Глава 5. Подгруппа азота и ее типичные представители

Азот как элемент и как простое вещество

1. Взаимодействие азота с металлами. При повышенной температуре он соединяется со многими металлами, а при комнатной — только с литием, образуя нитриды соответствующих металлов, выступая в качестве их окислителя:

Большинство нитридов металлов — механически, термически и химически стойкие соединения, что позволяет использовать их в качестве высокопрочных материалов.

2. Взаимодействие азота с неметаллами. С неметаллами (S, Р, O₂ и др.) азот взаимодействует при еще более высокой температуре. Так, реакция азота с кислородом начинается при температуре 3000-4000 °С (например, при электрическом разряде). Эта реакция эндотермическая (энергия связи в молекуле оксида азота (II) составляет 627 кДж/моль, т. е. значительно меньше, чем в молекуле азота):

Для осуществления реакций с участием азота требуется много энергии — он химически пассивен. Мы не всегда учитываем положительное значение этой химической пассивности. Не будь азот так инертен, в атмосфере он вступал бы в реакцию с кислородом воздуха, и жизнь на нашей планете перестала бы существовать, поскольку живые существа захлебнулись бы от несовместимых с жизнью оксидов азота, задохнулись бы в бескислородной атмосфере азота.

Для азота известно много соединений и с атомами других элементов, но непосредственным взаимодействием простых веществ они, как правило, не получаются.

Получение и применение азота. В промышленности азот получают из воздуха, используя различие в температурах кипения азота и кислорода.

Азот широко применяют в химической промышленности для получения аммиака. В электротехнике и других отраслях промышленности он используется как инертная среда, например для заполнения электрических лампочек, при перекачке горючих жидкостей, сушке взрывчатых веществ и т. д. Применение азота предопределено его свойствами, в частности его химической инертностью.

Основные понятия

Физические свойства азота • Химические свойства азота • Применение азота

Вопросы и задания

1. Рассчитайте относительную плотность молекулярного азота по воздуху.

2. Почему реакционная способность атома и молекулы азота различны?

3. В какие реакции и при каких условиях вступает молекулярный азот?

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия азота: а) с алюминием; б) с кислородом. Укажите его функцию в этих процессах.

5. Раскройте окислительно-восстановительную сущность и характер реакции:

6. Составьте схему применения азота на основании его свойств.

7. В каком из следующих веществ: CO(NH₂)₂ (мочевина), NH₄O₃ (нитрат аммония) или NH₄NO₂ (нитрит аммония) — массовая доля азота максимальна?

<<< К началу параграфа