Плакат до уроку за темою "Азот. Склад молекули і будова речовини. Фізичні та хімічні властивості. Добування, застосування"

Азот. Склад молекули і будова речовини. Фізичні та хімічні властивості. Добування, застосування

Хімічна формула азоту — N₂, М_r(N₂)= 28, М(N₂)= 28 г/моль. Атоми Нітрогену в молекулі азоту сполучаються між собою трьома ковалентними зв’язками

Фізичні властивості азоту

•  за звичайних умов безбарвний газ без смаку і запаху, рідкий та твердий азот також безбарвні;

•  розчинність у воді — 23 мл в 1 л води за 0°С та 15 мл за 20°С;

•  tкип. = –196°С, tпл. = –210°С;

•  густина за нормальних умов 1,251 г/л;

•  густина рідкого азоту 0,81 г/мл.

Рідкий азот, як і більшість інших скраплених газів, зберігають у посудинах Дьюара.

Хімічні властивості азоту

Молекула азоту дуже міцна. Енергія потрійного зв’язку найбільша серед відомих зв’язків, саме тому молекули азоту розпадаються на атоми лише за дуже високої температури або під дією

електричного розряду. Унаслідок цього азот хімічно інертний: він не горить і не підтримує горіння, важко вступає в хімічні реакції.

Для виробництва добрив, барвників, пластмас і ліків потрібні нітрогеновмісні сполуки. Але на Землі Нітроген міститься переважно у вигляді простої речовини N₂ у складі повітря. Зв’ язування атмосферного азоту в хімічні сполуки — вкрай важливе завдання для людства. Його можна реалізувати кількома шляхами: взаємодією азоту з киснем, воднем або металами.

Реакція азоту з киснем починається лише під дією електричного розряду або за температури вищої за 2000 °С

У промислових масштабах цей процес економічно нерентабельний. У природі ця реакція відбувається в тропосфері під час грози.

Взаємодія з воднем. Взаємодія азоту з воднем відбувається за високого тиску і наявності каталізатора (заліза):

Саме цю реакцію, у результаті якої утворюється амоніак NH₃, використовують сьогодні для зв’язування атмосферного азоту.

Взаємодія з металами. Азот взаємодіє лише з активними металами з утворенням нітридів металічних елементів (за підвищеної температури). За звичайних умов з азотом взаємодіє лише літій з утворенням літій нітриду.

Добування. У промисловості азот добувають фракційною дистиляцією зрідженого повітря (одночасно з киснем). Під час поступового нагрівання рідкого повітря азот випаровується першим, оскільки має нижчу температуру кипіння (–195,8 °С), ніж кисень (–183 °С). У лабораторії азот добувають реакцією між кристалічними натрій (калій) нітритом і амоній хлоридом при нагріванні:

Амоній нітрит розкладається з виділенням вільного азоту:

Застосування. У хімічній промисловості азот використовують переважно як сировину для синтезу амоніаку. Застосування в техніці зумовлено його інертністю. В атмосфері азоту виплавляють деякі метали, перекачують горючі рідини, які легко спалахують; ним заповнюють електричні лампи. Рідкий азот використовують, щоб розігнати хмари, як холодоагент для швидкого заморожування продуктів, для зберігання крові. У суміші з киснем азот діє як слабкий наркотик, викликаючи стан ейфорії, зменшує больову чутливість.

Д/з:   §31 і 32, тест (за уроками 56 і 57, до 03/12)