Азот в природе

1. Азот в природе 

Азот в природе
ПОДГОТОВИЛИ:
ЧУМАНКОВА ЕЛИЗАВЕТА
ТАНЧИН КАРИНА
КОНДАКОВ КИРИЛЛ

2. Азот и природа

Большая часть азота находится в природе в свободном состоянии. Свободный
азот, как известно, является главной составной частью воздуха, который
содержит около 78% азота по объему. Неорганические соединения азота не
встречаются в природе в больших количествах, если не считать натриевую
селитру NaNO3, образующую мощные пласты на побережье Тихого океана в
Чили. Почва содержит незначительные количества азота, преимущественно в
виде солей азотной кислоты. Но в виде сложных органических соединений —
белковых веществ — азот входит в состав тела каждого растения и животного. Из
белковых веществ построены самые важные части клеток — протоплазма и
ядро. Изумительные превращения, которым подвергаются белковые вещества в
клетках растений и животных, составляют основу всех жизненных процессов. Без
белка нет жизни, а так как азот является обязательной составной частью белка,
то понятно, какую важную роль играет этот элемент в природе.

3. Химические свойства азота

Из-за наличия прочной тройной связи молекулярный азот
малоактивен, а соединения азота термически малоустойчивы и
относительно легко разлагаются при нагревании с
образованием свободного азота.

4. Взаимодействие азота с металлами

При обычных условиях молекулярный азот реагирует лишь с некоторыми сильными восстановителями, например,
литием:
6Li + N2 = 2Li3N.
Для образования нитрида магния из простых веществ требуется нагревание до 300 °С:
3Mg + N2 = Mg3N2.
Нитриды активных металлов представляют собой ионные соединения, которые гидролизуются водой с образованием
аммиака.
Взаимодействие с кислородом
Только под действием электрического разряда азот реагирует с кислородом:
O2 + N2 = 2NO.
Взаимодействие с водородом
Реакция с водородом протекает при температуре порядка 400 °С и давлении 200 атм в присутствии катализатора –
металлического железа:
3H2 + N2 = 2NH3.
Взаимодействие с другими неметаллами
При высоких температурах реагирует с другими неметаллами, например, с бором:
2B + N2 = 2BN.
Азот непосредственно не взаимодействует с галогенами и серой, но галогениды и сульфиды могут быть получены
косвенным путем. С водой, кислотами и щелочами азот не взаимодействует.

5. Физические свойства азота

При обычных условиях азот – бесцветный газ, без вкуса и запаха,
абсолютно безвреден, немного легче воздуха, мало растворим
в воде. Температура плавления -210 °С, температура кипения 196 °С.
Газообразный азот состоит из двухатомных молекул. Между
атомами в молекуле реализуется тройная связь, вследствие
этого молекула азота чрезвычайно прочная, энергия химической
связи составляет 945 кДж/моль. Даже при 3000 °С степень
распада молекулы азота на атомы достигает всего 0,1 %.
Структура твердого азота построена из двухатомных молекул,
связанных слабыми силами межмолекулярного
взаимодействия.

6. Применение

1. Для продувки и очистки систем трубопроводов, т.к. азот
отлично вытесняет кислород.
2. Для пожаротушения в условиях низких температур Крайнего
Севера, а также в угольных шахтах, т.к. невозможно
эффективно использовать другие противопожарные средства.
3. Для создания инертных сред при коксохимическом
производстве, закалке, отжиге, лазерной резке металла и т.д.
1. В производстве пищевых продуктов, консервов,
лекарственных средств применение азота помогает
максимально исключить химические консервирующие
средств, но при этом значительно увеличить сроки годности
продукции, с сохранением всех ее необходимых свойств.
2. В автомобильной промышленности использование азота для
наполнения шин позволяет продлить срок их эксплуатации,
значительно снижая ее коррозию.
3. В сельском хозяйстве азотные удобрения позволяют
значительно повысить урожайность любых культур.