азот

АЗОТ (от греч. а--приставка, здесь означающая отсутствие, иазот-жизнь; лат. Nitrogenium, от nitrum — селитра и греч. gennao — рождаю, произвожу) N

хим. элемент V гр. периодической системы, ат. н. 7, ат. м. 14,0067. Прир. А. состоит из двух стабильных изотопов- 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Конфигурация внеш. электронной оболочки 2s22p3; степень окисления от + 5 до — 3; энергия ионизации при последоват. переходе от № к N7+ соотв. 14,533, 29,600, 47,454, 77,470, 97,886, 552,070, 667,010 эВ; электроотрицательность по Полингу 3,05; радиусы: ковалентный 0,074 нм, Ван-дер-Ваальса 0,15нм, ионные (в скобках указаны координац. числа) для N3− 0,132 нм (4), для N3+ 0,030 нм (6), для N5+ 0,004 нм (3) и 0,027 нм (6).

Молекула А. двухатомна, связь между атомами тройная (длина 0,110 нм). Энергия термич. диссоциации молекулы велика (941,64 кДж/моль), поэтому диссоциация становится заметной лишь при очень высоких температурах. Так, при 3000 °C и нормальном давлении диссоциирована лишь 0,1% молекул.

Общее содержание А. в земной коре 1∙10−2 % по массе. Наиб. часть А. находится в своб. состоянии в атмосфере (А-главная составная часть воздуха: 75,6% по массе или 78,09% по объему). В связанном состоянии А. встречается в воздухе, в водах рек, морей и океанов. В земной коре он образует три осн. типа минералов, содержащих ионы CN, NO3 и NH+4. Пром. значение имеет натриевая (чилийская) селитра NaNO3, крупные залежи которой находятся в Чили; в сравнительно больших количествах встречается калиевая (индийская) селитра KNO3. В виде нейтральных и ионизир. атомов, а также в виде соед. [NO, (CN)2, NH3] А. обнаружен в составе газовых облаков комет, в туманностях и в атмосфере Солнца.

А. входит в состав всех живых организмов. В небольших количествах содержится в каменном угле (1,0–2,5%) и нефти (0,2–1,7%). Велико значение А. в жизнедеятельности растений и животных: в белках его до 17%, в организме человека в целом ок. 3%.

А. участвует в круговороте веществ в природе. Значит. его количество поступает в почву в результате жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий, способных переводить своб. А. в соединения (см. азотфиксация), а также в результате некоторых др. природных процессов. Проблема связывания атм. А. была решена в нач. 20 в. с освоением пром. синтеза NH3 из N2 воздуха и H2.

А. — бесцветный газ; т. кип. −195,80 °C, т. пл. −210,00 °C; плотн. 1,25046 кг/м3 (0 °C), жидкого-0,808 г/см3 ( −195,80 °C); тройная точка: температура −210,00 °C, давл. 125,03 гПа; tкрит-146,95 °C, ркрит 3,9 МПа, dкрит 0,304 г/см3; уравнение температурной зависимости давления пара: lgp(MM рт.ст.) = 7,65894-359,093/7 (52–483 К); для газа С0p 29,125 Дж/(моль∙К), S0298191,498 Дж/(моль∙К); теплопроводность 0,077 (82 К), 0,243 (273 К), 0,315 (373 К), 0,725 ВтДм∙К) (1273 К); азот. Рис. 2 1,000 (298 К), 1,445 (75 К). Для жидкого А. в контакте с воздухомазот. Рис. 38,5 Н/см ( −196,15 °C).

В твердом состоянии при обычном давлении А. существует в двух модификациях: ниже — 237,54 °C устойчиваазот. Рис. 4 форма с кубич. решеткой типа CO (а = 0,5667 нм, пространственная группа P213; плотн. 1,0265 г/см3 при — 252,50 °C), выше — 237,54 °C-β-форма с гексаген, решеткой типа MgO (а = 0,393нм, с = 0,650нм, пространственная группа Р63/ттс; плотн. 0,8792 г/см3 при −210,00 °C); ΔН° перехода 0,231 кДж/моль. Выше 350 МПа существует третья модификация с тетрагон. кристаллической решеткой.

Растворимость А. в воде (см3 в 100 мл): 2,33 (0 °C), 1,42 (40 °C), 1,32 (60 °C). В некоторых углеводородах (гексане, гептане и др.) А. растворяется лучше, чем в воде. Растворимость в этаноле и метаноле при 0 °C примерно такая же, как в воде.

Большая энергия диссоциации молекулярного А. — причин а исключительно малой его реакц. способности. Лишь с некоторыми активными металлами (напр., с Li, Cs) А. реагирует при невысоких температурах. С большинством др. простых веществ А. если и реагирует, то лишь при высокой температуре, а иногда только при участии катализаторов.

Молекулярный А. может быть активирован соед. переходных металлов и затем превращен при обычных температуре и давлении в NH3, гидразин или ароматич. амины. Наиб. активны в этих реакциях соед. Ti, V, Cr, Mo, Fe; восстановителями служат литий-, магний- или алюминийорг. соед., гидриды металлов, щелочные металлы, их аддукты с ароматическими углеводородами и др. Процесс проводят в апротонных средах (эфирах или углеводородах), при этом некоторые системы [напр., (азот. Рис. 55-C5H5)2TiCl2-RMgHal] так активны, что поглощают А. с высокими скоростями даже при температурах от −100 до −80 °C. При использовании в качестве катализаторов гидроксидов Ti(III) и Cr(П), амальгамы Na и соед. Mo А. удается восстановить в протонных средах (водно-мета-нольные растворы щелочи).

Ключевая стадия всех этих реакций — связывание А. в комплекс с соед. переходного металла, при котором активируется молекула N2. Известны комплексы, в которых с одним атомом металла координированы одна, две или три молекулы N2, напр. [СоН(N2){(C6H5)3Р}3] цис-[Mo(N2)2{(CH3)2C6H5P}4], [Mo(N2)3{(C3H7)2C6H5P}3], а также биядерные комплексы, напр.

[{(азот. Рис. 6-C5H5)2Ti(C6H5)2}2N2], [{Ru(NH3)5}2N2][BF4]4,

в которых азотный лиганд служит мостиком между двумя атомами металла. В большинстве этих комплексов группы М—N=N и М—N=N—M линейны.

С кислородом А. заметно взаимод. только выше 2000 °C с образованием NO, который легко окисляется далее до NO2 (см. азота оксиды). При действии ионизирующих излучений на смеси N2 с O2 образуются оксиды А., а в присутствии воды-HNO3. О кислородных соед. А. см., напр., азотистая кислота, азотная кислота, азотноватистая кислота, нитраты неорганические.

С водородом А. реагирует лишь при высоких температуре и давлении в присутствии катализатора с образованием аммиака. Косвенными путями получены гидразин N2H4 и азотисто-водородная кислота HN3, образующая соли-азиды. Ниже −15 °C существует тетразен H2NN=NNH2.

С галогенами А. непосредственно не реагирует. Однако косвенными путями можно получить соед. со связями N—Hal: галогенамины NHal3, NHHal2, NH2Hal и др., трифтораминоксид NOF3, нитрозилгалогениды NOHal, ни-трилгалогениды NO2Hal, галогеназиды N3Hal и др. Наиб. устойчивы NF3, NOF и NO2F (см. азота фториды). Трихлорид азота (трихлорамин) NC13-ярко-желтая маслянистая жидкость; т. пл. −27 °C, т. кип. 71 °C; d4201,653; азот. Рис. 7 229 кДж/моль; взрывчат; раств. в бензоле, CS2, CCl4, CHCl3; получают взаимод. Cl2 с растворами NH3 или NH4C1. Нитрози л хлорид NOC1-красно-оранжевый газ:т. пл. −59,6 °C,т. кип. −6 °C;плотн. 1,592 г/см3( −6 °C); азот. Рис. 8 52,5 кДж/моль; заметно диссоциирует на NO и Cl2 уже при ~20 °C; с H2SO4 образует нитрозилсерную кислоту (NO)HSO4; является одним из компонентов царской водки. Получают его взаимод. HNO3 или NO2 с NaCl при нагр., а также реакцией NO с Cl2 при 40–50 °C в присутствии Al2O3. Используют как окислитель, хлорирующий и нитрующий агент, катализатор в орг. синтезе. Фторазид N3F-зеленовато-желтый газ, т. пл. −154 °C, т. кип. −82 °C; хлоразид N3Cl — бесцветный газ, т. пл. −100 °C, т. кип. −15 °C; бромазид N3Br-красная жидкость, т. пл. −45 °C; иодазид N3I-желтые кристаллы.

С серой А. непосредственно не реагирует. Косвенными методами получены нитриды серы: N4S4- оранжево-желтые кристаллы, которые выше температуры плавления (179 °C) или при ударе разлагаются со взрывом; весьма неустойчивый N5S5-красная жидкость; (SN)X, S2N2, S4N2, S5N6 и др.

При действии А. на раскаленный угольный кокс образуется дициан (CN)2. С металлами А. дает нитриды. При высокой температуре А. взаимод. с Si, а также с Ca, Sr, Ba, Ti, W, V, Cr, Mn, Zr, Ta, Mo, U, РЗЭ. Азот с CaC2 образует при высокой температуре CaCN,. Нагревая смесь соды с углем на воздухе, получают NaCN. При 1500 °C А. взаимод. с ацетиленом, давая HCN.

А. входит в состав многочисл. орг. соед. — аминов, аминокислот, нитратов и др.

При действии электрич. разряда на молекулярный А. при давл. 130–260 Па может образоваться активный А. — смесь возбужденных молекул и атомов А. Он образуется также при взрыве смеси O2 и CO в присутствии А., электрич. разряде в воздухе. Активный А. энергично взаимод. при комнатной температуре с атомарными кислородом и водородом, парами серы, белым фосфором и некоторыми металлами.

А. в лаборатории м. б. получен по реакциям: NH4NO2 → N2 + 2H2O (практически пользуются смесью растворов NH4C1 и NaNO2); (NH4).Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O. Наиб. чистый А. получают термич. разложением NaN3. В промышленности А. извлекают из воздуха (см. воздуха разделение).

В неорг. соединениях А. в форме NH4 обнаруживают по желтому окрашиванию с Несслера реактивом и др. методами; в форме NO3 — по синему окрашиванию с дифениламином, красному окрашиванию с бруцином и др.; в форме NO2 — по красному окрашиванию реактива Грисса (раствор сульфаниловой кислоты и а-нафтиламина в разб. уксусной кислоте).

Количественно А. определяют ионизационными методами, методом изотопного разбавления (см. газовый анализ). А. также определяют, связывая его Li, Mg, Ca или др. металлом либо окисляя кислородом в искровом разряде или в электрич. дуге с послед. поглощением образовавшегося NO2 раствором щелочи. В форме NO3 А. определяют гравиметрически с использованием в качестве осадителя нитрона, фотометрически с применением 2,4-фенолдисульфокислоты в конц. H2SO4 либо восстановлением цинком до NH3 с послед, его отгонкой в определенный объем раствора кислоты. В форме NO2 А. определяют перманганатометрически или гравиметрически по количеству AgBr, а также фотометрически с реактивом Грисса; в форме нитридов-по количеству NH3, образовавшегося после растворения образца; в форме оксидов-по изменению объема газовой смеси после восстановления либо титриметрически после растворения в соответствующем жидком поглотителе.

• об определении А. в орг. соединениях см. Ван Слайка метод, Дюма метод, Кьельдаля метод, Прегля методы, Шёнигера метод

Осн. область использования А. — синтез NH3. Своб. А. применяют как инертную среду при некоторых хим. и металлургич. процессах, в овощехранилищах, при перекачивании горючих жидкостей. Жидкий А. — хладагент (в криостатах, вакуумных установках и др.).

Газообразный А. хранят в баллонах черного цвета с желтой надписью "азот", подчеркнутой коричневой полосой, жидкий А. — в сосудах Дьюара, также черного цвета.

Мировое производство А. ок. 72 млн. т/год (1978).

А. открыт Д. Резерфордом в 1772.

Лит.: Шилов А. Е., "Успехи химии", 1974, т. 43, а 5, с. 863–902; Жаворонков Н. М., "Ж. Всес. хим. общества им. Д.И. Менделеева", 1978, т. 23, в. 1, с. 9–22; Проблемы фиксации азота. Неорганическая и физическая химия. Биохимия, пер. с англ., М., 1982; Новое в химической фиксации азота, пер. с англ., М., 1983; Jones К, The chemistry of nitrogen, Oxf., 1975 (Pergamon texts in inorganic chemistry, v. II).

Н. М. Жаворонков

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Азот — Аз’от (укрепленное место) (Нав.13:3 ; Нав.15:47 ; 1Цар.5:1 ,3,5-7; 1Цар.6:17 ; 2Пар.26:6 ; Неем.4:7 ; Неем.13:23 ; Ис.20:1 ; Иер.25:20 ; Ам.1:8 ; Ам.3:9 ; Соф.2:4 ; Зах.9:6 ; Деян.8:40) — один из пяти главных филистимских городов. Библейский словарь Вихлянцева
  2. азот — (Алхим.) Творящий принцип в Природе, большая часть которого хранится в Астральном Свете. Он символизирован фигурой, представляющий крест (см. Теософский словарь
  3. азот — азот м. Химический элемент, газ без цвета и запаха, составляющий основную часть воздуха и являющийся одним из главных элементов питания растений. Толковый словарь Ефремовой
  4. АЗОТ — АЗОТ (лат. Nitrogenium) — N, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Название от греческой a — отрицательная приставка и zoe — жизнь (не поддерживает дыхания и горения). Большой энциклопедический словарь
  5. азот — Азота, мн. нет, м. [от греч. отриц. a и zoe – жизнь]. Газ без цвета и запаха, входящий в состав воздуха. || Химический элемент (хим.). Большой словарь иностранных слов
  6. азот — Заимств. из франц. яз. в XVIII в. Франц. azote является новообразованием химика Лавуазье (греч. a «не» и zōos «живой»). Азот буквально — «не дающий жизни». См. зоология с тем же корнем. Этимологический словарь Шанского
  7. Азот — (от греч. ázōos — безжизненный, лат. Nitrogenium) N, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. Историческая справка. Соединения... Большая советская энциклопедия
  8. азот — АЗОТ -а; м. [франц. azote от греч. an- — не-, без- и zōtikos — дающий жизнь]. Химический элемент (N), газ без цвета и запаха, не поддерживающий дыхания и горения (составляет основную по объёму и массе часть воздуха... Толковый словарь Кузнецова
  9. азот — АЗ’ОТ, азота, мн. нет, ·муж. (от ·греч. ·отриц. a и zoe — жизнь). Газ без цвета и запаха, входящий в состав воздуха. | Химический элемент (·хим. ). Толковый словарь Ушакова
  10. Азот — I (хим. знак N, атомный вес — 14) — один из химических элементов; бесцветный газ, не имеющий ни запаха, ни вкуса; очень мало растворим в воде. Удельный вес его 0,972. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  11. азот — АЗОТ, а, м. Химический элемент, газ без цвета и запаха, главная составная часть воздуха, входящий также в состав белков и нуклеиновых кислот. | прил. азотистый, ая, ое и азотный, ая, ое. Азотная, азотистая кислоты. Азотные удобрения. Толковый словарь Ожегова
  12. Азот — Азот (Ашдод), впервые упоминается в Нав 11:22 как город енакимов. Позднее он назван в числе пяти главных филистимских городов-государств наряду с Газой, Аскалоном, Гефом и Екроном (Нав 13:3; 1Цар 6:17). Согл. Нав 15:47... Библейская энциклопедия Брокгауза
  13. Азот — (укрепленное место; Нав 11:22, 13:3, 15:47, Суд 1:18, Деян 8:40) — один из пяти главных городов Филистимских, на восточном берегу Средиземного моря, между Аккароном и Аскалоном, в 15-ти или 20-ти англ. милях к с. от Газы. Библейская энциклопедия архим. Никифора
  14. азот — орф. азот, -а Орфографический словарь Лопатина
  15. азот — Азот, азоты, азота, азотов, азоту, азотам, азот, азоты, азотом, азотами, азоте, азотах Грамматический словарь Зализняка
  16. азот — АЗОТ м. химич. основание, главная стихия селитры; селитротвор, селитрород, селитряк; он же главная, по количеству, составная часть нашего воздуха (азота — 79 объемов, кислорода — 21). Азотистый, азотный, азотовый азот в себе содержащий. Толковый словарь Даля
  17. Азот — I Азот (Nitrogenium, N) химический элемент V группы периодической системы Д.И. Менделеева, один из наиболее распространенных в природе химических элементов. В составе всех живых организмов... Медицинская энциклопедия
  18. Азот — N (лат. Nitrogenium * a. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; и. nitrogeno), — хим. элемент V группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 7, ат. м. 14,0067. Oткрыт в 1772 англ. исследователем Д. Pезерфордом. При обычных условиях A. Горная энциклопедия
  19. азот — АЗОТ -а м. azote m. <�араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов — металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <�парацельс> на конец по свету, предлагая всем за весьма умеренную цену свой Лауданум и свой Азот... Словарь галлицизмов русского языка
  20. азот — Это слово было создано искусственно в 1787 году, когда потребовался научный термин для названия этого газа. Поскольку этот газ не поддерживает дыхания и название ему было придумано соответствующее... Этимологический словарь Крылова
  21. азот — сущ., кол-во синонимов: 8 газ 55 неметалл 17 нитроген 1 органоген 6 селитрород 3 селитротвор 3 селитряк 3 элемент 159 Словарь синонимов русского языка
  22. азот — -а, м. Химический элемент, газ без цвета и запаха, не поддерживающий горения (составляет основную по объему или массе часть воздуха, является одним из главных элементов питания растений). [франц. azote от греч. ’α- — не-, без- и ζωή — жизнь] Малый академический словарь
  23. азот — Французское – azote. Греческое – azoos (неживой). Слово «азот» стало известно и употребляется в русском языке с XVIII в. как научный термин, называющий химический элемент, бесцветный газ. Этимологический словарь Семёнова
  24. Азот — • Azōtus, Ἄζωτος город в Палестине, недалеко от моря. Его завоевал Псамметих Египетский (Hdt. 2. 157), равно как Ионафан Маккавей, который и разрушил его. В 56 г. до Р. X. он вместе с другими городами вновь построен проконсулом Габинием. А. в Ветхом Завете, н. деревня Эсдуд. Словарь классических древностей
  25. азот — АЗОТ (от греч. а- — приставка, здесь означающая отсутствие, и Joe — жизнь; лат. Nitrogenium), N, хим. элемент, бесцветный газ. Осн. масса его сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. Сельскохозяйственный словарь
  26. азот — Азо́т/. Морфемно-орфографический словарь
  27. АЗОТ — АЗОТ (символ N), химический элемент без цвета и без запаха, принадлежащий к V группе периодической системы Менделеева. Открыт в 1772 г., встречается обычно в виде газа. Является основным компонентом атмосферы Земли (78% объема). Научно-технический словарь