Азот. История открытия азота

Содержание

Слайд 2

История открытия азота: В 1772 г. Англичанин Д. Резерфорд установил, что

История открытия азота:

В 1772 г. Англичанин Д. Резерфорд установил, что

воздух, оставшийся под колоколом, где жила несколько дней мышь, освобожденный от углекислоты, не поддерживает горения и дыхания. Этот воздух он назвал «ядовитым воздухом». В том же году Пристли Дж. получив «ядовитый воздух» иным путем, назвал его «флогистированным» воздухом. В 1773 году К.В. Шиле установил, что воздух состоит из двух газов. Он назвал газ, не поддерживающий горения и дыхания
«дурным» или «испорченным» воздухом.
В 1776 г. Лавуазье, подробно исследуя
«ядовитый», «флогистированный» и
«дурной» воздух, установил тождество между
ними.
В 1787 г. Лавуазье предложил назвать этот
газ «азотом» (от греч. Слова «а»-
отрицание и «зоэ»-жизнь).
Слайд 3

Положение в периодической таблице:

Положение в периодической таблице:

Слайд 4

2 атома азота соединены в молекулу тройной ковалентной неполярной связью, этим


2 атома азота соединены в молекулу тройной ковалентной неполярной связью,

этим объясняется прочность молекулы и как следствие её химическая инертность.
Слайд 5

Важнейшие соединения азота: Аммиак NH3. Бесцветный газ с резким раздражающим запахом.

Важнейшие соединения азота:

Аммиак NH3. Бесцветный газ с резким раздражающим запахом. Раздражает слизистые

оболочки и поражает кожу
Гидроксид аммония NH4OH. Слабое основание. Частично получается при растворении аммиака в воде. Является одним из важнейших химических реактивов, разбавленные растворы которого ("нашатырный спирт") применяются также в медицине и домашнем хозяйстве.
Хлорид аммония NH4Cl. Получают при непосредственном взаимодействии аммиака с соляной кислотой. Применяют в электротехнике, медицине, при пайке металлов.
Гидразин N2H4. Бесцветная жидкость, дымящая на воздухе и легко смешивающаяся с водой. Сильный восстановитель. Частично образуется при освещении струи аммиака лучами ртутной кварцевой лампы. Находит применение в качестве сильного восстановителя.
Гидроксиламин NH2OH. Представляет собой бесцветные кристаллы. Сильный восстановитель. Образуется при электролизе азотной кислоты (с ртутным или свинцовым катодом) в результате восстановления HNO3. Используется он главным образом как сильный восстановитель.
Слайд 6

Оксид азота (I) N2O. Бесцветный газ со слабым приятным запахом и

Оксид азота (I) N2O. Бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым

вкусом. При вдыхании небольшого количества наблюдается характерное состояние опьянения. Поэтому N2O называют "веселящим газом. При высокой температуре является сильным окислителем и поддерживает горение веществ, обладающих большим химическим сродством к кислороду. Применяют в медицине как анестезирующее средство.
Оксид азота (II) NO. Бесцветный газ, запах и вкус которого установить не удается, так как при обычной температуре и давлении в соприкосновении с воздухом он окисляется до оксида азота (IV). Ядовитый газ. Обладает как окислительными, так и восстановительными свойствами. Характерными являются реакции присоединения.
Азотистая кислота HNO2. Известна только в разбавленных охлажденных водных растворах. Неустойчива, и потому химически очень активна. Получают при растворении в воде оксида азота (IV) и оксида азота (III); и при действии на холодные растворы нитритов серной кислоты.
Оксид азота (IV) NO2. Красновато-бурый, обладающий характерным запахом, очень ядовитый газ. Сильно поражает слизистые оболочки дыхательных путей и вредно действует на мышцы сердца. Сильный окислитель. Образуется как побочный продукт при получении азотной кислоты каталитически и окислением аммиака.
Азотная кислота HNO3. Безводная азотная кислота - бесцветная, дымящаяся жидкость. Вызывает болезненные, трудно заживающие ожоги кожи. . При обычной температуре под действием солнечного света частично разлагается. Некоторые металлы, бурно реагирующие с разбавленной азотной кислотой, практически не взаимодействуют с концентрированной. Получают каталитическим окислением аммиака.
Слайд 7

Нахождение в природе. В большой части азот находится в природе в

Нахождение в природе.

В большой части азот находится в природе в свободном

состоянии. Свободный азот является главной составной частью воздуха, который содержит 78, 2 % (об.) азота. Над одним квадратным километром земной поверхности в воздухе находиться 8 млн. т азота. Общее содержание его в земной коре оценивается величиной порядка 0.03 мол. доли, % . Азот входит в состав сложных органических соединений- белков, которые входят в состав всех живых организмов. В результате отмирания последних и тления их останков образуются более простые азотные соединения, которые при благоприятных условиях, (главным образом - отсутствие влаги) могут накапливаться. Именно такого происхождения, по – видимому, залежи NaNO3 в Чили, имеющие некоторое промышленное значение в производстве связанного азота, то есть в виде соединений. Также в природе встречается такой минерал, как индийская селитра KNO3 .
Слайд 8

Физические свойства. Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 0°С

Физические свойства.

 Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 0°С и 101325

н/м2 или 760 мм рт. ст.), tпл -209,86°С, tкип -195,8°С. Азот сжижается с трудом: его критическая температура довольно низка (-147,1°С) а критическое давление высоко 3,39 Мн/м2 (34,6 кгс/см2); плотность жидкого Азота 808 кг/м3. В воде Азот менее растворим, чем кислород: при 0°С в 1 м3 Н2О растворяется 23,3 г Азота. Лучше, чем в воде, Азот растворим в некоторых углеводородах.
Слайд 9

Химические свойства Для того чтобы азот вступил в химическую реакцию, требуется

Химические свойства

Для того чтобы азот вступил в химическую реакцию, требуется предварительная

активация его молекул нагреванием, облучением или другими способами.
Из металлов азот реагирует в обычных условиях только с литием, образуя нитрид:
С другими металлами он реагирует лишь при высоких температурах, образуя нитриды. С натрием, кальцием и магнием реакция идет только при нагревании:
Образующиеся нитриды полностью гидролизуются при контакте с водой:
С кислородом азот взаимодействует только в электрической дуге (3000-4000° С) (например, при грозовом разряде в атмосфере) или при очень сильном нагревании:
Слайд 10

Применение азота. Химическая и нефтехимическая промышленность Азот используется для создания инертной

Применение азота.

Химическая и нефтехимическая промышленность
Азот используется для создания инертной среды,

чтобы избежать взаимодействия химических веществ с кислородом, для обеспечения безопасности технологического процесса. Азот находит применение при транспортировке химических продуктов, а также при производстве аммиака. Возможными применениями азота также являются продувка технологических емкостей и трубопроводов, просушивание, регенерация катализатора.
Нефтегазовая промышленность
Азот применяется при добыче нефти и газа для поддержания внутрипластового давления и увеличения добычи продукта. Этот инертный газ широко используется для создания инертной подушки с целью обеспечения взрыво- и пожаробезопасности в технологических резервуарах, а также во время загрузочно-разгрузочный работ.
Азот находит применение для поддержания определенного давления в резервуарах с нефтью и газом, для очистки технологических емкостей на газовозах и сооружениях для хранения СПГ и СЖГ, для продувки трубопроводов.
Слайд 11

Металлургия Азот применяется для защиты черных и цветных металлов во время

Металлургия
Азот применяется для защиты черных и цветных металлов во время

отжига. Он находит применения в процессах нейтральной закалки, отжига со снятием напряжений, цементации, цианирования, пайки твердым припоем, спекания порошковым металлом, охлаждения экструзионной матрицы.
Фармацевтика
Азот используется для защиты резервуаров, для хранения сырья и продукта, для транспортировки химических продуктов и упаковки лекарственных препаратов.
Электроника
Предотвращение окисления при производстве полупроводников и электрических цепей, продувка и очистка — основные применения азота в электронной промышленности.