Презентация "Азот. Свойства. Применение.""

АЗОТ

1. Сведения о химическом элементе

1.1. Химический знак – N
1.2. Относительная атомная масса – 14
1.3 В периодической системе химических элементов находится во 2 периоде VA группы

1.4. Строение атома
N
+ 7
2
5
1s2
2s2
2p3
1.5. Степени окисления: -3, 0, +1,+2,+3,+4,+5
-3
NH3 NH4Сl
+2
NО
+3
N2О3 HNO2
+4
NО2
+5
N2О5 HNO3
+1
N2О
N2
0
Электронная формула азота 1S22S22P3

В воздухе- 78,08%по объёму и 75,6% по массе.
Соединения азота в небольших количествах содержаться в почве.
Входит в состав белка.
Общее содержание в земной коре - 0,03%
К наиболее важным соединениям
азота относятся:
1. Закись азота - NO2
2. Окись азота - NO
3. Азотистый ангидрид - N2O3
4. Двуокись азота - NO2
5. Оксид азота - N2O5
6. Аммиак- NH3



1.6. Распространение в природе, наиболее важные соединения

2. Сведения о простом веществе
 

2.1. Формула простого вещества, вид химической связи
СВЯЗЬ:
-КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ
-ТРОЙНАЯ
-ПРОЧНАЯ

МОЛЕКУЛА:
-ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВАЯ
-НИЗКАЯ РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ
N
N
N
N

2.2. Тип кристаллической решетки
Кристаллическая решетка азота молекулярная, но взаимное притяжение молекул азота настолько слабо, что он сжижается и кристаллизуется лишь при очень низких температурах.

2.3. Физические свойства азота
При −209,86 °C азот переходит в твердое состояние в виде снегоподобной массы или больших белоснежных кристаллов. При контакте с воздухом поглощает из него кислород, при этом плавится, образуя раствор кислорода в азоте.
Аллотропных модификаций азот не имеет.

2.3. Физические свойства азота
При нормальных условиях азот это бесцветный газ, не имеет запаха, мало растворим в воде.

В жидком состоянии (при температуре −195,8 °C) — бесцветная, подвижная, как вода, жидкость. Плотность жидкого азота 808 кг/м³. При контакте с воздухом поглощает из него кислород.

2.4. Химические свойства азота
При обычных условиях азот малоактивен, при высоких температурах связи ослабевают и он становится реакционноспособным.
С металлами:
6Li + N2→ 2Li3N + 39кДж
3Ca + N2 → Ca3N2
2Al + N2 → 2AlN

2.4. Химические свойства азота
Образующиеся нитриды полностью гидролизуются водой:

Сa3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3↑

Li3N + 3H2O ⟶ 3LiOH + NH3↑

2.4. Химические свойства азота
С кислородом азот взаимодействует при очень сильном нагревании:
 
N2 + O2 ↔ 2NO↑ - Q
При определенных условиях азот реагирует с водородом:
N2 + Н2 ↔ 2NН3↑ + Q
C фтором:
N2 + F2 = 2NF3


 

2.5. Получение
Разделение жидкого воздуха на кислород и азот основано на разнице температур их кипения


O2
N2
-196
-183
воздух
В промышленности – из жидкого воздуха

Получение в лаборатории
2. Разложение нитрита аммония
NH4NO2  N2 + 2H2O



3. Взаимодействие аммиака с оксидом меди (II)
2NH3 + 3CuO  N2 + 3Cu + 3H2O


4. Горение аммиака
4NH3 + 3O2  2N2 + 6H2O

2.6. Сведения о наиболее важных соединениях
N-3
аммиак

N0
азот

N+4
Оксид азота(IV)
N+5
Оксид азота (V)

N+1
оксид азота(I)

N+2
оксид азота(II)

N+3
Оксид азота(III)

3.1. Формула высшего оксида и его характеристика
Оксид азота (V) - N2O5 — высший оксид азота
Представляет собой бесцветные, очень летучие кристаллы (t пл.- 41оС)
Взаимодействует с органическими веществами и полимерами, проявляет кислотные свойства

Продуктом реакции между кислотным оксидом и водой является кислота

3.2. Формула высшего гидроксида и его свойства
H
O
N
O
O
Азотная кислота - бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C с частичным разложением
Растворимость азотной кислоты в воде не ограничена

Химические свойства азотной кислоты
Типичные свойства:
а) с основными и амфотерными оксидами:
CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
ZnO+ 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
б) с основаниями:
KOH + HNO3 = KNO3+H2O
в) вытесняет слабые кислоты из их солей:
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
При кипении или под действием света азотная кислота частично разлагается:
4HNO3 = 2H2O + 4NO2↑ + O2↑

Химические свойства азотной кислоты
разбавленная
концентрированная
1. С металлами до Н
3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2+4H2O+2NO↑

2. С металлами после Н
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑

3. С неметаллами
S+2HNO3= H2SO4+2NO↑

4. С органическими веществами
C2H6+HNO3=C2H5NO2

1. С металлами до Н
Zn+4HNO3=Zn(NO3)2+2H2O+2NO↑

2. С металлами после Н
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2

3. С неметаллами
S+6HNO3= H2SO4+6NO2↑+2H2O

4. Пассивирует железо, алюминий, хром

3.3 Летучее водородное соединение Аммиак
N
H
H
H
N
H
H
H
N
H
H
H
Аммиак – бесцветный газ с резким запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак нельзя вдыхать продолжительное время, т.к. он ядовит. Аммиак очень хорошо растворяется в воде.
В молекуле аммиака NH3 три ковалентные полярные связи, между атомом азота и атомами водорода.


или

Химические свойства аммиака
Реакции протекающие
с изменением степени окисления NH3 – сильное основание
без изменения степени окисления
NH3 – сильный восстановитель
 1. Горение аммиака
4NH3 + 3O2 =t= 2N2 + 6H2О
2. Каталитическое окисление аммиака
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
3. С оксидами металлов
2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
4. С сильными окислителями
2NH3 + 3Cl2 =t= N2 + 6HCl
5. Аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается
2NH3 =t= N2 + 3H2

1. С водой образуется аммиачная вода (нашатырный спирт):
NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH3•H2O ↔ NH4+ + OH-
2. С кислотами:
NH3+HCl = NH4Cl
NH3+H2SO4= NH4HSO4 – гидросульфат аммония
2NH3+H2SO4= (NH4)2SO4 – сульфат аммония

4. Биологическое значение азота и применение
Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь.
Число атомов азота во всем теле человека 9,1х 1025, а в одной клетке – 9,1 х 1011. В организме человека массой 70 кг содержится примерно 1,8 кг азота. Содержание азота в крови составляет 3077 мг/л, в волосах – 140 000–157 000 мг/кг, а в ногтях – 146 000–148 000 мг/кг.

N2
Жидкий азот в медицине
Синтез аммиака
Производство удобрений
Синтез азотной кислоты
Создание инертной среды

Азот используется в медицинской упаковке с целью стерилизации, защиты и увеличения срока годности
Применяется для удаления кислорода и устранения возможной образующейся влаги
Фармация

Косметология
Криомассаж лица жидким азотом
Применяется для чистки лица
Используется для удаления бородавок
.

Применяют для проведения операций процедур омоложения, хранения биоматериала, проведения научных опытов, транспортировки медицинских препаратов
Медицина