[Zastosowanie] [Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]

Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka
Nazwa Azot
Nazwa łacińska Nitrogenium
Symbol N
Liczba atomowa 7
Masa atomowa 14,0067
Temperatura topnienia -209,86°C
Temperatura wrzenia -195,8°C
Gęstość 1,2506 g/l (gaz, 0°C, 1 atm)
Gęstość względna 0,808 (ciecz, -195,8°C)
1,026 (stały, -252°C)
Stopnie utlenienia I,-I,II,-II,III,-III,IV,V
Konfiguracja elektronowa [He]2s2p3


_____Azot należy do pierwiastków najbardziej rozpowszechnionych we Wszechświecie, zajmuje natomiast pierwsze miejsce, jeżeli chodzi o zawartość w atmosferze ziemskiej. We wdychanym przez człowieka powietrzu jest prawie 80% azotu.
_____Blisko 25 milionw ton azotu otrzymuje się co roku ze skroplonego powietrza. Atmosfera ziemska, zawierająca ok. 4000 bilionó ton azotu, jest niewyczerpalnym źródłem tego pierwiastka.

Zastosowanie

_____Produkowany na skalę przemysłową azot stosuje się głwnie do otrzymywania amoniaku metodą Habera i Boscha; część amoniaku przekształca się w kwas azotowy, stosowany w produkcji nawozów sztucznych i materiałów wybuchowych. Sprężony azot stosuje się w przemyśle naftowym do wyciskania ropy naftowej z podziemnych złóż. Jest to dogodniejsze i tańsze niż stosowanie powietrza, którego składniki mogą reagować z ropą, tworząc niepożądane produkty. Duże ilości azotu wykorzystuje się również do wytwarzania obojętnej atmosfery w przemysłowych procesach lutowania i spawania.

Właściwości

_____Azot rozpoczyna grupę VA (15) układu okresowego pierwiastków. W stanie gazowym jest bezbarwny, bezwonny i bez smaku. W stanie ciekłym jest także bezbarwny i bezwonny; wyglądem, gęstością i lepkością przypomina zwykłą wodę.
_____Azot to gaz bierny chemicznie, tworzy jednak niezwykle ważne związki, które, co ciekawe, są bardzo aktywne. Azot jest zbudowany z bardzo trwałych dwuatomowych cząsteczek N2 o dużej energii wiązania, co jest przyczyną bierności chemicznej tego pierwiastka. Spośród pospolitych cząsteczek gazowych trwalsze są jedynie cząsteczki dwutlenku węgla. W wyniku jednak rozkładu cząsteczek azotu powstają bardzo reaktywne atomy

Otrzymywanie

_____W laboratorium można bardzo łatwo otrzyma azot w wyniku łagodnego ogrzewania mieszaniny chlorku amonu (salmiaku) i azotynu sodu:
NH4Cl + NaNO2 ---> N2 + NaCl + 2H2O
_____W przemysłowej metodzie otrzymywania azotu skrapla się powietrze, stosując ciśnienie i temperaturę konieczne do skroplenia azotu. W tych warunkach azot i wszystkie gazy znajdujące się nad nim na skali temperatur krytycznych są w stanie ciekłym.
Trzy pierwiastki znajdujące się pod azotem: neon, wodór i hel są w stanie gazowym.
_____Pierwszy etap procesu polega na odciągnięciu pierwiastków pozostających jeszcze w stanie gazowym. Następny etap to podwyższenie temperatury (lub obniżenie ciśnienia), powodujące odparowanie ciekłego azotu. Odprowadzony azot jest przechowywany i transportowany w stalowych butlach.

Związki

_____Niewiele pierwiastków tworzy związki na tylu różnych stopniach utlenienia co azot. Oto tlenki azotu na rżnych dodatnich stopniach utlenienia:
Tlenek azotu (I), czyli tlenek dwuazotu, N2O2N+ + O2- ---> N2O
Tlenek azotu (II), czyli tlenek azotu, NON2+ + O2- ---> NO
Tlenek azotu (III), czyli trójtlenek dwuazotu, N2O32N3+ + 3O2- ---> N2O3
Tlenek azotu (IV), czyli dwutlenek azotu, NO2N4+ + 2O2- ---> NO2
Tlenek azotu (V), czyli pięciotlenek dwuazotu, N2O52N5+ + 5O2- ---> N2O5
Tlenek azotu (VI), czyli trójtlenek azotu, NO3N6+ + 3O2- ---> NO3
_____Amoniak, NH3, to najważniejszy przemysłowo związek azotu, znany jako środek czyszczący i czynnik chłodniczy. Najwięcej jednak amoniaku używa się do produkcji nawozów sztucznych, kwasu azotowego i innych związków azotu.
_____Amoniak jest bezbarwnym, łatwo skraplającym się gazem, dobrze rozpuszczającym się w wodzie. Odznacza się ostrym zapachem, działa drażniąco na jamę ustną, nos, gardło i płuca; w wikszych stężeniach jest trujący.
3H2 + N2 ---> 2NH3
(wodór + azot ---> amoniak)
_____Kwas azotowy, HNO3, należy do odczynników najczęściej stosowanych w każdym laboratorium chemicznym.
_____Czysty kwas azotowy jest bezbarwną cieczą, łatwo mieszającą się z wodą. Pod działaniem światła słonecznego łatwo rozkłada się tworząc żółtą lub brunatnawą, bezwartościową ciecz:
4HNO3 ---> 4NO2 + 2H2O + O2
(kwas azotowy ---> dwutlenek azotu + woda + tlen)
_____Tlenek dwuazotu, N2O, zwany często podtlenkiem azotu, to najtrwalszy i najbardziej użyteczny praktycznie tlenek azotu. Stosuje się go jako łagodny środek znieczulający, zwany gazem rozweselającym:
NH4NO3 ---> N2O + 2H2O
(azotan amonu ---> tlenek dwuazotu + woda)

Izotopy

_____W przyrodzie występuje azot-14 i śladowe ilości azotu-15. Wszystkie pozostałe izotopy są promieniotwórcze i sztuczne.
IzotopRozpowszechnienie
w przyrodzie
Okres
połowicznego
zaniku
Typ
rozpadu
12N_____11msß+, alfa
13N_____9,97minß+
14N99,63%__________
15N0,37%__________
16N_____7,13sß-, alfa
17N_____4,17sß-, n
18N_____0,63sß-
19N_____0,42sß-

[Zastosowanie] [Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]