Азот и Азотни съединения - част 2

ОКСИДИ И КИСЕЛИНИ НА АЗОТА

Азотът и кислорода при обикновенна температура не си взаимодействуват.Оксидите са от общия тип N2 Ox`,където Х=1, 2, 3, 4, 5 и 6.

При това са налице равновесията N2O4& #61611;2NO2 .
Всички тези съединения са ендотермични съед.

Диазотен оксид N2O. Най-често се получава по реакцията NH4NO3=N2O+2H2O (при сгряване). Процеса е екзотермичен. Двуазотния оксид е безцветен газ със сладникав вкус.Втечнява се при –89, 5& #61616;С, а замръзва при –102,4& #61616;С. Един обем вода при 20& #61616;С разтваря 0,6 обема N2O. При не много високо сгряване се разлага :2N2O=2N2+O2; сгряването увеличава само скоростта на процеса на разлагане. Действа окислително, затова горящите вещества буйно горят в него (свещ, P, S, Na и др.) и при това по буйно, отколкото във въздуха. Смесите H2-N2O и NH3-N2O изгарят със слаба експлозия .Не поддържа дишането.Не е токсичен,но вдишван най-напред действува възбуждащо,а после анестезиращо.В първата фаза,както Деви пише в своите спомени (1789год.)човек изпада във весело настроение. В продължение на близо един век са се устройвали сеанси за весело настроение с този газ. По тези причини се нарича се нарича веселящ, райски или смехотворен газ. Употребява се в медицината като анестезиращо средство с някои предимства пред класичните хлороформ и етер.

Азотен оксид - NO.Получава се почти винаги когато HNO3 действа окислително.но най-вече се използува процесът:
3Cu + 8HNO3= 3Cu(NO3) 2 + 2NO + 4H2O.

Използва се HNO3 с относителна плътност 1,2, тъй като при тази концентрация се отделят най-големи количества NO.Технически се получава по реакцията N2+O2=2NO-42 kcal.При висока температура или пък при окислениетона амоняка: 2NH3+2,5O2=2NO+3H2O при платинов катализатор, обикновено с примес от родий. Азотния оксид представлява безцветен газ. Втечнява се при -51& #61616;С, а се втвърдява при -163& #61616;С. Във вода е много малко разтворим: 0,7 обема в 1 обем вода при 0& #61616;С. До известна степен е асоцииран: 2NO& #61611;N2O2, респ.(NO)2. С повишение на температурата развновесието се измества наляво.NO e редуктор; с кислорода реагира при обикновенна температура:

2NO+O2& #61611;2NO2+27 kcal.При 650& #61616;С равновесието е практически напълно изместено в лява посока .Следи от влага ускоряват процеса; съвсем сухи не реагират. Реакцията е интересна в това отношение, че с повишение на температурата скоростта й намалява!

Диазотен триоксид- N2O3 е тъмносиня течност ,която се втвърдява към –100& #61616;С в бледосини кристали.Няма ясно изразена температура на кипене, тъй кaто диазотния триоксид се разлага още при 25& #61616;С. Получават се две вещества от този процес – NO и NO2 над 70%.Разложителният процес силно се влияе от влагата.Напълно сухият N2О3 не се разлага! Разтваря се във вода ,като образува HNO2: H2O+N2O3= 2HNO2 ,т.е. N2O3 e анхидрид на HNO2.С алкални основи дава нитрити MeNO3.

Азотистата киселина – HNO2 не е позната в свободно състояние, а само в разредени водни разтвори.Удобно може да се получи по реакцията AgNO2+ HCl=AgCl +HNO2 Разтвори й е бледосин.С времето се разлага: 3HNO2=HNO3+H2O. Тя е слаба едноосновна киселина. Солите й се наричат нитрити и намират приложение в органичния синтез при производството на багрила, в медицината и пр. Алкалните нитрити се получават от съответните нитрати,като се загряват в присъствие н!а олово.
Всички нитрити са разтворими във вода!

Азотен диоксид-NO2. Азотния диоксид се получава NO и O2, обаче обикновенно е онечистен и от неокислен NO или N2O2 Лабораторно най-често се получава по реакцията:
Pb(NO3)2=PbO + 2NO2+ & #189; O2 при сгряване.

Азотния диоксид представлява кафяв газ с характерна миризма. Кипи при 21& #61616;С, а замръзва при -11& #61616;С в безцветни кристали. При промяна на температурата се променят молекулната ми маса,която се включва между 46 и 92, плътността на газа и цветът му.Колкото молекулната му маса е по-малка респективно плътността по-малка, толкова цветът му става по-тъмнокафяв и обратно.Тъмнокафявият цвят е най-интензивен към 140-150& #61616;. Явлението се обяснява с изместването на равновесието :
2NO2& #61611;N2O4+ 15 kcal.

Според принципа на Лъо Шателие –Браун при повишаване на температурата равновесието ще се измества в лява посока, а при повишаване на налягането – в дясна посока, при което се променя съответно цветът. Азотния диоксид действа окислително.

Диазотен пентаоксид- N2O5 .Той е безцветна кристална маса,която се топи при 30& #186;С. При згряване се разлага: 2N2O3 =4NO2+O2, понякога с експлозия. Светлината ускорява разлагането при обикновена температура. Действа окислително. Много вещества в допир с него се самозапалват.Разтваря се във вода, като реагира с нея: H2O+N2O5=2HNO3. Toй е анхидрид на HNO3. Хигроскопичен е.

Азотна киселина HNO3 . В природата се среща нейната сол NaNO3чилска селитра.Киселината е била позната още от древните народи.С нея са работили алхимиците. Съставът й е обределен от Кавендиш в 1785г. Получава се само технически, но понякога става дума за нейното лабораторо пречистване.Чистата HNO3 e безцветна течност с относителна плътност 1,53 замръзва при – 41,3& #186;С в безцветни кристали, а кипи при 86& #186;С.Поради разлагането последната температура е определена чрез екстраполиране на зависимостта между налягането на парите и температурата. На въздуха дими.Киселината има миризма на азотни оксиди. Разтваря се във водата във всякакво отношение. Системата HNO3 - H2O е азеотропна; при 121,9& #186;С и 760mm Hg кипи постоянния състав 68,4%.Из водния разтвор са отделени кристалохидратите HNO3. 3H2O и HNO2.H2O .Kиселината не е много трайна. Още при обикновенна температура,а с по-голяма скорост при по- висока се разлака: 4HNO3=2H2O+4NO2+O2 с отделяне на топлина. Облъчването ускорява разлагането. Полученият NO2 се разтваря в киселината и я оцветява в кафявожълто. Затова азотната киселина се дестилира във вакуум. Свойствата й в химично отношение се групират в три групи: киселинни,окислителни и действие върху определени органични вещества. Азотната киселина е силна едноосновна киселина. Тя действа силно окислително:окислява S, P, As, Se, J и пр. до съответните киселини; терпентинът, нажежения дървен въглен и др. се самозапалват;металите и атомният водород се окисляват ато първите се разтварят, с изключение на златото, платината и др.Някои метали се пасивират. При това HNO3 се редуцира до NO2, NO, N, дори и NH3 според условията и веществото ,което се окислява,но най често когато е концентрирана се редуцира до NO2, a разредена до NO.Чрез това й действие се обяснява защо металите, които в електроафинетния ред стоят след водорода,се разтварят в нея и защо тези ,които стоят пред водорода в същия ред, не отделят водород от нея.


Любопитни факти за азота и неговите съединения!

  • Има ли амоняк и азотна киселина има всичко.

  • Солите на азотната киселина се използват преди всичко за наторяване на почвата.От почвата – тази необятна химическа “кухня”, растенията черпят нужния азот ,изграждат своите тела и осигуряват съществуването на животните и хората. Докато други елементи като силиций фосфор сяра и пр. щедро са разпръснали своите съединения из цялата земя под формата на минерали азотът е твърде пестелив. Единственото негово съединени, което е било открито в Чили едва през XIXв. Е натриевия нитрат. То е наречено чилска селитра на името на страната в която били открити големи залежи на това съединение. Скоро чилската селитра ила пренесена с параход в Европа.И ето,пропътували целия океан солта напразно чакала купувачи на Хамбургкото пристанище. Такива не се намерили. Тогава тя не била нужна никому. За да освободят кораба от ненужната стока ,моряците изхвърлили солта в морето.Кой е допускал че по-късно за производството на същата сол ще се строят специални заводи и предприятия.

    Друга голяма част азотна киселина се изразходва за преработка на целулозата. С помощта на азотната киселина от целулозата се получава взривно вещество тироксилин и целулоид.

    А какво да кажа за динамита?Той дължи съществуването си също на азотната киселина.Когато глицерин се обработи с азотна киселина получава се взривно вещество. Инфузорна пръст, напоена с това взривно вещество – ето какво представлява динамита. Това вещество получено за първи от шведски учен Алфред Нобел, донесло на изобретателя си нечувани богатства. Динамита развързал ръцете на хората при много строителни работи.С лекота и сила той разчиствал пътя на човека през планини и реки.

    Но с това ролята на азотната киселина не се изчерпва. нейна помощ се получават много багрила и богатства. а вземем за пример индигото .Години наред това трайно синъо багрило се е получавало от растения ,които виреели далеч от Евопа. Индигото било много скъпо,търсено и много рядко. зотната киселина разрешила този въпрос. лагодарение на нея химиците днес получават евтино и качествено индиго в големи количества. Химиците се гордеят със своите успехи в синтеза на различни лекарства, о и тук успехите им биха били немислими без азота и неговите киселина.

  • Кръговрат на азота в природата
    Азотът в природата е относително инертен.Под действие на електрични изправания (мълнии) само нищожна част част от него реагира с кислорода и в краина сметка дава азотна киселина,падаща от повърхноста с валежите.Съществува и сложна директна фиксация на атмосферния азот от бактерии и водорасли,превръщащи го в нитрати .Малка част азотни съединения (NH3 и NO) идват с вулканични газове. опадналият в почвата и водите азот се усвоява лесно от растенията и е важен градивен елемент на азотосъдържащите органични съединения. зотът е елемент, оито определя развтието на растителните органимзи. еговата концентрация във водите и океаните е силно ограничена, както друг биоелемент-фосфора
    Растителните и животинки остатъци и екскрементите им отиват в почвата или в дънния бентос. ук тези органични вещества стават храна на гъби, микроводорасли и бактерии, като при наличието на кислород се получават различни продукти – амоняк азотен оксид, нитрити или нитрати.Те се поемат от коренните системи на растенията и така продължава синтезан нови градивни частици.

    Антропогенната намеса в кръговрата на азота е една целенасочена дейност, датираща отпреди повече от 200 години.Изразява се в специално внасяне в почвата на азот и азотни съединения, гавно нитрати или амониеви соли.За да се осигури необходимото количество свързан азот, развита е мощна промищленост, зползваща различни химични процеси за свързване на атмосферния азот. насяне на азотни съединения в почвата довежда до значително повишаване на плодородието й.


    Страница 1Страница 2
  • Добави коментар

    Трябва да сте регистриран потребител, за да коментирате материалите.

    Коментари

    Няма добавени коментари.