულით σ s ²σ s *2 π x, y 4 σ z ², რაც შეესაბამება სამმაგ კავშირს N აზოტის მოლეკულებს შორის. ≡N (ბმის სიგრძე d N≡N = 0,1095 ნმ). შედეგად, აზოტის მოლეკულა ძალზე ძლიერია დისოციაციის რეაქციისთვის N2 ↔ 2Nწარმოქმნის სპეციფიური ენთალპია ΔH° 298 =945 kJ, რეაქციის სიჩქარის მუდმივი K 298 =10 -120, ანუ აზოტის მოლეკულების დისოციაცია ნორმალურ პირობებში პრაქტიკულად არ ხდება (ბალანსი თითქმის მთლიანად მარცხნივ არის გადატანილი). აზოტის მოლეკულა არაპოლარული და სუსტად პოლარიზებულია, მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალები ძალიან სუსტია, შესაბამისად, ნორმალურ პირობებში აზოტი აირისებრია.
3000 °C ტემპერატურაზეც კი N 2-ის თერმული დისოციაციის ხარისხი მხოლოდ 0,1%-ია და მხოლოდ დაახლოებით 5000 °C ტემპერატურაზე აღწევს რამდენიმე პროცენტს (ნორმალური წნევის დროს). ატმოსფეროს მაღალ ფენებში ხდება N 2 მოლეკულების ფოტოქიმიური დისოციაცია. ლაბორატორიულ პირობებში ატომური აზოტის მიღება შესაძლებელია აიროვანი N 2 ძლიერი ვაკუუმის ქვეშ მაღალი სიხშირის ელექტრული გამონადენის ველში გავლის გზით. ატომური აზოტი ბევრად უფრო აქტიურია, ვიდრე მოლეკულური აზოტი: კერძოდ, ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ის რეაგირებს გოგირდთან, ფოსფორთან, დარიშხანთან და რიგ ლითონებთან, მაგალითად, კო.
აზოტის მოლეკულის მაღალი სიმტკიცის გამო, მისი მრავალი ნაერთი ენდოთერმულია, მათი წარმოქმნის ენთალპია უარყოფითია, ხოლო აზოტის ნაერთები თერმულად არასტაბილურია და საკმაოდ ადვილად იშლება გაცხელებისას. ამიტომ დედამიწაზე აზოტი უმეტესად თავისუფალ მდგომარეობაშია.
მნიშვნელოვანი ინერტულობის გამო, აზოტი ნორმალურ პირობებში რეაგირებს მხოლოდ ლითიუმთან:
6Li + N 2 → 2Li 3 N,
როდესაც თბება, ის რეაგირებს ზოგიერთ სხვა ლითონთან და არალითონებთან, ასევე წარმოქმნის ნიტრიდებს:
3მგ + N 2 → მგ 3 N 2,
წყალბადის ნიტრიდს (ამიაკს) უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს:
ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო ფიქსაცია
აზოტის ნაერთები უკიდურესად ფართოდ გამოიყენება ქიმიაში, შეუძლებელია ჩამოვთვალოთ ყველა ის სფერო, სადაც აზოტის შემცველი ნივთიერებები გამოიყენება: ეს არის სასუქების, ასაფეთქებელი ნივთიერებების, საღებავების, მედიკამენტების და ა.შ. მიუხედავად იმისა, რომ აზოტის კოლოსალური რაოდენობა ხელმისაწვდომია სიტყვის „ჰაერიდან“ პირდაპირი მნიშვნელობით, ზემოთ აღწერილი აზოტის N 2 მოლეკულის სიძლიერის გამო, ჰაერიდან აზოტის შემცველი ნაერთების მიღების პრობლემა დიდი ხნის განმავლობაში გადაუჭრელი რჩებოდა; აზოტის ნაერთების უმეტესობა მოპოვებული იყო მისი მინერალებიდან, როგორიცაა ჩილეს მარილი. ამასთან, ამ მინერალების მარაგების შემცირებამ, ისევე როგორც აზოტის ნაერთებზე მოთხოვნის ზრდამ, საჭირო გახადა ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო ფიქსაციაზე მუშაობის დაჩქარება.
ატმოსფერული აზოტის შებოჭვის ყველაზე გავრცელებული ამიაკის მეთოდი. შექცევადი ამიაკის სინთეზის რეაქცია:
3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3
ეგზოთერმული (თერმული ეფექტი 92 კჯ) და მიდის მოცულობის შემცირებასთან, ამიტომ წონასწორობის მარჯვნივ გადასატანად, Le Chatelier-Brown პრინციპის შესაბამისად, საჭიროა ნარევის გაციება და მაღალი წნევა. თუმცა, კინეტიკური თვალსაზრისით, ტემპერატურის დაწევა არახელსაყრელია, რადგან ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს რეაქციის სიჩქარეს - თუნდაც 700 °C-ზე, რეაქციის სიჩქარე ძალიან დაბალია მისი პრაქტიკული გამოყენებისთვის.
ასეთ შემთხვევებში გამოიყენება კატალიზი, რადგან შესაფერისი კატალიზატორი იძლევა რეაქციის სიჩქარის გაზრდის საშუალებას წონასწორობის შეცვლის გარეშე. შესაფერისი კატალიზატორის ძიებისას გამოიცადა დაახლოებით ოცი ათასი სხვადასხვა ნაერთი. თვისებების კომბინაციის თვალსაზრისით (კატალიზური აქტივობა, მოწამვლისადმი წინააღმდეგობა, დაბალი ღირებულება), მეტალის რკინაზე დაფუძნებული კატალიზატორი ალუმინის და კალიუმის ოქსიდების მინარევებით მიიღო ყველაზე დიდი გამოყენება. პროცესი ტარდება 400-600°C ტემპერატურაზე და 10-1000 ატმოსფეროზე წნევით.
უნდა აღინიშნოს, რომ 2000 ატმოსფეროზე ზემოთ ზეწოლის დროს წყალბადისა და აზოტის ნარევიდან ამიაკის სინთეზი მიმდინარეობს მაღალი სიჩქარით და კატალიზატორის გარეშე. მაგალითად, 850 °C და 4500 ატმოსფეროზე პროდუქტის მოსავლიანობა არის 97%.
არსებობს ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო შეკავშირების კიდევ ერთი, ნაკლებად გავრცელებული მეთოდი - ციანამიდის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია კალციუმის კარბიდის რეაქციაზე აზოტთან 1000 ° C ტემპერატურაზე. რეაქცია ხდება განტოლების მიხედვით:
CaC 2 + N 2 → CaCN 2 + C.
რეაქცია ეგზოთერმულია, მისი თერმული ეფექტია 293 კჯ.
დედამიწის ატმოსფეროდან ყოველწლიურად სამრეწველო საშუალებებით იღებენ დაახლოებით 1·10 6 ტონა აზოტს. აზოტის მიღების პროცესი დეტალურად არის აღწერილი აქ GRASYS
აზოტის ნაერთები
აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში −3, −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5.აზოტის ნაერთები −3 დაჟანგვის მდგომარეობაში წარმოდგენილია ნიტრიდებით, რომელთაგან პრაქტიკულად ყველაზე მნიშვნელოვანია ამიაკი;
ნაკლებად ტიპიურია აზოტის ნაერთები -2 დაჟანგვის მდგომარეობაში, წარმოდგენილი პერნიტრიდებით, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი წყალბადის პერნიტრიდია N2H4 ან ჰიდრაზინი (არსებობს აგრეთვე უკიდურესად არასტაბილური წყალბადის პერნიტრიდი N2H2, დიმიდი);
აზოტის ნაერთები დაჟანგვის მდგომარეობაში -1 NH2OH (ჰიდროქსილამინი) - არასტაბილური ბაზა, რომელიც გამოიყენება ჰიდროქსილამონიუმის მარილებთან ერთად ორგანულ სინთეზში;
აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +1 აზოტის ოქსიდი (I) N2O (აზოტის ოქსიდი, დამცინავი აირი);
აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +2 აზოტის ოქსიდი (II) NO (აზოტის მონოქსიდი);
აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +3 აზოტის ოქსიდი (III) N2O3, აზოტის მჟავა, ანიონის NO2- წარმოებულები, აზოტის ტრიფტორი NF3;
აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +4 აზოტის ოქსიდი (IV) NO2 (აზოტის დიოქსიდი, ყავისფერი აირი);
აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +5 - აზოტის ოქსიდი (V) N2O5, აზოტის მჟავა და მისი მარილები - ნიტრატები და სხვ.
გამოყენება და გამოყენება
დაბალი დუღილის თხევადი აზოტი ლითონის ჭიქაში.
თხევადი აზოტი გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი და კრიოთერაპიისთვის.
აზოტის გაზის სამრეწველო გამოყენება განპირობებულია მისი ინერტული თვისებებით. აირისებრი აზოტი არის ხანძარსაწინააღმდეგო და ფეთქებადი, ხელს უშლის დაჟანგვას, დაშლას. ნავთობქიმიურ ინდუსტრიაში აზოტს იყენებენ ავზებისა და მილსადენების გასაწმენდად, წნევის ქვეშ მილსადენების მუშაობის შესამოწმებლად და საბადოების წარმოების გასაზრდელად. სამთო მოპოვებაში, აზოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღაროებში აფეთქებაგამძლე გარემოს შესაქმნელად, ქანების ფენების გასაფანტად. ელექტრონიკის წარმოებაში აზოტი გამოიყენება ტერიტორიების გასაწმენდად, სადაც ჟანგბადი არ არის. თუ დაჟანგვა ან გახრწნა უარყოფითი ფაქტორებია ჰაერის ტრადიციულად გამოყენების პროცესში, აზოტს შეუძლია წარმატებით ჩაანაცვლოს ჰაერი.
აზოტის გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროა მისი გამოყენება აზოტის შემცველი ნაერთების შემდგომი სინთეზისთვის, როგორიცაა ამიაკი, აზოტოვანი სასუქები, ასაფეთქებელი ნივთიერებები, საღებავები და ა.შ. დიდი რაოდენობით აზოტი გამოიყენება კოქსის წარმოებაში („კოქსის მშრალი ჩაქრობა ”) კოქსის გადმოტვირთვისას კოქსის ღუმელის ბატარეებიდან, ასევე რაკეტებში საწვავის „შეწებებისთვის“ ტანკებიდან ტუმბოებამდე ან ძრავებამდე.
კვების მრეწველობაში აზოტი რეგისტრირებულია როგორც საკვები დანამატი. E941როგორც აირისებრი საშუალება შეფუთვისა და შესანახად, გამაგრილებელი და თხევადი აზოტი გამოიყენება ზეთებისა და არაგაზიანი სასმელების ჩამოსხმისას, რათა შეიქმნას ზედმეტი წნევა და ინერტული ატმოსფერო რბილ კონტეინერებში.
თხევადი აზოტი ხშირად ნაჩვენებია ფილმებში, როგორც ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია მყისიერად გაყინოს საკმარისად დიდი ობიექტები. ეს ფართოდ გავრცელებული შეცდომაა. ყვავილის გაყინვასაც კი დიდი დრო სჭირდება. ეს ნაწილობრივ განპირობებულია აზოტის ძალიან დაბალი სითბოს ტევადობით. ამავე მიზეზით, ძალიან რთულია, ვთქვათ, ბლოკირების გაციება -196 ° C-მდე და მათი ერთი დარტყმით გატეხვა.
ლიტრი თხევადი აზოტი, რომელიც აორთქლდება და თბება 20 ° C-მდე, ქმნის დაახლოებით 700 ლიტრ გაზს. ამ მიზეზით, თხევადი აზოტი ინახება სპეციალურ ღია ტიპის ვაკუუმ-იზოლირებულ Dewars-ში ან კრიოგენული წნევის ჭურჭელში. ამავე ფაქტს ეფუძნება თხევადი აზოტით ხანძრის ჩაქრობის პრინციპი. აორთქლების შედეგად აზოტი ცვლის წვისთვის საჭირო ჟანგბადს და ცეცხლი ჩერდება. ვინაიდან აზოტი, წყლისგან, ქაფისგან ან ფხვნილისგან განსხვავებით, უბრალოდ აორთქლდება და ქრება, აზოტიანი ხანძარსაწინააღმდეგო მექანიზმი არის ყველაზე ეფექტური ხანძარსაწინააღმდეგო მექანიზმი ძვირფასი ნივთების შენარჩუნების თვალსაზრისით.
პრობლემურია ცოცხალი არსებების თხევადი აზოტის გაყინვა მათი შემდგომი გაყინვის შესაძლებლობით. პრობლემა მდგომარეობს არსების საკმაოდ სწრაფად გაყინვის (და გაყინვის) შეუძლებლობაში, რომ გაყინვის ჰეტეროგენულობა არ იმოქმედოს მის სასიცოცხლო ფუნქციებზე. სტანისლავ ლემმა, რომელიც ფანტაზირებდა ამ თემაზე წიგნში "ფიასკო", მოიფიქრა გადაუდებელი აზოტის გაყინვის სისტემა, რომლის დროსაც აზოტის შლანგი, რომელიც კბილებს არღვევდა, ასტრონავტის პირში იყო ჩასმული და მასში აზოტის უხვი ნაკადი მიეწოდება.
ცილინდრის მარკირება
აზოტის ბალონები შეღებილია შავად, უნდა ჰქონდეს ყვითელი წარწერა და ყავისფერი ზოლი (ნორმები
თოვლი ჯერ ბოლომდე არ დნება და გარეუბნების მოუსვენარი მფლობელები უკვე ჩქარობენ ბაღში სამუშაოს მოცულობის შეფასებას. და აქ ნამდვილად ბევრია გასაკეთებელი. და, ალბათ, ყველაზე მნიშვნელოვანი, რაზეც უნდა იფიქროთ ადრე გაზაფხულზე, არის ის, თუ როგორ დაიცვათ თქვენი ბაღი დაავადებებისა და მავნებლებისგან. გამოცდილმა მებოსტნეებმა იციან, რომ ეს პროცესები არ შეიძლება შემთხვევით დატოვოს და გადამუშავების დროის დაგვიანება და გადადება შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ნაყოფის მოსავლიანობა და ხარისხი.
დაკონსერვებული თევზისა და ყველის ღვეზელი არის მარტივი ლანჩის ან ვახშმის იდეა ყოველდღიური ან კვირა მენიუსთვის. ღვეზელი განკუთვნილია ზომიერი მადის მქონე 4-5 კაციანი ოჯახისთვის. ამ ნამცხვარს აქვს ყველაფერი ერთდროულად - თევზი, კარტოფილი, ყველი და ცომის ხრაშუნა ქერქი, ზოგადად, თითქმის დახურული კალცონის პიცას ჰგავს, მხოლოდ უფრო გემრიელი და მარტივი. თევზის კონსერვი შეიძლება იყოს ნებისმიერი - სკუმბრია, საური, ვარდისფერი ორაგული ან სარდინი, აირჩიეთ თქვენი გემოვნებით. ამ ღვეზელს მოხარშული თევზითაც ამზადებენ.
ლეღვი, ლეღვი, ლეღვის ხე - ეს ყველაფერი ერთი და იგივე მცენარის სახელებია, რომელსაც ჩვენ მტკიცედ ვუკავშირებთ ხმელთაშუა ზღვის ცხოვრებას. ვისაც ოდესმე გაუსინჯავს ლეღვის ხილი, იცის რა გემრიელია. მაგრამ, გარდა დელიკატური ტკბილი გემოსა, ისინი ასევე ძალიან ჯანსაღია. და აი, საინტერესო დეტალი: გამოდის, რომ ლეღვი სრულიად უპრეტენზიო მცენარეა. გარდა ამისა, ის წარმატებით შეიძლება გაიზარდოს ნაკვეთზე შუა შესახვევში ან სახლში - კონტეინერში.
გემრიელი კრემის წვნიანი ზღვის პროდუქტებით მზადდება სულ რაღაც ერთ საათში, გამოდის ნაზი და ნაღების. შეარჩიეთ ზღვის პროდუქტები თქვენი გემოვნებისა და საფულის მიხედვით, ეს შეიძლება იყოს ზღვის კოქტეილი, მეფე კრევეტები და კალმარი. წვნიანი მოვამზადე დიდი კრევეტებით და მიდიებით ნაჭუჭებში. ჯერ ერთი, ძალიან გემრიელია და მეორეც, ლამაზია. თუ სადღესასწაულო ვახშამზე ან ლანჩზე ამზადებთ, მიდიები ნაჭუჭებში და მსხვილი გაუსუფთავებელი კრევეტები მადისაღმძვრელად და ლამაზად გამოიყურება თეფშზე.
საკმაოდ ხშირად, ზაფხულის გამოცდილ მოსახლეობასაც კი უჭირს პომიდვრის ნერგების მოყვანა. ზოგისთვის ყველა ნერგი წაგრძელებული და სუსტი აღმოჩნდება, ზოგისთვის ისინი მოულოდნელად იწყებენ ცვენას და კვდებიან. საქმე ისაა, რომ ბინაში ნერგების გასაზრდელად იდეალური პირობების შენარჩუნება რთულია. ნებისმიერი მცენარის ნერგებს სჭირდებათ ბევრი განათება, საკმარისი ტენიანობა და ოპტიმალური ტემპერატურა. კიდევ რა უნდა იცოდეთ და დააკვირდეთ პომიდვრის ნერგების ბინაში მოყვანისას?
ალთაის სერიის პომიდვრის ჯიშები ძალიან პოპულარულია მებოსტნეებში მათი ტკბილი, დელიკატური გემოს გამო, უფრო მეტად ახსენებს ხილის გემოს, ვიდრე ბოსტნეულის. ეს არის დიდი პომიდორი, თითოეული ნაყოფის წონა საშუალოდ 300 გრამია. მაგრამ ეს არ არის ზღვარი, არის უფრო დიდი პომიდორი. ამ პომიდვრის რბილობი ხასიათდება წვნიანი და ხორციანი, ოდნავ სასიამოვნო ცხიმიანობით. Agrosuccess-ის თესლიდან შეგიძლიათ გაიზარდოთ ალთაის სერიის შესანიშნავი პომიდორი.
მრავალი წლის განმავლობაში, ალოე იყო ყველაზე დაუფასებელი შიდა მცენარე. და ეს გასაკვირი არ არის, რადგან გასულ საუკუნეში ალოე ვერას ფართო გავრცელებამ განაპირობა ის, რომ ყველამ დაივიწყა ამ საოცარი სუკულენტის სხვა სახეობები. ალოე, უპირველეს ყოვლისა, დეკორატიული მცენარეა. ხოლო სახეობისა და ჯიშის სწორი არჩევანით, მას შეუძლია ნებისმიერ კონკურენტს გადააჭარბოს. მოდურ ფლორარიუმებში და ჩვეულებრივ ქოთნებში ალოე გამძლე, ლამაზი და საოცრად ხანგრძლივი მცენარეა.
უგემრიელესი ვინეგრეტი ვაშლით და მჟავე კომბოსტოთი - მცენარეული სალათი მოხარშული და გაცივებული, უმი, მწნილი, დამარილებული, მწნილი ბოსტნეულისა და ხილისგან. სახელი მომდინარეობს ფრანგული სოუსისგან, რომელიც მზადდება ძმრის, ზეითუნის ზეთისა და მდოგვისგან (ვინეგრეტი). ვინეგრეტი გამოჩნდა რუსულ სამზარეულოში არც ისე დიდი ხნის წინ, დაახლოებით მე -19 საუკუნის დასაწყისში, ალბათ რეცეპტი ნასესხები იყო ავსტრიული ან გერმანული სამზარეულოსგან, რადგან ავსტრიული ქაშაყი სალათის ინგრედიენტები ძალიან ჰგავს.
როდესაც ოცნებულად ვახარისხებთ თესლის ნათელ ტომრებს ხელში, ზოგჯერ ქვეცნობიერად დარწმუნებული ვართ, რომ გვაქვს მომავალი მცენარის პროტოტიპი. ჩვენ გონებრივად გამოვყოფთ მას ადგილს ყვავილების ბაღში და მოუთმენლად ველით პირველი კვირტის გამოჩენის სანუკვარ დღეს. თუმცა, თესლის ყიდვა ყოველთვის არ იძლევა გარანტიას, რომ საბოლოოდ მიიღებთ სასურველ ყვავილს. მინდა გავამახვილო ყურადღება იმ მიზეზებზე, რის გამოც თესლი შეიძლება არ აღმოცენდეს ან არ მოკვდეს აღმოცენების დასაწყისშივე.
გაზაფხული მოდის და ზაფხულის მაცხოვრებლებს აქვთ წუხილი იმის შესახებ, თუ როგორ გააშენონ კარგი ნერგები. ბევრი იზრდება პომიდვრის, წიწაკის, კიტრის ნერგები. რა უნდა გაკეთდეს იმისათვის, რომ ნერგები იყოს მაღალი ხარისხის, განვითარებული ფესვთა სისტემით და საჰაერო ნაწილით? პირველ რიგში, აირჩიეთ სწორი ჯიში ან ჰიბრიდი ღია გრუნტში ან სათბურში გასაშენებლად. ყურადღებით წაიკითხეთ ინფორმაცია თესლთან ერთად შეფუთვაზე, ყურადღება მიაქციეთ ვარგისიანობის ვადას, დამუშავდა თუ არა თესლი სადეზინფექციო საშუალებით.
გაზაფხული მოდის და მებოსტნეებს მეტი სამუშაო აქვთ და სიცხის დადგომასთან ერთად ბაღში ცვლილებები სწრაფად ხდება. კვირტები უკვე იწყებენ შეშუპებას მცენარეებზე, რომლებსაც ჯერ კიდევ გუშინ ეძინათ, ყველაფერი ფაქტიურად ცოცხლდება ჩვენს თვალწინ. გრძელი ზამთრის შემდეგ, ეს არ შეიძლება არ გაიხაროს. მაგრამ ბაღთან ერთად ცოცხლდება მისი პრობლემები - მავნებლები და პათოგენები. ჭინჭრის ციება, ყვავილის ხოჭოები, ბუგრები, კლასტეროსპორიაზი, მანილიოზი, სკაბი, ჭრაქი - შეგიძლიათ ჩამოთვალოთ ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში.
საუზმის სადღეგრძელო ავოკადოსა და კვერცხის სალათით დღის შესანიშნავი დასაწყისია. კვერცხის სალათი ამ რეცეპტში მოქმედებს როგორც სქელი სოუსი, შეზავებული ახალი ბოსტნეულით და კრევეტებით. ჩემი კვერცხის სალათი საკმაოდ უჩვეულოა, ის არის ყველასთვის საყვარელი საჭმლის დიეტური ვერსია - ყველი ფეტა, ბერძნული იოგურტი და წითელი ხიზილალა. თუ დილით დრო გაქვთ, არასოდეს უარყოთ საკუთარ თავს რაიმე გემრიელი და ჯანსაღი მომზადების სიამოვნება. დღე დადებითი ემოციებით უნდა დაიწყოს!
ალბათ ყველა ქალმა ერთხელ მაინც მიიღო აყვავებული ორქიდეა საჩუქრად. გასაკვირი არ არის, რადგან ასეთი ცოცხალი ბუკეტი საოცრად გამოიყურება და დიდხანს ყვავის. ორქიდეებს არ შეიძლება ვუწოდოთ ძალიან რთული შიდა კულტურები, მაგრამ მათი მოვლის ძირითადი პირობების შეუსრულებლობა ხშირად იწვევს ყვავილის დაკარგვას. თუ ახლახან იწყებთ შიდა ორქიდეებით, უნდა გაიგოთ სწორი პასუხები მთავარ კითხვებზე სახლში ამ ლამაზი მცენარეების გაშენების შესახებ.
ამ რეცეპტით მომზადებულ აყვავებულ ჩიზქეიქს ყაყაჩოს თესლით და ქიშმიშით ჩემს ოჯახში თვალის დახამხამებაში მიირთმევენ. ზომიერად ტკბილი, მსუქანი, ნაზი, მადისაღმძვრელი ქერქით, ზედმეტი ზეთის გარეშე, ერთი სიტყვით, როგორც ბავშვობაში შემწვარი დედა ან ბებია. თუ ქიშმიში ძალიან ტკბილია, მაშინ გრანულირებული შაქრის დამატება საერთოდ არ შეიძლება, შაქრის გარეშე, ჩიზქეიქები უკეთესი იქნება შემწვარი და არასოდეს დაიწვება. მოხარშეთ კარგად გახურებულ ტაფაზე, ზეთით ცხიმწასმულ ტაფაზე დაბალ ცეცხლზე და თავსახურის გარეშე!
აზოტი (N 2) აღმოაჩინა ჯ.პრისტლიმ 1774 წელს. სახელწოდება "აზოტი" ბერძნულად ნიშნავს "უსიცოცხლო". ეს გამოწვეულია იმით, რომ აზოტი არ უწყობს ხელს წვის და სუნთქვის პროცესებს. მაგრამ მცენარეთა და ცოცხალი ორგანიზმების ყველა ძირითადი სასიცოცხლო პროცესისთვის აზოტი ძალზე მნიშვნელოვანია.
ელემენტის მახასიათებელი
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
იზოტოპები: 14 N (99,635%); 15 N (0.365%)
კლარკი დედამიწის ქერქში 0,01% წონით. ატმოსფეროში მოცულობით 78,09% (მასით 75,6%). აზოტი არის ცოცხალი ნივთიერების ნაწილი (ცილები, ნუკლეინის მჟავები და სხვა ორგანული ნივთიერებები). ჰიდროსფეროში აზოტი იმყოფება ნიტრატების სახით (NO 3). აზოტის ატომები მე-5 ადგილზეა ყველაზე უხვი სამყაროში.
ყველაზე მნიშვნელოვანი N-შემცველი არაორგანული ნივთიერებები.
თავისუფალი (მოლეკულური) აზოტი
აზოტის ატომები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული სამი კოვალენტური არაპოლარული ბმით: მათგან ერთი არის სიგმა ბმა, 2 არის პი ბმა. გატეხვის ენერგია ძალიან მაღალია.
ფიზიკური თვისებები
ნორმალურ ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე N 2 არის უფერო გაზი, უსუნო და უგემოვნო, ჰაერზე ოდნავ მსუბუქი, წყალში ძალიან ცუდად ხსნადი. იგი დიდი გაჭირვებით გადადის თხევად მდგომარეობაში (Tbp -196 "C) თხევად აზოტს აქვს აორთქლების მაღალი სითბო და გამოიყენება დაბალი ტემპერატურის შესაქმნელად (მაცივარი).
როგორ მივიღოთ
აზოტი ჰაერში თავისუფალ მდგომარეობაშია, ამიტომ მიღების სამრეწველო მეთოდია ჰაერის ნარევის გამოყოფა (თხევადი ჰაერის გასწორება).
ლაბორატორიულ პირობებში მცირე რაოდენობით აზოტის მიღება შესაძლებელია შემდეგი გზით:
1. ჰაერის გავლა ცხელ სპილენძზე, რომელიც შთანთქავს ჟანგბადს რეაქციის გამო: 2Cu + O 2 \u003d 2CiO. რჩება აზოტი ინერტული აირების მინარევებით.
2. ზოგიერთი ამონიუმის მარილის რედოქსული დაშლა:
NH 4 NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O
3. ამიაკის და ამონიუმის მარილების დაჟანგვა:
4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O
8NH 3 + ZBr 2 = N 2 + 6NH 4 Br
NH 4 Cl + NaNO 2 \u003d N 2 + NaCl + 2H 2 O
ქიმიური თვისებები
მოლეკულური აზოტი არის ქიმიურად ინერტული ნივთიერება N 2 მოლეკულების განსაკუთრებული სტაბილურობის გამო. მეტ-ნაკლებად ადვილად მიმდინარეობს მხოლოდ ლითონებთან შერწყმის რეაქციები. ყველა სხვა შემთხვევაში, რეაქციების დასაწყებად და დასაჩქარებლად, საჭიროა გამოიყენოთ მაღალი ტემპერატურა, ნაპერწკალი ელექტრო გამონადენი, მაიონებელი გამოსხივება, კატალიზატორები (Fe, Cr, V, Ti და მათი ნაერთები).
რეაქციები აღმდგენი აგენტებთან (N 2 - ჟანგვის აგენტი)
1. ურთიერთქმედება ლითონებთან:
ტუტე და მიწის ტუტე ნიტრიდების წარმოქმნის რეაქციები მიმდინარეობს როგორც სუფთა აზოტით, ასევე ჰაერში ლითონების წვის დროს.
N 2 + 6Li = 2Li 3 N
N 2 + 6Cs = 2Cs 3 N
N 2 + 3 მგ \u003d Mg 3 N 2
2. წყალბადთან ურთიერთქმედება (რეაქციას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს):
N 2 + ZN 2 \u003d 2NH 3 ამიაკი
3. ურთიერთქმედება სილიციუმთან და ნახშირბადთან
2N 2 + 3Si \u003d Si 3 N 4 სილიციუმის (IV) ნიტრიდი
N 2 + 2C \u003d (CN) 2 დიციანო
2N 2 + 5C + 2Na 2 CO 3 \u003d 4NaCN + 3CO 2 ნატრიუმის ციანიდი
რეაქციები ჟანგვის აგენტებთან (N 2 - შემცირების აგენტი)
ეს რეაქციები ნორმალურ პირობებში არ მიმდინარეობს. აზოტი უშუალოდ არ ურთიერთქმედებს ფტორთან და სხვა ჰალოგენებთან, მაგრამ რეაქცია ჟანგბადთან ხდება ელექტრული ნაპერწკლის გამონადენის ტემპერატურაზე:
N 2 + O 2 \u003d 2NO
რეაქცია ძლიერ შექცევადია; სწორი ხაზი მიედინება სითბოს შთანთქმით (ენდოთერმული).
აზოტი (ინგლისური Nitrogen, ფრანგული Azote, გერმანული Stickstoff) აღმოაჩინეს თითქმის ერთდროულად რამდენიმე მკვლევარმა. კავენდიშმა მიიღო აზოტი ჰაერიდან (1772), ამ უკანასკნელს გააცხელა ნახშირის მეშვეობით, შემდეგ კი ტუტე ხსნარში ნახშირორჟანგის შთანთქმისთვის. კავენდიშმა ახალ გაზს განსაკუთრებული სახელი არ დაარქვა და მას მეფიტურ ჰაერად მოიხსენიებს (ლათ. - მეფიტი - დედამიწის მახრჩობელა ან მავნე აორთქლება). ოფიციალურად, აზოტის აღმოჩენა ჩვეულებრივ მიეკუთვნება რეზერფორდს, რომელმაც 1772 წელს გამოაქვეყნა თავისი დისერტაცია "ფიქსირებული ჰაერის შესახებ, სხვაგვარად სახრჩობელად", სადაც პირველად იქნა აღწერილი აზოტის ზოგიერთი ქიმიური თვისება. იმავე წლებში შილემ მიიღო აზოტი ატმოსფერული ჰაერიდან ისევე, როგორც კავენდიში. მან ახალ გაზს გაფუჭებული ჰაერი (Verdorbene Luft) უწოდა. Priestley (1775) უწოდა აზოტის phlogisticated ჰაერი (Air phlogisticated). ლავუაზიე 1776-1777 წლებში დეტალურად შეისწავლა ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა და დაადგინა, რომ მისი მოცულობის 4/5 შედგება ასფიქსიური აირისგან (Air mofette).
ლავუაზიემ შესთავაზა ელემენტს "აზოტი" დაერქვას უარყოფითი ბერძნული პრეფიქსიდან "a" და სიცოცხლის სიტყვა "zoe", რაც ხაზს უსვამს მის უუნარობას სუნთქვის შენარჩუნებაში. 1790 წელს აზოტისთვის შესთავაზეს სახელწოდება „აზოტი“ (აზოტი – „წარმომქმნელი მარილიანი“), რომელიც შემდგომში გახდა ელემენტის საერთაშორისო სახელწოდების (Nitrogenium) და აზოტის სიმბოლო – N.
ბუნებაში ყოფნა, მიღება:
აზოტი ბუნებაში ძირითადად თავისუფალ მდგომარეობაში გვხვდება. ჰაერში მისი მოცულობითი წილი არის 78,09%, ხოლო მასის წილი 75,6%. აზოტის ნაერთები მცირე რაოდენობით გვხვდება ნიადაგში. აზოტი არის ცილების და მრავალი ბუნებრივი ორგანული ნაერთის შემადგენელი ნაწილი. აზოტის მთლიანი შემცველობა დედამიწის ქერქში შეადგენს 0,01%.
ატმოსფერო შეიცავს დაახლოებით 4 კვადრილიონ (4 10 15) ტონა აზოტს და დაახლოებით 20 ტრილიონ (20 10 12) ტონას ოკეანეებში. ამ თანხის უმნიშვნელო ნაწილი - დაახლოებით 100 მილიარდი ტონა - ყოველწლიურად იკვრება და შედის ცოცხალი ორგანიზმების შემადგენლობაში. ამ 100 მილიარდი ტონა შეკრული აზოტიდან მხოლოდ 4 მილიარდი ტონა გვხვდება მცენარეთა და ცხოველთა ქსოვილებში - დანარჩენი გროვდება დაშლის მიკროორგანიზმებში და საბოლოოდ ბრუნდება ატმოსფეროში.
ტექნოლოგიაში აზოტი მიიღება ჰაერიდან. აზოტის მისაღებად, ჰაერი გადადის თხევად მდგომარეობაში, შემდეგ კი აზოტი გამოყოფილია ნაკლებად აქროლადი ჟანგბადისგან აორთქლების გზით (t bale N 2 \u003d -195,8 ° С, t bale O 2 \u003d -183 ° С)
ლაბორატორიულ პირობებში სუფთა აზოტის მიღება შესაძლებელია ამონიუმის ნიტრიტის დაშლით ან ამონიუმის ქლორიდისა და ნატრიუმის ნიტრიტის ხსნარების შერევით გაცხელებისას:
NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O; NH 4 Cl + NaNO 2 NaCl + N 2 + 2H 2 O.
ფიზიკური თვისებები:
ბუნებრივი აზოტი შედგება ორი იზოტოპისგან: 14 N და 15 N. ნორმალურ პირობებში აზოტი არის უფერო, უსუნო და უგემოვნო აირი, ჰაერზე ოდნავ მსუბუქი, წყალში ცუდად ხსნადი (15,4 მლ აზოტი იხსნება 1 ლიტრ წყალში, ჟანგბადი - 31 მლ). -195,8°C-ზე აზოტი გადაიქცევა უფერო სითხეში, ხოლო -210,0°C-ზე თეთრ მყარად. მყარ მდგომარეობაში ის არსებობს ორი პოლიმორფული მოდიფიკაციის სახით: -237,54 ° C-ზე ქვემოთ, კუბური გისოსებით ფორმა სტაბილურია, ზემოთ - ექვსკუთხა.
ატომების შეკავშირების ენერგია აზოტის მოლეკულაში ძალიან მაღალია და შეადგენს 941,6 კჯ/მოლს. მანძილი ატომების ცენტრებს შორის მოლეკულაში არის 0,110 ნმ. N 2 მოლეკულა დიამაგნიტურია. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ აზოტის ატომებს შორის კავშირი სამმაგია.
აირისებრი აზოტის სიმკვრივე 0°C-ზე 1.25046 გ/დმ 3
ქიმიური თვისებები:
ნორმალურ პირობებში აზოტი არის ქიმიურად არააქტიური ნივთიერება ძლიერი კოვალენტური კავშირის გამო. ნორმალურ პირობებში, ის რეაგირებს მხოლოდ ლითიუმთან, წარმოქმნის ნიტრიდს: 6Li + N 2 = 2Li 3 N
ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მოლეკულური აზოტის აქტივობა იზრდება, ხოლო ის შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის აგენტი (წყალბადით, ლითონებით) და შემცირების აგენტი (ჟანგბადით, ფტორით). გაცხელებისას, ამაღლებულ წნევაზე და კატალიზატორის თანდასწრებით, აზოტი რეაგირებს წყალბადთან ამიაკის წარმოქმნით: N 2 + 3H 2 = 2NH 3
აზოტი აერთიანებს ჟანგბადს მხოლოდ ელექტრულ რკალში, რათა წარმოქმნას აზოტის ოქსიდი (II): N 2 + O 2 \u003d 2NO
ელექტრული გამონადენის დროს ასევე შესაძლებელია რეაქცია ფტორთან: N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3
ყველაზე მნიშვნელოვანი კავშირები:
აზოტს შეუძლია შექმნას ქიმიური ნაერთები, რომლებიც ყველა ჟანგვის მდგომარეობაშია +5-დან -3-მდე. აზოტი აყალიბებს ნაერთებს ფტორთან და ჟანგბადთან დადებით ჟანგვის მდგომარეობებში, ხოლო +3-ზე მეტი ჟანგვის მდგომარეობებში აზოტი მხოლოდ ჟანგბადის ნაერთებში გვხვდება.
ამიაკი, NH 3 - უფერო გაზი მძაფრი სუნით, წყალში ადვილად ხსნადი ("ამიაკი"). ამიაკს აქვს ძირითადი თვისებები, ურთიერთქმედებს წყალთან, წყალბადის ჰალოგენებთან, მჟავებთან:
NH 3 + H 2 O NH 3 * H 2 O NH 4 + + OH - ; NH 3 + HCl = NH 4 Cl
ერთ-ერთი ტიპიური ლიგანდი კომპლექსურ ნაერთებში: Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2 (იისფერი, p-rim)
აღმდგენი საშუალება: 2NH 3 + 3CuO 3Cu + N 2 + 3H 2 O.
ჰიდრაზინი- N 2 H 4 (წყალბადის პერნიტრიდი), ...
ჰიდროქსილამინი- NH2OH, ...
აზოტის ოქსიდი (I), N 2 O (აზოტის ოქსიდი, დამცინავი გაზი). ...
აზოტის ოქსიდი (II) NO არის უფერო გაზი, უსუნო, წყალში ოდნავ ხსნადი, მარილის გარეშე. ლაბორატორიაში ისინი მიიღება სპილენძისა და განზავებული აზოტის მჟავას რეაქციის შედეგად:
3Cu + 8HNO 3 \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
ინდუსტრიაში იგი მიიღება ამიაკის კატალიზური დაჟანგვით აზოტის მჟავას წარმოებაში:
4NH 3 + 5O 2 4NO + 6 H 2 O
ადვილად იჟანგება აზოტის ოქსიდამდე (IV): 2NO + O 2 = 2NO 2
აზოტის ოქსიდი (III), ??? ...
...
აზოტის მჟავა, ??? ...
...
ნიტრიტები, ??? ...
...
აზოტის ოქსიდი (IV), NO 2 - მომწამვლელი ყავისფერი აირი, აქვს დამახასიათებელი სუნი, კარგად იხსნება წყალში, ხოლო იძლევა ორ მჟავას, აზოტოვან და აზოტულს: H 2 O + NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3
გაციებისას ის იქცევა უფერო დიმერად: 2NO 2 N 2 O 4
აზოტის ოქსიდი (V), ??? ...
...
აზოტის მჟავა, HNO 3 - უფერო სითხე მძაფრი სუნით, t bp = 83°C. ძლიერი მჟავა, მარილები - ნიტრატები. ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რომელიც განპირობებულია აზოტის ატომის არსებობით მჟავას ნარჩენების შემადგენლობაში უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობაში N +5. როდესაც აზოტის მჟავა ურთიერთქმედებს ლითონებთან, ეს არ არის წყალბადი, რომელიც გამოიყოფა, როგორც ძირითადი პროდუქტი, არამედ ნიტრატის იონის შემცირების სხვადასხვა პროდუქტები:
Cu + 4HNO 3 (conc) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4 მგ + 10 HNO 3 (ინტელექტუალური) = 4 მგ (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 5H 2 O.
ნიტრატები, ??? ...
...
განაცხადი:
ფართოდ გამოიყენება ინერტული გარემოს შესაქმნელად - ელექტრო ინკანდესენტური ნათურების შევსება და თავისუფალი სივრცის შევსება ვერცხლისწყლის თერმომეტრებში, სითხეების ამოტუმბვისას, კვების მრეწველობაში, როგორც შესაფუთი გაზი. ისინი ნიტრიდებენ ფოლადის პროდუქტების ზედაპირს, ზედაპირულ ფენაში წარმოიქმნება რკინის ნიტრიდები, რომლებიც ფოლადს უფრო მეტ სიმტკიცეს ანიჭებენ. თხევადი აზოტი ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ნივთიერების ღრმა გაგრილებისთვის.
აზოტი მნიშვნელოვანია მცენარეებისა და ცხოველების სიცოცხლისთვის, რადგან ის ცილოვანი ნივთიერებების ნაწილია. აზოტი დიდი რაოდენობით გამოიყენება ამიაკის წარმოებისთვის. აზოტის ნაერთები გამოიყენება მინერალური სასუქების, ფეთქებადი ნივთიერებების წარმოებაში და მრავალ ინდუსტრიაში.
ლ.ვ. ჩერკაშინი
KhF ტიუმენის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, გრ. 542 (I)
წყაროები:
- გ.პ. ხომჩენკო. სახელმძღვანელო ქიმიის შესახებ უნივერსიტეტის სტუდენტებისთვის. მ., ახალი ტალღა, 2002 წ.
- ა.ს. ეგოროვი, ქიმია. შემწეობა-რეპეტიტორი უნივერსიტეტებში შესასვლელად. როსტოვ-დონზე, ფენიქსი, 2003 წ.
- ელემენტების აღმოჩენა და მათი სახელების წარმოშობა /
