1Характеристика
Изтегляне 63.84 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- 1Характеристика
- 2Разпространение
- 3Физични и химични свойства
- 3.1Физиологично и действие, получаване и употреба
- 3.2Оксиди на азота
- 3.3Азотна киселина
- 4Кръговрат на азота в природата
- 5Екологични проблеми
А 
фигура 1 зот Азотът (на латински: Nitrogenium) е химичен елемент който се означава се с буквата "N" и е открит през 1772 г. от Даниъл Ръдърфорд1. Намира се в 5А група, във втори период. Той има пореден номер Z = 7. Названието 'азот' идва от гръцки и означава „безжизнен“ 1Характеристика:Азотът е химичен елемент, в чиито външен вид няма нищо забележително. В ядрото си азотът има седем протона. Седемте електрона в електронната му обвивка са разположени в два електронни слоя. Молекулите на азота са двуатомни и неполярни. Между тях действат много слаби сили на привличане. В молекулата на азота атомите са свързани с много здрава тройна ковалентна химична връзка. Свободните атоми азот имат голяма химична активност. Много от съединенията на азота са много активни и нерядко са токсични. Азотът е бил получен през 18-и в от няколко учени, но откриването му се свързва с имената на К. Шееле и Хенри Кавендиш. Наименованието му произлиза от гръцката дума “азоос”, която означава безжизнен. Той е твърде невзрачен – без цвят, без вкус и при това доста инертен. Огромно количество азот ни заобикаля от всякъде, а ние просто не го забелязваме. Всички предмети в Земята са “потопени” във въздушния азото-кислороден океан. Много метали страдат от това въздушно окръжение поради агресивното действие на енергичния кислород. Азота е безобиден и безопасен. Тъй или иначе азотът не представлява особен интерес. Затова пък неговите съединения са толкова важни, че без тях с абсолютна сигурност може да се твърди, че живота ще спре. Азотът е най важната съставна част на белтъчините. А белтъчните вещества изграждат живата материя. Във всеки един от нас има твърде голямо количество азот. Всички ние, за да растем и развиваме на ден приемаме чрез храната си около 13 до 16 гр. азот. 2Разпространение:Среща се в свободно и свързано състояние. Несвързан участва в състава на атмосферата-78,04 сб. % респ. 75,51 мас. %. В свързано състояние се намира в малки количества в почвата, но най вече като NaNO3 в Чили (провинцията Атакама), където залежът е с дебелина 1,5m широчина към 30km и дължина над 200km.Приема се, че той има ограничен произход. Извън пределите на Земята азот е открит в газовите мъглявини, слънчевата атмосфера, на Уран, Нептун, в междузвездното пространство и др. Азотът е четвъртият по разпространение елемент в Слънчевата система (след водорода, хелия и кислорода). 3Физични и химични свойства:Между неполярните молекули на азота действат много слаби сили на привличане. Поради това при обикновени условия азотът е в газообразно състояние. Той е безцветен газ, без вкус и без миризма. Малко по-лек е от въздуха. Във вода е слабо разтворим. Азотът трудно се втечнява (-196°С) . Молекулата на азота е много устойчива. Трите здрави ковалентни връзки между двата азотни атома определят малката му реактивоспособност. Малката му реактивоспособност на азота е причина за изпозването му като инертна среда за запазване на ценни документи. Учени успели за повече от година да запазят в среда от течен азот извадени зъби. При това зъбната тъкан се запазва. Само при определени условия азотът проявява общите свойства на неметалите. Той може да взаимодейства с водород, с кислород, с метали и др.
При потапяне на водолазите на големи дълбочини се нарушава координацията на движенията и се замъглява съзнанието. За да се избегне азотната наркоза, в скафандъра на водолазите се подава хелиево-кислородна смес вместо въздух. Азотът има сравнително ограничено приложение в практиката. Освен в металообработването, голямо количество азот се използва за получаване на амоняк, на азотна киселина, на азотни торове и на взривни вещества. Азотът е получава чрез постепенно изпаряване на втечнен въздух. 3.2Оксиди на азота:Азотът проявява много малка химична активност към кислорода. Процесът е обратим и протича при много висока температура (в природата – при гръмотевични бури). Взаимодействието между азота и кислорода може да протече при прескачане на електрична искра през смес от азот и кислород. В стъклен съд се смесват N2 и O2 в отношение 1:1. Прилага се високо напрежение и между електродите прескача електрична искра. Тя осигурява условията за разпадане на молекулите на азота и на кислорода до атоми, които се свързват помежду си. Аналогични процеси се извършват в атмосферата при светкавици. Запалена на въздуха свещ угасва, ако се внесе в цилиндър, пълен с азот. Азотът не поддържа горенето.
2 NO2(г) + H2O → HNO3 (р-р) + HNO2(р-р) Азотната киселина е една от най-силните киселини. Азотната киселина е безцветна, димяща течност с характерна миризма. Обикновено, разтвореният в нея азотен диоксид я оцветява в жълто. С водата тя се смесва във всяко отношение. 65 - 69% разтвор се нарича концентрирана азотна киселина. Внимание! С концентрираната азотна киселина трябва да се работи много внимателно. Тя разрушава вълната, коприната и памука. Оставя трайни жълти петна по кожата. Концентрираната азотна киселина има силно окислително действие. При обикновени условия тя се разлага с отделяне на кислород. Отделеният кислород действа окислително. Концентрираната азотна киселина пасивира желязото, хрома, алуминия и други метали. При това се образува защитен слой от съответния метален оксид, който предотвратява по-нататъшното разтваряне.  Тъй като среброто се разтваря в азотна киселина, а златото не, киселината може да се използва за разделяне на двата метала. Сместа на азотна киселина със солна киселина, известна още под името “царска вода”, разтваря дори злато.
Азотната киселина е една от съставките на киселинните дъждове. При всяко горене с излишък на кислород, особено при много високи температури, се образуват известни количества азотни оксиди. Те от своя страна се разтварят във влагата от въздуха и дават азотна и азотиста киселина. 4Кръговрат на азота в природата:Фиксирането на атмосферния азот протича по две основни направления — абиогенно и биогенно. Първият път включва предимно реакции на азота с кислород. Тъй като азотът е доста инертен химически, за окислението е необходимо голямо количество енергия (високи температури). Тези условия се постигат при разрядите на мълнии, когато температурата достига 25 000 °C и повече. При това се образуват различни азотни оксиди. Съществува също така и вероятност, че абиогенната фиксация протича в резултат на фотокаталитични реакции на повърхността на полупроводници или диелектрици (пустинните пясъци). Основната част на молекулярния азот обаче (около 1,4х10sup>11 т/годишно) се фиксира по биогенен път — азотиране. Дълго време се е считало, че молекулярният азот може да се свързва само от малко видове микроорганизми (макар и широко разпространени по повърхността на Земята): бактерии Azotobacter и Clostridium, бактерии на бобовите растения Rhizobium, цианобактерии Anabaena, Nostoc и др. Днес е известно, че тази способност притежават и много други организми, обитаващи водата и почвата, например актиномицетите в грудките на елшата и други дървета (общо 160 вида дървета). Всички те превръщат молекулярния азот в съединения на амоняка (NH4+). Този процес изисква значителен приток на енергия (за фиксирането на 1 г атмосферен азот бактериите в грудките на бобовите изразходват от порядъка на 167,5 килоджаула, тоест трябва да окислят около 10 г глюкоза). По този начин е видна взаимната изгода от симбиозата на растенията и азотофиксиращите бактерии — първите предоставят на вторите «място за живеене» и ги снабдяват с „гориво“, получено в резултат на фотосинтезата — глюкоза, а вторите осигуряват необходимия на растенията азот във форма, подходяща за усвояване. Азотът във вид на амоняк и неговите съединения, получаващи се в процесите на биогенното азотиране, се окислява бързо до нитрати и нитрити. Последните, когато не се свързват в растенията и по-нататък по хранителната верига в тревоядните и хищниците, се отделят в почвата, но не се задържат дълго в нея, тъй като са разтворими, измиват се от водата и в крайна сметка попадат в Световния океан (този поток се оценява на в 2,5—8х107 т/годишно). Азотът, който е включен в тъканите на растенията и животните, след тяхната гибел се разлага с отделяне на амоняк, амониеви йони и атомарен азот и неговите оксиди. Тези процеси протичат изцяло благодарение на дейността на микроорганизмите в аеробни и анаеробни условия. При липсата на човешка дейност процесите на свързване на азота практически се уравновесяват с процесите на неговото отделяне. Част от азота постъпва в атмосферата от мантията при изригване на вулканите, част се фиксира здраво в почвата и глинестите минерали а от горните слоеве на атмосферата известна част от азота изтича в междупланетното пространство.
Голяма част от замърсяването с азот идва от селското стопанство за производството на месо и млечни продукти, тъй като земеделските култури, необходими за изхранването им, се отглеждат с помощта на изкуствени торове. Освен че замърсява въздуха, диазотният оксид е и парников газ. Предизвиква дихателни затруднения и заболявания от астма и рак, води до намаляването на продължителността на живота с около шест месеца, твърдят учените. Освен че са опасни за човешкото здраве, торовете нанасят щети върху дивата природа, като достигат чрез реките Световния океан и вредят дори на рибните пасажи.
1 http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82 Daniel picture - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/da/Rutherford_Daniel.jpg http://www.zapiski.info/393/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82-%D0%B8-%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B8-%D1%81%D1%8A%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82-1 Изтегляне 63.84 Kb. Сподели с приятели:
|