Το άζωτο στερεώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα με φωτοχημικά μέσα: έχοντας απορροφήσει ένα κβάντο φωτός, το μόριο N2 περνά σε διεγερμένη, ενεργοποιημένη κατάσταση και γίνεται ικανό να συνδυάζεται με οξυγόνο...

Από το έδαφος, οι ενώσεις του αζώτου εισέρχονται στα φυτά. Επιπλέον: «τα άλογα τρώνε βρώμη» και τα αρπακτικά τρώνε φυτοφάγα. Με την τροφική αλυσίδαυπάρχει ένας κύκλος ύλης, συμπεριλαμβανομένου του στοιχείου Νο. 7. Ταυτόχρονα, η μορφή ύπαρξης του αζώτου αλλάζει, γίνεται μέρος ολοένα και πιο περίπλοκων και συχνά πολύ ενεργών ενώσεων. Αλλά όχι μόνο το άζωτο που δημιουργείται από την καταιγίδα ταξιδεύει μέσω των τροφικών αλυσίδων.

Ακόμη και στην αρχαιότητα, παρατηρήθηκε ότι ορισμένα φυτά, ιδιαίτερα τα όσπρια, είναι ικανά να αυξήσουν τη γονιμότητα του εδάφους.

«...Ή, καθώς αλλάζει η χρονιά, σπείρε χρυσούς κόκκους όπου έχεις μαζέψει από το χωράφι, λοβούς θρόισμα, Ή εκεί που φύτρωσε μικρόκαρπος βίκος με πικρό λούπινο...»

Διαβάστε αυτό: αυτό είναι ένα σύστημα καλλιέργειας που βασίζεται στο γρασίδι! Αυτές οι γραμμές προέρχονται από ένα ποίημα του Βιργίλιου, που γράφτηκε πριν από περίπου δύο χιλιάδες χρόνια.

Ίσως ο πρώτος που σκέφτηκε γιατί τα όσπρια αυξάνουν τις αποδόσεις των σιτηρών ήταν ο Γάλλος αγροχημικός J. Boussingault. Το 1838, καθιέρωσε ότι τα όσπρια εμπλουτίζουν το έδαφος με άζωτο. Τα δημητριακά (και πολλά άλλα φυτά) καταστρέφουν τη γη, παίρνοντας, ειδικότερα, το ίδιο άζωτο. Ο Boussingault πρότεινε ότι τα φύλλα των οσπρίων απορροφούσαν άζωτο από τον αέρα, αλλά αυτό ήταν παραπλανητικό. Εκείνη την εποχή, ήταν αδιανόητο να υποθέσουμε ότι το πρόβλημα δεν ήταν στα ίδια τα φυτά, αλλά σε ειδικούς μικροοργανισμούς που προκάλεσαν το σχηματισμό όζων στις ρίζες τους. Σε συμβίωση με όσπρια, αυτοί οι οργανισμοί σταθεροποιούν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Τώρα αυτή είναι μια κοινή αλήθεια.

Σήμερα, είναι γνωστά αρκετοί διαφορετικοί δεσμευτές αζώτου: βακτήρια, ακτινομύκητες, μύκητες μαγιάς και μούχλας, γαλαζοπράσινα φύκια. Και όλα αυτά παρέχουν άζωτο στα φυτά. Αλλά εδώ είναι το ερώτημα: πώς οι μικροοργανισμοί διασπούν το αδρανές μόριο N2 χωρίς μεγάλη δαπάνη ενέργειας; Και γιατί μερικά από αυτά έχουν αυτή την πιο χρήσιμη ικανότητα για όλα τα έμβια όντα, ενώ άλλα όχι; Για πολύ καιρόπαρέμενε μυστήριο. Ο αθόρυβος μηχανισμός βιολογικής στερέωσης του στοιχείου Νο 7, χωρίς βροντές και κεραυνούς, ανακαλύφθηκε μόλις πρόσφατα. Έχει αποδειχθεί ότι η διαδρομή του στοιχειακού αζώτου στη ζωντανή ύλη έγινε δυνατή χάρη σε διαδικασίες αναγωγής κατά τις οποίες το άζωτο μετατρέπεται σε αμμωνία. Το ένζυμο νιτρογενάση παίζει καθοριστικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Τα κέντρα του, που περιέχουν ενώσεις σιδήρου και μολυβδαινίου, ενεργοποιούν το άζωτο για να «ζευγοποιηθεί» με το υδρογόνο, το οποίο προηγουμένως ενεργοποιείται από άλλο ένζυμο. Έτσι, πολύ ενεργή αμμωνία λαμβάνεται από αδρανές άζωτο - το πρώτο σταθερό προϊόν βιολογικής δέσμευσης αζώτου.

Έτσι λειτουργεί! Πρώτα, οι διαδικασίες ζωής μετέτρεψαν την αμμωνία της αρχέγονης ατμόσφαιρας σε άζωτο και στη συνέχεια η ζωή μετέτρεψε το άζωτο ξανά σε αμμωνία. Άξιζε η φύση να «σπάσει τα δόρατά της» σε αυτό; Απολύτως, γιατί έτσι προέκυψε ο κύκλος του στοιχείου Νο 7.

Χαρακτηριστικά του αζώτου

• Αζωτο-στοιχείο της πέμπτης ομάδας, η κύρια υποομάδα, η δεύτερη περίοδος του περιοδικού συστήματος των χημικών στοιχείων Δ.Ι. Mendeleev, με ατομικό αριθμό 7. Υποδεικνύεται από το σύμβολο Ν(λατ. άζωτο).

1 s 2 s 2 r

Αζωτο– άχρωμο αέριο, άοσμο και άγευστο. Είναι λιγότερο διαλυτό στο νερό από το οξυγόνο.

Το άτομο αζώτου μπορεί να έχει κατάσταση οξείδωσης +1. +2; +3; +4, μπορεί να παρουσιάσει τόσο οξειδωτικές όσο και αναγωγικές ιδιότητες.

ΑΝΟΙΧΤΗ ΙΣΤΟΡΙΑ

Το 1777, ο Henry Cavendish διεξήγαγε το ακόλουθο πείραμα: πέρασε επανειλημμένα αέρα πάνω από καυτό άνθρακα και στη συνέχεια το επεξεργάστηκε με αλκάλι, με αποτέλεσμα ένα υπόλειμμα που ο Cavendish ονόμασε ασφυκτικό (ή μεφιτικό) αέρα. Από τη σκοπιά της σύγχρονης χημείας, είναι σαφές ότι στην αντίδραση με τον καυτό άνθρακα, το οξυγόνο του αέρα δεσμεύτηκε σε διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια αντέδρασε με αλκάλια. Το υπόλοιπο του αερίου ήταν κυρίως άζωτο. Έτσι, ο Cavendish απομόνωσε το άζωτο, αλλά δεν κατάλαβε ότι ήταν μια νέα απλή ουσία ( χημικό στοιχείο). Την ίδια χρονιά, ο Cavendish ανέφερε αυτή την εμπειρία στον Joseph Priestley.

Ο Priestley διεξήγαγε αυτή τη στιγμή μια σειρά πειραμάτων στα οποία δέσμευσε επίσης το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και αφαίρεσε το διοξείδιο του άνθρακα που προέκυψε, δηλαδή έλαβε και άζωτο, ωστόσο, όντας υποστηρικτής της θεωρίας φλογιστών που ήταν κυρίαρχη εκείνη την εποχή, παρερμήνευσε εντελώς τα αποτελέσματα που ελήφθησαν (κατά τη γνώμη του, η διαδικασία ήταν αντίθετη - δεν αφαιρέθηκε οξυγόνο από μίγμα αερίων, αλλά αντίθετα, ως αποτέλεσμα της πυροδότησης, ο αέρας ήταν κορεσμένος με phlogiston. Τον υπόλοιπο αέρα (άζωτο) τον ονόμασε κορεσμένο φλογίστον, δηλαδή φλογιστικοποιημένο). Είναι προφανές ότι ο Priestley, αν και μπόρεσε να απομονώσει το άζωτο, δεν κατάφερε να κατανοήσει την ουσία της ανακάλυψής του, και ως εκ τούτου δεν θεωρείται ο ανακαλυπτής του αζώτου.

Παράλληλα, παρόμοια πειράματα με το ίδιο αποτέλεσμα πραγματοποιήθηκαν από τον Karl Scheele.

Το 1772, το άζωτο περιγράφηκε ως απλή ουσία από τον Daniel Rutherford, δημοσίευσε τη διατριβή του, όπου υπέδειξε τις βασικές ιδιότητες του αζώτου (δεν αντιδρά με τα αλκάλια, δεν υποστηρίζει την καύση, είναι ακατάλληλο για αναπνοή). Ήταν ο Ντάνιελ Ράδερφορντ που θεωρείται ο ανακάλυψε το άζωτο.

Το άζωτο μελετήθηκε στη συνέχεια από τον Henry Cavendish (ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι κατάφερε να δεσμεύσει άζωτο με οξυγόνο χρησιμοποιώντας εκκενώσεις ηλεκτρικού ρεύματος και μετά την απορρόφηση οξειδίων του αζώτου, το υπόλειμμα άφησε μια μικρή ποσότητα αερίου, απολύτως αδρανές, αν και, όπως στην περίπτωση του άζωτο, δεν ήταν σε θέση να καταλάβει ότι είχε απομονώσει νέα χημικά στοιχεία - αδρανή αέρια). Ωστόσο, ο Ράδερφορντ ήταν επίσης υποστηρικτής της θεωρίας του φλογιστονίου, επομένως δεν μπορούσε επίσης να καταλάβει τι απομόνωσε. Έτσι, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί με σαφήνεια ο ανακάλυψε το άζωτο.

ΛΗΨΗ ΑΖΩΤΟΥ

Στα εργαστήρια μπορεί να ληφθεί με την αντίδραση αποσύνθεσης νιτρώδους αμμωνίου:

NH4NO2 → N2 + 2H2O

Η αντίδραση είναι εξώθερμη, απελευθερώνοντας 80 kcal (335 kJ), επομένως το δοχείο πρέπει να ψύχεται όσο συμβαίνει (αν και το νιτρώδες αμμώνιο πρέπει να θερμανθεί για να ξεκινήσει η αντίδραση).

Στην πράξη, αυτή η αντίδραση πραγματοποιείται προσθέτοντας στάγδην ένα κορεσμένο διάλυμα νιτρώδους νατρίου σε ένα θερμαινόμενο κορεσμένο διάλυμα θειικού αμμωνίου και το νιτρώδες αμμώνιο που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης ανταλλαγής αποσυντίθεται αμέσως.

Το αέριο που απελευθερώνεται σε αυτή την περίπτωση είναι μολυσμένο με αμμωνία, οξείδιο του αζώτου και οξυγόνο, από τα οποία καθαρίζεται περνώντας διαδοχικά από διαλύματα θειικού οξέος, θειικού σιδήρου (II) και πάνω από θερμό χαλκό. Το άζωτο στη συνέχεια ξηραίνεται.

• Μια άλλη εργαστηριακή μέθοδος για την παραγωγή αζώτου είναι η θέρμανση ενός μείγματος διχρωμικού καλίου και θειικού αμμωνίου (σε αναλογία 2:1 κατά βάρος). Η αντίδραση προχωρά σύμφωνα με τις εξισώσεις:

K2Cr2O7 + (NH4)2SO4 = (NH4)2Cr2O7 + K2SO4

(NH4)2Cr2O7 →(t) Cr2O3 + N2 + 4H2O

• Το πιο καθαρό άζωτο μπορεί να ληφθεί με αποσύνθεση αζιδίων μετάλλων:

2NaN3 →(t) 2Na + 3N2

• Το λεγόμενο «αέρα» ή «ατμοσφαιρικό» άζωτο, δηλαδή ένα μείγμα αζώτου με ευγενή αέρια, λαμβάνεται με αντίδραση αέρα με ζεστό κοκ:

O2+ 4N2 + 2C → 2CO + 4N2

Αυτό παράγει τη λεγόμενη «γεννήτρια» ή «αέρα» αέριο - την πρώτη ύλη για χημικές συνθέσειςκαι καυσίμων. Εάν είναι απαραίτητο, το άζωτο μπορεί να διαχωριστεί από αυτό απορροφώντας μονοξείδιο του άνθρακα.

• Το μοριακό άζωτο παράγεται βιομηχανικά με κλασματική απόσταξη υγρού αέρα. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη «ατμοσφαιρικού αζώτου». Οι εγκαταστάσεις αζώτου που χρησιμοποιούν μεθόδους προσρόφησης και διαχωρισμού αερίων με μεμβράνη χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως.

• Μία από τις εργαστηριακές μεθόδους είναι η διοχέτευση αμμωνίας πάνω από οξείδιο του χαλκού (II) σε θερμοκρασία ~700 °C:

2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O + 3Cu

Η αμμωνία λαμβάνεται από το κορεσμένο διάλυμά της με θέρμανση. Η ποσότητα του CuO είναι 2 φορές μεγαλύτερη από την υπολογιζόμενη. Αμέσως πριν από τη χρήση, το άζωτο καθαρίζεται από το οξυγόνο και την αμμωνία περνώντας πάνω από τον χαλκό και το οξείδιο του (II), στη συνέχεια ξηραίνεται με πυκνό θειικό οξύ και ξηρό αλκάλιο. Η διαδικασία είναι αρκετά αργή, αλλά αξίζει τον κόπο: το αέριο που λαμβάνεται είναι πολύ καθαρό.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ

ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

• Λόγω της μεγάλης αντοχής του μορίου του αζώτου, πολλές από τις ενώσεις του είναι ενδόθερμες, η ενθαλπία σχηματισμού τους είναι αρνητική και οι ενώσεις αζώτου είναι θερμικά ασταθείς και αποσυντίθενται αρκετά εύκολα όταν θερμαίνονται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το άζωτο στη Γη είναι ως επί το πλείστον σε ελεύθερη κατάσταση.

• Λόγω της σημαντικής του αδράνειας, το άζωτο αντιδρά μόνο με το λίθιο υπό κανονικές συνθήκες:

• όταν θερμαίνεται, αντιδρά με κάποια άλλα μέταλλα και αμέταλλα, σχηματίζοντας επίσης νιτρίδια:

6Li + N2 → 2Li3N,

3Mg + N2 → Mg3N2,

2B + N2 →2BN,

Βιομηχανική στερέωση ατμοσφαιρικού αζώτου

Οι ενώσεις του αζώτου χρησιμοποιούνται εξαιρετικά ευρέως στη χημεία, είναι αδύνατο ακόμη και να καταγραφούν όλες οι περιοχές όπου χρησιμοποιούνται ουσίες που περιέχουν άζωτο: αυτή είναι η βιομηχανία λιπασμάτων, εκρηκτικών, βαφών, φαρμάκων κ.λπ. Αν και κολοσσιαίες ποσότητες αζώτου είναι διαθέσιμες κυριολεκτικά "από τον αέρα", λόγω της ισχύος του μορίου αζώτου Ν2 που περιγράφηκε παραπάνω, το πρόβλημα της λήψης αζωτούχων ενώσεων από τον αέρα έχει παραμείνει άλυτο εδώ και πολύ καιρό. Οι περισσότερες από τις ενώσεις του αζώτου εξήχθησαν από τα ορυκτά του, όπως το άλας Χιλής. Ωστόσο, η μείωση των αποθεμάτων αυτών των ορυκτών, καθώς και η αυξανόμενη ανάγκη για ενώσεις αζώτου, ανάγκασαν τις εργασίες για τη βιομηχανική δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου να επιταχυνθούν.

• Η πιο κοινή μέθοδος αμμωνίας για τη στερέωση του ατμοσφαιρικού αζώτου. Αναστρέψιμη αντίδραση της σύνθεσης αμμωνίας:

3H2 + N2 ↔ 2NH3

εξωθερμικό (θερμικό αποτέλεσμα 92 kJ) και έρχεται με μείωση του όγκου, επομένως, για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς τα δεξιά σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier-Brown, είναι απαραίτητο να ψύξετε το μείγμα και υψηλή πίεση. Ωστόσο, με κινητικό σημείοΑπό μια άποψη, η μείωση της θερμοκρασίας είναι ασύμφορη, καθώς αυτό μειώνει σημαντικά τον ρυθμό αντίδρασης - ήδη στους 700 °C ο ρυθμός αντίδρασης είναι πολύ χαμηλός για αυτό πρακτική χρήση.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται κατάλυση επειδή ένας κατάλληλος καταλύτης επιτρέπει την αύξηση του ρυθμού αντίδρασης χωρίς μετατόπιση της ισορροπίας. Στη διαδικασία αναζήτησης κατάλληλου καταλύτη, δοκιμάστηκαν περίπου είκοσι χιλιάδες διαφορετικές ενώσεις. Με βάση τον συνδυασμό ιδιοτήτων (καταλυτική δράση, αντοχή σε δηλητηρίαση, χαμηλό κόστος), ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος καταλύτης βασίζεται στον μεταλλικό σίδηρο με προσμίξεις οξειδίων αλουμινίου και καλίου. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασίες 400-600 °C και πιέσεις 10-1000 ατμόσφαιρες.

Πρέπει να σημειωθεί ότι σε πιέσεις πάνω από 2000 ατμόσφαιρες, η σύνθεση αμμωνίας από ένα μείγμα υδρογόνου και αζώτου γίνεται με υψηλή ταχύτητα και χωρίς καταλύτη. Για παράδειγμα, στους 850 °C και στις 4500 ατμόσφαιρες, η απόδοση του προϊόντος είναι 97%.

• Υπάρχει μια άλλη, λιγότερο κοινή μέθοδος για τη βιομηχανική δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου - η μέθοδος κυαναμιδίου, που βασίζεται στην αντίδραση του καρβιδίου του ασβεστίου με το άζωτο στους 1000 °C. Η αντίδραση γίνεται σύμφωνα με την εξίσωση:

CaC2 + N2 → CaCN2 + C.

Η αντίδραση είναι εξώθερμη, η θερμική της επίδραση είναι 293 kJ.

Κάθε χρόνο, περίπου 1 × 106 τόνοι αζώτου απομακρύνονται βιομηχανικά από την ατμόσφαιρα της Γης.

• Αλληλεπίδραση μονοξειδίου του αζώτου με οξυγόνο:

2NO + O2 2NO2

ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

ΤΟ ΑΖΩΤΟ ΣΤΗ ΦΥΣΗ

ΚΥΚΛΟΣ ΑΖΩΤΟΥ ΣΤΗ ΦΥΣΗ

Η στερέωση του ατμοσφαιρικού αζώτου στη φύση συμβαίνει σε δύο κύριες κατευθύνσεις - αβιογόνο και βιογενές. Η πρώτη οδός περιλαμβάνει κυρίως αντιδράσεις αζώτου με οξυγόνο. Δεδομένου ότι το άζωτο είναι χημικά πολύ αδρανές, απαιτούνται μεγάλες ποσότητες ενέργειας για την οξείδωση ( υψηλές θερμοκρασίες). Αυτές οι συνθήκες επιτυγχάνονται κατά τη διάρκεια κεραυνών όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 25.000 °C ή περισσότερο. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ο σχηματισμός διαφόρων οξειδίων του αζώτου. Υπάρχει επίσης η πιθανότητα να συμβεί αβιοτική στερέωση ως αποτέλεσμα φωτοκαταλυτικών αντιδράσεων στην επιφάνεια ημιαγωγών ή διηλεκτρικών ευρείας ζώνης (άμμος ερήμου).

AzotobacterΚαι Clostridium Ριζόβιο, κυανοβακτήρια Anabaena, Nostoc

Ωστόσο, το κύριο μέρος του μοριακού αζώτου (περίπου 1,4 × 108 t/έτος) σταθεροποιείται βιοτικά. Για πολύ καιρό πίστευαν ότι μόνο ένας μικρός αριθμός ειδών μικροοργανισμών (αν και ευρέως διαδεδομένοι στην επιφάνεια της Γης) μπορούσαν να δεσμεύσουν το μοριακό άζωτο: βακτήρια AzotobacterΚαι Clostridium, οζώδη βακτήρια ψυχανθών φυτών Ριζόβιο, κυανοβακτήρια Anabaena, Nostocκλπ. Είναι πλέον γνωστό ότι πολλοί άλλοι οργανισμοί στο νερό και το έδαφος έχουν αυτή την ικανότητα, για παράδειγμα, ακτινομύκητες στους κονδύλους της σκλήθρας και άλλων δέντρων (160 είδη συνολικά). Όλα αυτά μετατρέπουν το μοριακό άζωτο σε ενώσεις αμμωνίου (NH4+). Αυτή η διαδικασία απαιτεί σημαντική ενεργειακή δαπάνη (για τον καθορισμό 1 g ατμοσφαιρικού αζώτου, τα βακτήρια στα οζίδια των οσπρίων καταναλώνουν περίπου 167,5 kJ, δηλαδή οξειδώνουν περίπου 10 g γλυκόζης). Έτσι, το αμοιβαίο όφελος από τη συμβίωση των φυτών και των βακτηρίων που δεσμεύουν το άζωτο είναι ορατό - τα πρώτα παρέχουν στα δεύτερα ένα «μέρος για να ζήσουν» και παρέχουν το «καύσιμο» που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης - γλυκόζη, τα δεύτερα παρέχουν το άζωτο απαραίτητο για τα φυτά σε μορφή που μπορούν να απορροφήσουν.

Το άζωτο που περιλαμβάνεται στους ιστούς των φυτών και των ζώων, μετά το θάνατό τους, υφίσταται αμμωνοποίηση (αποσύνθεση σύνθετων ενώσεων που περιέχουν άζωτο με απελευθέρωση ιόντων αμμωνίας και αμμωνίου) και απονιτροποίηση, δηλαδή απελευθέρωση ατομικού αζώτου, καθώς και των οξειδίων του . Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν εξ ολοκλήρου λόγω της δραστηριότητας των μικροοργανισμών σε αερόβιες και αναερόβιες συνθήκες.

Ελλείψει ανθρώπινης δραστηριότητας, οι διαδικασίες δέσμευσης αζώτου και νιτροποίησης εξισορροπούνται σχεδόν πλήρως από τις αντίθετες αντιδράσεις της απονιτροποίησης. Μέρος του αζώτου εισέρχεται στην ατμόσφαιρα από τον μανδύα με ηφαιστειακές εκρήξεις, μέρος είναι σταθερά στερεωμένο σε εδάφη και αργιλικά ορυκτά, επιπλέον, το άζωτο διαρρέει συνεχώς από ανώτερα στρώματαατμόσφαιρα στο διαπλανητικό χώρο.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ

Το άζωτο είναι ένα στοιχείο απαραίτητο για την ύπαρξη των ζώων και των φυτών είναι μέρος των πρωτεϊνών (16-18% κατά βάρος), των αμινοξέων, των νουκλεϊκών οξέων, των νουκλεοπρωτεϊνών, της χλωροφύλλης, της αιμοσφαιρίνης κ.λπ. Στη σύνθεση των ζωντανών κυττάρων, ο αριθμός. των ατόμων αζώτου είναι περίπου 2%, κατά κλάσμα μάζας - περίπου 2,5% (τέταρτη θέση μετά το υδρογόνο, τον άνθρακα και το οξυγόνο). Από αυτή την άποψη, σημαντική ποσότητα σταθερού αζώτου περιέχεται στους ζωντανούς οργανισμούς, στη «νεκρή οργανική ύλη» και στη διάσπαρτη ύλη των θαλασσών και των ωκεανών. Αυτή η ποσότητα υπολογίζεται σε περίπου 1,9 × 1011 τόνους Ως αποτέλεσμα των διεργασιών σήψης και αποσύνθεσης οργανικής ύλης που περιέχει άζωτο, με την επιφύλαξη ευνοϊκών παραγόντων. περιβάλλον, φυσικά κοιτάσματα ορυκτών που περιέχουν άζωτο μπορούν να σχηματίσουν, για παράδειγμα, «νιτρικό άλας Χιλής» (νιτρικό νάτριο με προσμίξεις άλλων ενώσεων), νορβηγικό, ινδικό νιτρικό.

ΕΠΙΚΡΑΤΗΣΗ

Έξω από τη Γη, το άζωτο βρίσκεται σε νεφελώματα αερίων, στην ηλιακή ατμόσφαιρα, στον Ουρανό, στον Ποσειδώνα, στο διαστρικό διάστημα κ.λπ. Το άζωτο είναι το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο ηλιακό σύστημα(μετά υδρογόνο, ήλιο και οξυγόνο).

Το άζωτο, με τη μορφή διατομικών μορίων Ν2, είναι πλέονατμόσφαιρα, όπου η περιεκτικότητά του είναι 75,6% (κατά μάζα) ή 78,084% (κατ' όγκο), δηλαδή περίπου 3,87 × 1015 τόνοι.

Η περιεκτικότητα σε άζωτο στον φλοιό της γης, σύμφωνα με διάφορους συγγραφείς, είναι (0,7-1,5) × 1015 τόνοι (και σε χούμο - περίπου 6 × 1010 τόνοι), και στον μανδύα της Γης - 1,3 × 1016 τόνοι η κύρια πηγή αζώτου είναι πάνω μέροςο μανδύας, από όπου εισέρχεται σε άλλα κελύφη της Γης με ηφαιστειακές εκρήξεις.

Η μάζα του αζώτου που διαλύεται στην υδρόσφαιρα, λαμβάνοντας υπόψη ότι οι διαδικασίες διάλυσης του ατμοσφαιρικού αζώτου στο νερό και η απελευθέρωσή του στην ατμόσφαιρα συμβαίνουν ταυτόχρονα, είναι περίπου 2 × 1013 τόνοι, επιπλέον, περιέχονται περίπου 7 × 1011 τόνοι αζώτου στην υδρόσφαιρα με τη μορφή ενώσεων.

Τοξικολογία του αζώτου και των ενώσεων του

Το ίδιο το άζωτο της ατμόσφαιρας είναι αρκετά αδρανές ώστε να έχει άμεση επίδραση στο ανθρώπινο σώμα και στα θηλαστικά. Ωστόσο, όταν υψηλή πίεση του αίματοςπροκαλεί νάρκωση, μέθη ή ασφυξία (λόγω έλλειψης οξυγόνου). Όταν η πίεση μειώνεται γρήγορα, το άζωτο προκαλεί ασθένεια αποσυμπίεσης.

Πολλές ενώσεις αζώτου είναι πολύ δραστικές και συχνά τοξικές.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΖΩΤΟΥ

Υγρό άζωτο χαμηλού βρασμού σε μεταλλικό ποτήρι.

Το υγρό άζωτο χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο και για κρυοθεραπεία.

Βιομηχανικές Εφαρμογέςαέριο άζωτο λόγω των αδρανών ιδιοτήτων του. Το αέριο άζωτο είναι πυρίμαχο και αντιεκρηκτικό, αποτρέπει την οξείδωση και τη σήψη. Στην πετροχημεία, το άζωτο χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό δεξαμενών και αγωγών, τον έλεγχο της λειτουργίας των αγωγών υπό πίεση και την αύξηση της παραγωγής πεδίων. Στην εξόρυξη, το άζωτο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός αντιεκρηκτικού περιβάλλοντος στα ορυχεία και για την επέκταση των στρωμάτων πετρωμάτων

Στην κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών, το άζωτο χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό περιοχών που δεν επιτρέπουν την παρουσία οξειδωτικού οξυγόνου. Εάν, σε μια διαδικασία που παραδοσιακά εκτελείται με χρήση αέρα, εμφανίζεται οξείδωση ή σήψη αρνητικών παραγόντων- Το άζωτο μπορεί να αντικαταστήσει με επιτυχία τον αέρα.

Ένας σημαντικός τομέας εφαρμογής του αζώτου είναι η χρήση του για την περαιτέρω σύνθεση μιας μεγάλης ποικιλίας ενώσεων που περιέχουν άζωτο, όπως αμμωνία, αζωτούχα λιπάσματα, εκρηκτικά, βαφές κ.λπ. Μεγάλες ποσότητες αζώτου χρησιμοποιούνται στην παραγωγή οπτάνθρακα («ξηρό σβέση οπτάνθρακα») κατά την εκφόρτωση οπτάνθρακα από μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα, καθώς και για «πίεση» καυσίμου σε πυραύλους από δεξαμενές σε αντλίες ή κινητήρες.

Στη βιομηχανία τροφίμων, το άζωτο καταχωρείται ως πρόσθετα τροφίμων Ε941, ως αέριο μέσο για συσκευασία και αποθήκευση, χρησιμοποιείται ψυκτικό μέσο και υγρό άζωτο κατά την εμφιάλωση ελαίων και μη ανθρακούχων ποτών για τη δημιουργία υπερβολικής πίεσης και αδρανούς περιβάλλοντος σε μαλακά δοχεία.

Ένα λίτρο υγρού αζώτου, που εξατμίζεται και θερμαίνεται στους 20 °C, σχηματίζει περίπου 700 λίτρα αερίου. Για το λόγο αυτό, το υγρό άζωτο αποθηκεύεται σε ειδικά δοχεία Dewar ανοιχτού τύπου με μόνωση κενού ή δεξαμενές κρυογονικής πίεσης. Στο ίδιο γεγονός βασίζεται και η αρχή της κατάσβεσης πυρκαγιών με υγρό άζωτο. Με την εξάτμιση, το άζωτο εκτοπίζει το οξυγόνο που είναι απαραίτητο για την καύση και η φωτιά σταματά. Δεδομένου ότι το άζωτο, σε αντίθεση με το νερό, τον αφρό ή τη σκόνη, απλώς εξατμίζεται και εξαφανίζεται, η πυρόσβεση με άζωτο είναι ο πιο αποτελεσματικός μηχανισμός πυρόσβεσης όσον αφορά τη διατήρηση πολύτιμων αντικειμένων.

Το άζωτο είναι στοιχείο της κύριας υποομάδας της πέμπτης ομάδας της δεύτερης περιόδου του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων, με ατομικός αριθμός 7. Υποδεικνύεται με το σύμβολο N (lat. Nitrogenium). Η απλή ουσία άζωτο (αριθμός CAS: 7727-37-9) είναι ένα αρκετά αδρανές διατομικό αέριο χωρίς χρώμα, γεύση και οσμή υπό κανονικές συνθήκες (τύπος N 2), από το οποίο αποτελούν τα τρία τέταρτα της ατμόσφαιρας της γης.

Ιστορία της ανακάλυψης

Το 1772, ο Henry Cavendish διεξήγαγε το ακόλουθο πείραμα: πέρασε επανειλημμένα αέρα πάνω από καυτό άνθρακα και στη συνέχεια το επεξεργάστηκε με αλκάλι, με αποτέλεσμα ένα υπόλειμμα που ο Cavendish ονόμασε ασφυκτικό (ή μεφιτικό) αέρα. Από τη σκοπιά της σύγχρονης χημείας, είναι σαφές ότι στην αντίδραση με τον καυτό άνθρακα, το ατμοσφαιρικό οξυγόνο δεσμεύτηκε σε διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια απορροφήθηκε από τα αλκάλια. Το υπόλοιπο του αερίου ήταν κυρίως άζωτο. Έτσι, ο Cavendish απομόνωσε το άζωτο, αλλά δεν κατάφερε να καταλάβει ότι ήταν μια νέα απλή ουσία (χημικό στοιχείο). Την ίδια χρονιά, ο Cavendish ανέφερε αυτή την εμπειρία στον Joseph Priestley.
Ο Priestley διεξήγαγε αυτή τη στιγμή μια σειρά πειραμάτων στα οποία δέσμευσε επίσης το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και αφαίρεσε το διοξείδιο του άνθρακα που προέκυψε, δηλαδή έλαβε και άζωτο, ωστόσο, όντας υποστηρικτής της θεωρίας φλογιστών που ήταν κυρίαρχη εκείνη την εποχή, παρερμήνευσε εντελώς τα αποτελέσματα που προέκυψαν (κατά τη γνώμη του, η διαδικασία ήταν το αντίθετο - το οξυγόνο δεν αφαιρέθηκε από το μείγμα αερίων, αλλά αντίθετα, ως αποτέλεσμα της πυροδότησης, ο αέρας ήταν κορεσμένος με φλογιστόν· ονόμασε τον υπόλοιπο αέρα (άζωτο) κορεσμένο phlogiston, δηλαδή φλογιστικοποιημένο). Είναι προφανές ότι ο Priestley, αν και μπόρεσε να απομονώσει το άζωτο, δεν κατάφερε να κατανοήσει την ουσία της ανακάλυψής του, και ως εκ τούτου δεν θεωρείται ο ανακαλυπτής του αζώτου.
Παράλληλα, παρόμοια πειράματα με το ίδιο αποτέλεσμα πραγματοποιήθηκαν από τον Karl Scheele.
Το 1772, το άζωτο (με το όνομα «χαλασμένος αέρας») περιγράφηκε ως απλή ουσία από τον Daniel Rutherford, δημοσίευσε τη διατριβή του, όπου υπέδειξε τις βασικές ιδιότητες του αζώτου (δεν αντιδρά με τα αλκάλια, δεν υποστηρίζει την καύση. ακατάλληλο για αναπνοή). Ήταν ο Ντάνιελ Ράδερφορντ που θεωρείται ο ανακάλυψε το άζωτο. Ωστόσο, ο Ράδερφορντ ήταν επίσης υποστηρικτής της θεωρίας του φλογιστονίου, οπότε επίσης δεν μπορούσε να καταλάβει τι απομόνωσε. Έτσι, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί με σαφήνεια ο ανακάλυψε το άζωτο.
Το άζωτο μελετήθηκε στη συνέχεια από τον Henry Cavendish (ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι κατάφερε να δεσμεύσει άζωτο με οξυγόνο χρησιμοποιώντας εκκενώσεις ηλεκτρικού ρεύματος και μετά την απορρόφηση οξειδίων του αζώτου, το υπόλειμμα άφησε μια μικρή ποσότητα αερίου, απολύτως αδρανές, αν και, όπως στην περίπτωση του άζωτο, δεν ήταν σε θέση να καταλάβει ότι είχε απομονώσει ένα νέο χημικό στοιχείο - το αδρανές αέριο αργό).

προέλευση του ονόματος

Το άζωτο (από τα αρχαία ελληνικά ἄζωτος - άψυχο, λατ. nitrogenium), αντί των προηγούμενων ονομάτων («phlogisticated», «mephic» και «chalied» air) προτάθηκε το 1787 από τον Antoine Lavoisier, ο οποίος εκείνη την εποχή ήταν μέλος μιας ομάδας. άλλων Γάλλων επιστημόνων ανέπτυξαν τις αρχές της χημικής ονοματολογίας. Όπως φαίνεται παραπάνω, ήταν ήδη γνωστό εκείνη την εποχή ότι το άζωτο δεν υποστηρίζει ούτε την καύση ούτε την αναπνοή. Αυτό το ακίνητο θεωρήθηκε το πιο σημαντικό. Αν και αργότερα αποδείχθηκε ότι το άζωτο, αντίθετα, είναι απαραίτητο για όλα τα έμβια όντα, το όνομα διατηρήθηκε στα γαλλικά και στα ρωσικά.
Υπάρχει και άλλη εκδοχή. Η λέξη «άζωτο» δεν επινοήθηκε από τον Λαβουαζιέ ή τους συναδέλφους του στην επιτροπή ονοματολογίας. μπήκε ήδη στην αλχημική βιβλιογραφία πρώιμο μεσαίωνακαι χρησιμοποιήθηκε για να χαρακτηρίσει την «πρωταρχική ύλη των μετάλλων», η οποία θεωρήθηκε το «άλφα και το ωμέγα» όλων των πραγμάτων. Αυτή η έκφραση είναι δανεισμένη από την Αποκάλυψη: «Εγώ είμαι το Άλφα και το Ωμέγα, η αρχή και το τέλος» (Αποκ. 1:8-10). Η λέξη αποτελείται από τα αρχικά και τα τελικά γράμματα του αλφαβήτου τρεις γλώσσες- Λατινικά, ελληνικά και εβραϊκά, - θεωρούνται «ιερά», αφού, σύμφωνα με τα Ευαγγέλια, η επιγραφή στον σταυρό κατά τη σταύρωση του Χριστού έγινε σε αυτές τις γλώσσες (α, άλφα, άλεφ και ζ, ωμέγα, ταβ - ΑΑΑΖΩΘ). Οι συντάκτες της νέας χημικής ονοματολογίας γνώριζαν καλά την ύπαρξη αυτής της λέξης. ο εμπνευστής της δημιουργίας του, ο Giton de Morveau, σημείωσε στη «Μεθοδολογική Εγκυκλοπαίδεια» του (1786) την αλχημική σημασία του όρου.
Ίσως η λέξη "άζωτο" να προέρχεται από μία από τις δύο αραβικές λέξεις - είτε από τη λέξη "az-zat" ("ουσία" ή "εσωτερική πραγματικότητα"), είτε από τη λέξη "zibak" ("υδράργυρος").
Στα λατινικά, το άζωτο ονομάζεται "nitrogenium", δηλαδή "γεννώντας άλατα". αγγλικό όνομαπροέρχεται από τα λατινικά. ΣΕ ΓερμανόςΤο όνομα που χρησιμοποιείται είναι Stickstoff, που σημαίνει «ασφυκτικός».

Παραλαβή

Στα εργαστήρια μπορεί να ληφθεί με την αντίδραση αποσύνθεσης νιτρώδους αμμωνίου:
NH 4 NO 2 → N2 + 2H 2 O

Η αντίδραση είναι εξώθερμη, απελευθερώνοντας 80 kcal (335 kJ), επομένως το δοχείο πρέπει να ψύχεται όσο συμβαίνει (αν και το νιτρώδες αμμώνιο πρέπει να θερμανθεί για να ξεκινήσει η αντίδραση).
Στην πράξη, αυτή η αντίδραση πραγματοποιείται προσθέτοντας στάγδην ένα κορεσμένο διάλυμα νιτρώδους νατρίου σε ένα θερμαινόμενο κορεσμένο διάλυμα θειικού αμμωνίου και το νιτρώδες αμμώνιο που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης ανταλλαγής αποσυντίθεται αμέσως.
Το αέριο που απελευθερώνεται σε αυτή την περίπτωση είναι μολυσμένο με αμμωνία, οξείδιο του αζώτου (Ι) και οξυγόνο, από τα οποία καθαρίζεται περνώντας διαδοχικά από διαλύματα θειικού οξέος, θειικού σιδήρου (II) και πάνω από θερμό χαλκό. Το άζωτο στη συνέχεια ξηραίνεται.
Μια άλλη εργαστηριακή μέθοδος για την παραγωγή αζώτου είναι η θέρμανση ενός μείγματος διχρωμικού καλίου και θειικού αμμωνίου (σε αναλογία 2:1 κατά βάρος). Η αντίδραση προχωρά σύμφωνα με τις εξισώσεις:
K 2 Cr 2 O 7 + (NH 4) 2 SO 4 = (NH 4) 2 Cr 2 O 4 + K 2 SO 4 (NH 4) 2 Cr 2 O 7 → (t) Cr 2 O 3 + N 2 + 4Η2Ο

Το πιο καθαρό άζωτο μπορεί να ληφθεί με αποσύνθεση αζιδίων μετάλλων:
2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2

Το λεγόμενο «αέρα» ή «ατμοσφαιρικό» άζωτο, δηλαδή ένα μείγμα αζώτου με ευγενή αέρια, λαμβάνεται με αντίδραση αέρα με ζεστό κοκ:
O 2 + 4N 2 + 2C → 2CO + 4N 2

Αυτό παράγει τη λεγόμενη «γεννήτρια» ή «αέρα» αέριο - πρώτες ύλες για χημική σύνθεση και καύσιμο. Εάν είναι απαραίτητο, το άζωτο μπορεί να διαχωριστεί από αυτό απορροφώντας μονοξείδιο του άνθρακα.
Το μοριακό άζωτο παράγεται βιομηχανικά με κλασματική απόσταξη υγρού αέρα. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη «ατμοσφαιρικού αζώτου». Οι εγκαταστάσεις και οι σταθμοί αζώτου που χρησιμοποιούν τη μέθοδο προσρόφησης και διαχωρισμού αερίων με μεμβράνη χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως.
Ενας από εργαστηριακές μεθόδους- διοχέτευση αμμωνίας πάνω από οξείδιο του χαλκού (II) σε θερμοκρασία ~700 °C:
2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu

Η αμμωνία λαμβάνεται από το κορεσμένο διάλυμά της με θέρμανση. Η ποσότητα του CuO είναι 2 φορές μεγαλύτερη από την υπολογιζόμενη. Αμέσως πριν από τη χρήση, το άζωτο καθαρίζεται από το οξυγόνο και την αμμωνία περνώντας πάνω από τον χαλκό και το οξείδιο του (II) (επίσης ~700 °C), στη συνέχεια ξηραίνεται με πυκνό θειικό οξύ και ξηρό αλκάλιο. Η διαδικασία είναι αρκετά αργή, αλλά αξίζει τον κόπο: το αέριο που λαμβάνεται είναι πολύ καθαρό.

Φυσικές ιδιότητες

Υπό κανονικές συνθήκες, το άζωτο είναι ένα άχρωμο αέριο, άοσμο, ελαφρώς διαλυτό στο νερό (2,3 ml/100 g στους 0 °C, 0,8 ml/100 g στους 80 °C), πυκνότητα 1,2506 kg/m³ (στο πηγάδι).
ΣΕ υγρή κατάσταση(σημείο βρασμού −195,8 °C) - άχρωμο, κινητό υγρό, όπως το νερό. Η πυκνότητα του υγρού αζώτου είναι 808 kg/m³. Όταν έρχεται σε επαφή με τον αέρα, απορροφά οξυγόνο από αυτόν.
Στους -209,86 °C, το άζωτο μετατρέπεται σε στερεή κατάσταση με τη μορφή μάζας που μοιάζει με χιόνι ή μεγάλων λευκών κρυστάλλων. Κατά την επαφή με τον αέρα, απορροφά οξυγόνο από αυτό και λιώνει, σχηματίζοντας ένα διάλυμα οξυγόνου σε άζωτο.

Ιδιότητες στοιχεία V-Aυποομάδες

1. Δομή ατόμων χημικών στοιχείων

Η παρουσία τριών ασύζευκτων ηλεκτρονίων στο εξωτερικό ενεργειακό επίπεδο εξηγεί ότι σε μια κανονική, μη διεγερμένη κατάσταση, το σθένος των στοιχείων της υποομάδας του αζώτου είναι τρία.

Τα άτομα των στοιχείων της υποομάδας του αζώτου (εκτός από το άζωτο - το εξωτερικό επίπεδο του αζώτου αποτελείται μόνο από δύο υποεπίπεδα - 2s και 2p) έχουν κενά κύτταρα του d-υποεπιπέδου στα εξωτερικά ενεργειακά επίπεδα, έτσι ώστε να μπορούν να εξατμίσουν ένα ηλεκτρόνιο από το s -υποεπίπεδο και μεταφέρετέ το στο d-υποεπίπεδο . Έτσι, το σθένος του φωσφόρου, του αρσενικού, του αντιμονίου και του βισμούθου είναι 5.

Στοιχεία της ομάδας του αζώτου σχηματίζουν ενώσεις της σύνθεσης RH 3 με υδρογόνο και οξείδια του τύπου R 2 O 3 και R 2 O 5 με οξυγόνο. Τα οξείδια αντιστοιχούν στα οξέα HRO 2 και HRO 3 (και στα ορθοξέα H 3 PO 4, εκτός από το άζωτο).

Η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης αυτών των στοιχείων είναι +5 και η χαμηλότερη είναι -3.

Δεδομένου ότι το φορτίο του πυρήνα των ατόμων αυξάνεται, ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό επίπεδο είναι σταθερός, ο αριθμός των ενεργειακών επιπέδων στα άτομα αυξάνεται και η ακτίνα του ατόμου αυξάνεται από το άζωτο στο βισμούθιο, η έλξη των αρνητικών ηλεκτρονίων στον θετικό πυρήνα εξασθενεί και η ικανότητα απώλειας ηλεκτρονίων αυξάνεται και, επομένως, στην υποομάδα του αζώτου με Καθώς ο σειριακός αριθμός αυξάνεται, οι μη μεταλλικές ιδιότητες μειώνονται και οι μεταλλικές ιδιότητες αυξάνονται.

Το άζωτο είναι αμέταλλο, το βισμούθιο είναι μέταλλο. Από το άζωτο στο βισμούθιο, η ισχύς των ενώσεων RH 3 μειώνεται και η ισχύς των ενώσεων οξυγόνου αυξάνεται.

Τα πιο σημαντικά μεταξύ των στοιχείων της υποομάδας του αζώτου είναι άζωτο και φώσφορο .

Άζωτο, φυσικό και Χημικές ιδιότητες, παραλαβή και αίτηση

1. Το άζωτο είναι χημικό στοιχείο

Ν +7) 2) 5

1 s 2 2 s 2 2 p 3 ημιτελές εξωτερικό επίπεδο,Π -στοιχείο, αμέταλλο

Ar(N)=14

2. Πιθανές καταστάσεις οξείδωσης

Λόγω της παρουσίας τριών μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων, το άζωτο είναι πολύ ενεργό και βρίσκεται μόνο με τη μορφή ενώσεων. Το άζωτο εμφανίζει καταστάσεις οξείδωσης σε ενώσεις από «-3» έως «+5»

3. Άζωτο - μια απλή ουσία, μοριακή δομή, φυσικές ιδιότητες

Άζωτο (από τα ελληνικά ἀ ζωτος - άψυχο, λατ. άζωτο), αντί των προηγούμενων ονομάτων («φλογιστικοποιημένος», «μεφιτικός» και «χαλασμένος» αέρας) που προτάθηκαν στο 1787 Αντουάν Λαβουαζιέ . Όπως φαίνεται παραπάνω, ήταν ήδη γνωστό εκείνη την εποχή ότι το άζωτο δεν υποστηρίζει ούτε την καύση ούτε την αναπνοή. Αυτό το ακίνητο θεωρήθηκε το πιο σημαντικό. Αν και αργότερα αποδείχθηκε ότι το άζωτο, αντίθετα, είναι απαραίτητο για όλα τα έμβια όντα, το όνομα διατηρήθηκε στα γαλλικά και στα ρωσικά.

Ν 2 – ομοιοπολικός μη πολικός δεσμός, τριπλός (σ, 2π), μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα

Συμπέρασμα:

1. Χαμηλή αντιδραστικότητα σε κανονική θερμοκρασία

2. Αέριο, άχρωμο, άοσμο, ελαφρύτερο από τον αέρα

κύριος ( σι αέρας)/ κύριος ( Ν 2 ) = 29/28

4. Χημικές ιδιότητες του αζώτου

5. Απόδειξη:

Στη βιομηχανία άζωτο λαμβάνεται από τον αέρα. Για να γίνει αυτό, ο αέρας πρώτα ψύχεται, υγροποιείται και ο υγρός αέρας υποβάλλεται σε απόσταξη. Το άζωτο έχει ελαφρώς χαμηλότερο σημείο βρασμού (–195,8°C) από το άλλο συστατικό του αέρα, το οξυγόνο (–182,9°C), οπότε όταν ο υγρός αέρας θερμαίνεται ήπια, το άζωτο εξατμίζεται πρώτα. Το αέριο άζωτο παρέχεται στους καταναλωτές σε συμπιεσμένη μορφή (150 atm. ή 15 MPa) σε μαύρους κυλίνδρους με κίτρινη επιγραφή «άζωτο». Αποθηκεύστε υγρό άζωτο σε φιάλες Dewar.

Στο εργαστήριοΤο καθαρό («χημικό») άζωτο λαμβάνεται με την προσθήκη κορεσμένου διαλύματος χλωριούχου αμμωνίου NH 4 Cl σε στερεό νιτρώδες νάτριο NaNO 2 όταν θερμαίνεται:

NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.

Μπορείτε επίσης να θερμάνετε στερεό νιτρώδες αμμώνιο:

NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O. ΠΕΙΡΑΜΑ

6. Εφαρμογή:

Στη βιομηχανία, το αέριο άζωτο χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή αμμωνίας. Ως χημικά αδρανές αέριο, το άζωτο χρησιμοποιείται για την παροχή αδρανούς περιβάλλοντος σε διάφορες χημικές και μεταλλουργικές διεργασίες, κατά την άντληση εύφλεκτων υγρών. Το υγρό άζωτο χρησιμοποιείται ευρέως ως ψυκτικό μέσο, ​​χρησιμοποιείται στην ιατρική, ειδικά στην κοσμετολογία. Τα αζωτούχα ορυκτά λιπάσματα είναι σημαντικά για τη διατήρηση της γονιμότητας του εδάφους.

7. Βιολογικός ρόλος

Το άζωτο είναι ένα στοιχείο απαραίτητο για την ύπαρξη ζώων και φυτώνπρωτεΐνες (16-18% κατά βάρος), αμινοξέα, νουκλεϊκά οξέα, νουκλεοπρωτεΐνες,χλωροφύλλη, αιμοσφαιρίνη κ.λπ. Στη σύνθεση των ζωντανών κυττάρων, ο αριθμός των ατόμων αζώτου είναι περίπου 2%, και το κλάσμα μάζας είναι περίπου 2,5% (τέταρτη θέση μετά το υδρογόνο, τον άνθρακα και το οξυγόνο). Από αυτή την άποψη, σημαντική ποσότητα σταθερού αζώτου περιέχεται στους ζωντανούς οργανισμούς, στη «νεκρή οργανική ύλη» και στη διάσπαρτη ύλη των θαλασσών και των ωκεανών. Αυτή η ποσότητα υπολογίζεται σε περίπου 1,9 10 11 τόνους Ως αποτέλεσμα των διεργασιών σήψης και αποσύνθεσης οργανικής ύλης που περιέχει άζωτο, υπό την επιφύλαξη ευνοϊκών περιβαλλοντικών παραγόντων, μπορούν να σχηματιστούν φυσικά κοιτάσματα ορυκτών που περιέχουν άζωτο, για παράδειγμα, «Χιλιανή.αλάτι Ν 2 → Li 3 N → NH 3

Νο 2. Να γράψετε τις εξισώσεις για την αντίδραση του αζώτου με το οξυγόνο, το μαγνήσιο και το υδρογόνο. Για κάθε αντίδραση, δημιουργήστε μια ηλεκτρονική ισορροπία, υποδείξτε τον οξειδωτικό και τον αναγωγικό παράγοντα.

Νο 3. Ένας κύλινδρος περιέχει αέριο άζωτο, ένας άλλος περιέχει οξυγόνο και ο τρίτος περιέχει διοξείδιο του άνθρακα. Πώς να ξεχωρίσετε αυτά τα αέρια;

Νο 4. Ορισμένα εύφλεκτα αέρια περιέχουν ελεύθερο άζωτο ως πρόσμειξη. Μπορεί να σχηματιστεί οξείδιο του αζώτου (II) κατά την καύση τέτοιων αερίων σε συνηθισμένες σόμπες αερίου; Γιατί;

Αζωτο- στοιχείο της 2ης περιόδου της V Α-ομάδας του Περιοδικού Πίνακα, σειριακός αριθμός 7. Ηλεκτρονικός τύπος του ατόμου [ 2 He]2s 2 2p 3, χαρακτηριστικές καταστάσεις οξείδωσης 0, -3, +3 και +5, σπανιότερα +2 και +4 κ.λπ. η κατάσταση N v θεωρείται σχετικά σταθερή.

Κλίμακα καταστάσεων οξείδωσης για το άζωτο:
+5 - N 2 O 5, NO 3, NaNO 3, AgNO 3

3 – N 2 O 3, NO 2, HNO 2, NaNO 2, NF 3

3 - NH 3, NH 4, NH 3 * H 2 O, NH 2Cl, Li 3 N, Cl 3N.

Το άζωτο έχει υψηλή ηλεκτραρνητικότητα (3,07), τρίτο μετά τα F και O. Επιδεικνύει τυπικές μη μεταλλικές (όξινες) ιδιότητες, σχηματίζοντας διάφορα οξέα, άλατα και δυαδικές ενώσεις που περιέχουν οξυγόνο, καθώς και το κατιόν αμμωνίου NH 4 και τα άλατά του.

Στη φύση - δέκατος έβδομοςκατά στοιχείο χημικής αφθονίας (ένατο μεταξύ των μη μετάλλων). Ζωτικής σημασίας σημαντικό στοιχείογια όλους τους οργανισμούς.

Ν 2

Απλή ουσία. Αποτελείται από μη πολικά μόρια με πολύ σταθερό δεσμό ˚σππ N≡N, αυτό εξηγεί τη χημική αδράνεια του στοιχείου υπό κανονικές συνθήκες.

Άχρωμο, άγευστο και άοσμο αέριο που συμπυκνώνεται σε άχρωμο υγρό (σε αντίθεση με το Ο2).

Σπίτι συστατικόαέρας 78,09% κατ' όγκο, 75,52 κατά μάζα. Το άζωτο βράζει μακριά από τον υγρό αέρα πριν βράσει το οξυγόνο. Ελαφρώς διαλυτό στο νερό (15,4 ml/1 l H 2 O στους 20 ˚C), η διαλυτότητα του αζώτου είναι μικρότερη από αυτή του οξυγόνου.

Σε θερμοκρασία δωματίου το N2 αντιδρά με το φθόριο και, σε πολύ μικρό βαθμό, με το οξυγόνο:

N 2 + 3F 2 = 2NF 3, N 2 + O 2 ↔ 2NO

Η αναστρέψιμη αντίδραση για την παραγωγή αμμωνίας γίνεται σε θερμοκρασία 200˚C, υπό πίεση έως 350 atm και πάντα παρουσία καταλύτη (Fe, F 2 O 3, FeO, στο εργαστήριο με Pt)

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 kJ

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, μια αύξηση στην απόδοση αμμωνίας θα πρέπει να συμβαίνει με την αύξηση της πίεσης και τη μείωση της θερμοκρασίας. Ωστόσο, ο ρυθμός αντίδρασης σε χαμηλές θερμοκρασίεςείναι πολύ μικρό, επομένως η διαδικασία πραγματοποιείται στους 450-500 ˚C, επιτυγχάνοντας απόδοση αμμωνίας 15%. Τα N2 και Η2 που δεν αντέδρασαν επιστρέφουν στον αντιδραστήρα και έτσι αυξάνουν τον βαθμό της αντίδρασης.

Το άζωτο είναι χημικά παθητικό σε σχέση με οξέα και αλκάλια και δεν υποστηρίζει την καύση.

Παραλαβή V βιομηχανία– κλασματική απόσταξη υγρού αέρα ή αφαίρεση οξυγόνου από τον αέρα με χημικά μέσα, για παράδειγμα, με την αντίδραση 2C (οπτάνθρακας) + O 2 = 2CO όταν θερμαίνεται. Σε αυτές τις περιπτώσεις λαμβάνεται άζωτο, το οποίο περιέχει και προσμίξεις ευγενών αερίων (κυρίως αργό).

Στο εργαστήριο, μικρές ποσότητες χημικά καθαρού αζώτου μπορούν να ληφθούν με την αντίδραση μεταγωγής με μέτρια θέρμανση:

N-3 H 4 N 3 O 2(T) = N 2 0 + 2H 2 O (60-70)

NH 4 Cl(p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100˚C)

Χρησιμοποιείται για τη σύνθεση αμμωνίας. Νιτρικό οξύ και άλλα προϊόντα που περιέχουν άζωτο, ως αδρανές μέσο για χημικές και μεταλλουργικές διεργασίες και αποθήκευση εύφλεκτων ουσιών.

N.H. 3

Δυαδική ένωση, η κατάσταση οξείδωσης του αζώτου είναι – 3. Άχρωμο αέριο με έντονη χαρακτηριστική οσμή. Το μόριο έχει τη δομή ενός ατελούς τετραέδρου [:N(H)3] (υβριδισμός sp 3). Η παρουσία ενός ζεύγους ηλεκτρονίων δότη στο sp 3 υβριδικό τροχιακό αζώτου στο μόριο NH 3 καθορίζει τη χαρακτηριστική αντίδραση προσθήκης ενός κατιόντος υδρογόνου, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός κατιόντος αμμώνιο NH4. Υγροποιείται υπό υπερβολική πίεση σε θερμοκρασία δωματίου. Στην υγρή κατάσταση, συνδέεται μέσω δεσμών υδρογόνου. Θερμικά ασταθής. Πολύ διαλυτό στο νερό (πάνω από 700 l/1 l H 2 O στους 20˚C). η αναλογία σε ένα κορεσμένο διάλυμα είναι 34% κατά βάρος και 99% κατ' όγκο, pH = 11,8.

Πολύ αντιδραστικό, επιρρεπές σε αντιδράσεις προσθήκης. Καίγεται σε οξυγόνο, αντιδρά με οξέα. Παρουσιάζει αναγωγικές (λόγω Ν-3) και οξειδωτικές (λόγω Η+1) ιδιότητες. Ξηραίνεται μόνο με οξείδιο του ασβεστίου.

Ποιοτικές αντιδράσεις – σχηματισμός λευκού «καπνού» κατά την επαφή με αέριο HCl, μαύρισμα ενός κομματιού χαρτιού που έχει υγρανθεί με διάλυμα Hg 2 (NO3) 2.

Ενδιάμεσο προϊόν στη σύνθεση ΗΝΟ 3 και αλάτων αμμωνίου. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή σόδας, αζωτούχων λιπασμάτων, βαφών, εκρηκτικών. Η υγρή αμμωνία είναι ψυκτικό μέσο. Δηλητηριώδης.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

2NH 3 (g) ↔ N 2 + 3H 2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH —
NH 3 (g) + HCl (g) ↔ NH 4 Cl (g) λευκός "καπνός"
4NH 3 + 3O 2 (αέρας) = 2N 2 + 6 H 2 O (καύση)
4NH 3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H 2 O (800˚C, κατ. Pt/Rh)
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O (500˚C)
2 NH 3 + 3Mg = Mg 3 N 2 +3 H 2 (600 ˚C)
NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O = NH 4 HCO 3 (θερμοκρασία δωματίου, πίεση)
Παραλαβή.ΣΕ εργαστήρια– εκτόπιση αμμωνίας από άλατα αμμωνίου όταν θερμαίνεται με ανθρακικό νάτριο: Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl = CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
Ή βράζοντας ένα υδατικό διάλυμα αμμωνίας και στη συνέχεια ξήρανση του αερίου.
Στη βιομηχανίαΗ αμμωνία παράγεται από άζωτο και υδρογόνο. Παράγεται από τη βιομηχανία είτε σε υγροποιημένη μορφή είτε σε μορφή συμπυκνωμένου υδατικού διαλύματος με την τεχνική ονομασία αμμωνιακό νερό.

Ένυδρη αμμωνίαN.H. 3 * H 2 Ο. Διαμοριακή σύνδεση. Λευκό, στο κρυσταλλικό πλέγμα – μόρια NH 3 και H 2 O που συνδέονται με έναν ασθενή δεσμό υδρογόνου. Παρόν σε υδατικό διάλυμααμμωνία, ασθενής βάσης (προϊόντα διάστασης - κατιόν NH 4 και ανιόν ΟΗ). Το κατιόν αμμωνίου έχει κανονική τετραεδρική δομή (υβριδισμός sp 3). Θερμικά ασταθές, αποσυντίθεται πλήρως όταν το διάλυμα βράσει. Εξουδετερώνεται από ισχυρά οξέα. Εμφανίζει αναγωγικές ιδιότητες (λόγω Ν-3) σε συμπυκνωμένο διάλυμα. Υποβάλλεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων και συμπλοκοποίησης.

Ποιοτική αντίδραση– σχηματισμός λευκού «καπνού» κατά την επαφή με αέριο HCl. Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός ελαφρώς αλκαλικού περιβάλλοντος σε διάλυμα κατά την καθίζηση αμφοτερικών υδροξειδίων.
Ένα διάλυμα αμμωνίας 1 Μ περιέχει κυρίως ένυδρο NH 3 *H 2 O και μόνο 0,4% ιόντα NH 4 OH (λόγω διάστασης ένυδρου). Έτσι, το ιοντικό «υδροξείδιο του αμμωνίου NH 4 OH» πρακτικά δεν περιέχεται στο διάλυμα και δεν υπάρχει τέτοια ένωση στο στερεό ένυδρο.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
NH 3 H 2 O (συμπ.) = NH 3 + H 2 O (βράζει με NaOH)
NH 3 H 2 O + HCl (αραιωμένο) = NH 4 Cl + H 2 O
3(NH 3 H 2 O) (συγκ.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8(NH 3 H 2 O) (συγκ.) + 3Br 2(p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50˚C)
2(NH 3 H 2 O) (συμπ.) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4(NH 3 H 2 O) (συμπ.) + Ag 2 O = 2OH + 3H 2 O
4(NH 3 H 2 O) (συμπ.) + Cu(OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6(NH 3 H 2 O) (συγκ.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
Συχνά ονομάζεται αραιό διάλυμα αμμωνίας (3-10%) αμμωνία(το όνομα εφευρέθηκε από αλχημιστές), και το συμπυκνωμένο διάλυμα (18,5 - 25%) είναι ένα διάλυμα αμμωνίας (που παράγεται από τη βιομηχανία).

Οξείδια του αζώτου

Μονοξείδιο του αζώτουΟΧΙ

Οξείδιο που δεν σχηματίζει άλατα. Άχρωμο αέριο. Ριζική, περιέχει έναν ομοιοπολικό δεσμό σπ (N꞊O), στη στερεή κατάσταση ένα διμερές N 2 O 2 co N-N σύνδεση. Εξαιρετικά θερμικά σταθερό. Ευαίσθητο στο οξυγόνο του αέρα (γίνεται καφέ). Ελαφρώς διαλυτό στο νερό και δεν αντιδρά με αυτό. Χημικά παθητικό σε οξέα και αλκάλια. Όταν θερμαίνεται, αντιδρά με μέταλλα και αμέταλλα. ένα εξαιρετικά δραστικό μείγμα NO και NO 2 («νιτρώδη αέρια»). Ενδιάμεσο προϊόν στη σύνθεση νιτρικού οξέος.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
2NO + O 2 (g) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (γραφίτης) = N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P(κόκκινο) = 5N 2 + 2P 2 O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu = N 2 + 2 Cu 2 O (500-600˚C)
Αντιδράσεις σε μείγματα NO και NO 2:
NO + NO 2 +H 2 O = 2HNO 2 (p)
NO + NO 2 + 2KOH(dil.) = 2KNO 2 + H 2 O
NO + NO 2 + Na 2 CO 3 = 2Na 2 NO 2 + CO 2 (450-500˚C)
Παραλαβή V βιομηχανία: οξείδωση αμμωνίας με οξυγόνο σε καταλύτη, σε εργαστήρια— αλληλεπίδραση αραιού νιτρικού οξέος με αναγωγικούς παράγοντες:
8HNO 3 + 6Hg = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 ΟΧΙ+ 4 H 2 O
ή μείωση νιτρικών:
2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI = 2 ΟΧΙ + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2Na 2 SO 4

Διοξείδιο του αζώτουΟΧΙ 2

Το οξείδιο του οξέος αντιστοιχεί υπό όρους σε δύο οξέα - HNO 2 και HNO 3 (όξινο για το N 4 δεν υπάρχει). Καφέ αέριο, σε θερμοκρασία δωματίου μονομερές ΝΟ 2, στο ψυχρό υγρό άχρωμο διμερές N 2 O 4 (τετροξείδιο διανιτρογόνου). Αντιδρά πλήρως με νερό και αλκάλια. Ένας πολύ ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας που προκαλεί διάβρωση μετάλλων. Χρησιμοποιείται για τη σύνθεση νιτρικού οξέος και ανύδρων νιτρικών αλάτων, ως οξειδωτικό καυσίμου πυραύλων, καθαριστής λαδιού από θείο και καταλύτης οξείδωσης ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Δηλητηριώδης.
Εξίσωση των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O = 2HNO 3 + N 2 O 3 (συν.) (στο κρύο)
3 NO 2 + H 2 O = 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2NaOH (αραιωμένο) = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
4NO 2 + O 2 + 2 H 2 O = 4 HNO 3
4NO 2 + O 2 + KOH = KNO 3 + 2 H 2 O
2NO 2 + 7H 2 = 2NH 3 + 4 H 2 O (κατ. Pt, Ni)
NO 2 + 2HI(p) = NO + I 2 ↓ + H 2 O
NO 2 + H 2 O + SO 2 = H 2 SO 4 + NO (50-60˚C)
NO 2 + K = KNO 2
6NO 2 + Bi(NO 3) 3 + 3NO (70-110˚C)
Παραλαβή: V βιομηχανία -οξείδωση του ΝΟ από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, σε εργαστήρια– αλληλεπίδραση πυκνού νιτρικού οξέος με αναγωγικούς παράγοντες:
6HNO 3 (συμπ., ορ.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (συμπ., ορ.) + P (κόκκινο) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (συμπ., ορ.) + SO 2 = H 2 SO 4 + 2 NO 2

Οξείδιο του διανιτρογόνουΝ 2 Ο

Άχρωμο αέριο με ευχάριστη οσμή («αέριο γέλιου»), N꞊N꞊О, τυπική κατάσταση οξείδωσης του αζώτου +1, ελάχιστα διαλυτό στο νερό. Υποστηρίζει την καύση γραφίτη και μαγνησίου:

2N 2 O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
Λαμβάνεται με θερμική αποσύνθεση νιτρικού αμμωνίου:
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O (195-245˚C)
χρησιμοποιείται στην ιατρική ως αναισθητικό.

Τριοξείδιο του διανιτρογόνουΝ 2 Ο 3

Σε χαμηλές θερμοκρασίες – μπλε υγρό, ON꞊NO 2, επίσημη κατάσταση οξείδωσης αζώτου +3. Στους 20 ˚C, αποσυντίθεται κατά 90% σε ένα μείγμα άχρωμου NO και καφέ NO 2 ("νιτρώδη αέρια", βιομηχανικός καπνός - "ουρά αλεπούς"). Το N 2 O 3 είναι ένα όξινο οξείδιο, στο κρύο με νερό σχηματίζει HNO 2, όταν θερμαίνεται αντιδρά διαφορετικά:
3N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 3 + 4NO
Με τα αλκάλια δίνει άλατα HNO 2, για παράδειγμα NaNO 2.
Λαμβάνεται με αντίδραση NO με O 2 (4NO + 3O 2 = 2N 2 O 3) ή με NO 2 (NO 2 + NO = N 2 O 3)
με ισχυρή ψύξη. Τα «νιτρώδη αέρια» είναι επίσης επικίνδυνα για το περιβάλλον και δρουν ως καταλύτες για την καταστροφή του στρώματος του όζοντος της ατμόσφαιρας.

Πεντοξείδιο διανιτρογόνου Ν 2 Ο 5

άχρωμος, στερεός, O 2 N – O – NO 2, η κατάσταση οξείδωσης του αζώτου είναι +5. Σε θερμοκρασία δωματίου διασπάται σε NO 2 και O 2 σε 10 ώρες. Αντιδρά με νερό και αλκάλια ως οξείδιο οξέος:
N2O5 + H2O = 2HNO3
N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2
Παρασκευάζεται με αφυδάτωση ατμίζοντος νιτρικού οξέος:
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
ή οξείδωση του NO 2 με όζον στους -78˚C:
2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2

Νιτρώδη και νιτρικά

Νιτρώδες κάλιοKNO 2 . Λευκό, υγροσκοπικό. Λιώνει χωρίς αποσύνθεση. Σταθερό σε ξηρό αέρα. Πολύ διαλυτό στο νερό (σχηματίζοντας άχρωμο διάλυμα), υδρολύεται στο ανιόν. Ένας τυπικός οξειδωτικός και αναγωγικός παράγοντας σε όξινο περιβάλλον, αντιδρά πολύ αργά σε αλκαλικό περιβάλλον. Εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων. Ποιοτικές αντιδράσειςστο ιόν NO 2 - αποχρωματισμός του ιώδους διαλύματος MnO 4 και εμφάνιση μαύρου ιζήματος κατά την προσθήκη ιόντων Ι Χρησιμοποιείται στην παραγωγή βαφών, ως αναλυτικό αντιδραστήριο για αμινοξέα και ιωδίδια και συστατικό φωτογραφικών αντιδραστηρίων. .
εξίσωση των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (συμπ.) = NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (dil.)+ O 2 (π.χ.) → 2KNO 3 (60-80 ˚C)
KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (viol.) = 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- = 3NO 3 - + 2Cr 3+ + 4H 2 O
NO 2 - (κορεσμένο) + NH 4 + (κορεσμένο) = N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (bts.) = 2NO + I 2 (μαύρο) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (αραιωμένο) + Ag + = AgNO 2 (ανοιχτό κίτρινο)↓
Παραλαβή Vβιομηχανία– μείωση του νιτρικού καλίου στις διεργασίες:
KNO3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (συμπ.) + Pb (σφουγγάρι) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 ˚C)

H ιτρώνω κάλιο KNO 3
Τεχνικό όνομα ποτάσσα,ή Ινδόςάλας , αλάτι.Λευκό, λιώνει χωρίς αποσύνθεση και αποσυντίθεται με περαιτέρω θέρμανση. Σταθερό στον αέρα. Πολύ διαλυτό στο νερό (με υψηλή ενδο-επίδραση, = -36 kJ), χωρίς υδρόλυση. Ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας κατά τη σύντηξη (λόγω της απελευθέρωσης ατομικού οξυγόνου). Σε διάλυμα ανάγεται μόνο με ατομικό υδρογόνο (σε όξινο περιβάλλον σε KNO 2, σε αλκαλικό περιβάλλον σε NH 3). Χρησιμοποιείται στην παραγωγή γυαλιού ως συντηρητικό τρόφιμα, συστατικό πυροτεχνικών μειγμάτων και ορυκτών λιπασμάτων.

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

KNO 3 + 2H 0 (Zn, αραι. HCl) = KNO 2 + H 2 O

KNO 3 + 8H 0 (Al, συμπ. ΚΟΗ) = NH 3 + 2H 2 O + KOH (80 ˚C)

KNO 3 + NH 4 Cl = N 2 O + 2H 2 O + KCl (230-300 ˚C)

2 KNO 3 + 3C (γραφίτης) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (καύση)

KNO 3 + Pb = KNO 2 + PbO (350 - 400 ˚C)

KNO 3 + 2KOH + MnO 2 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O (350 - 400 ˚C)

Παραλαβή: στη βιομηχανία
4KOH (ωρ.) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

και στο εργαστήριο:
KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓