Азот – це всім відомий хімічний елемент, який позначається буквою N. Цей елемент, мабуть, основа неорганічної хімії, його починають детально вивчати ще у 8 класі. У цій статті ми розглянемо цей хімічний елемент, а також його властивості та типи.

Історія відкриття хімічного елемента

Азот - це елемент, який вперше був представлений знаменитим французьким хіміком Антуаном Лавуазьє. Але за звання першовідкривача азоту борються багато вчених, серед них і Генрі Кавендіш, Карл Шееле, Даніель Резерфорд.

В результаті досвіду першим виділив хімічний елемент, але так і не зрозумів, що він отримав просту речовину. Про свій досвід він повідомив, що теж проробляв ряд досліджень. Ймовірно, Прістлі теж вдалося виділити цей елемент, але вчений не зміг зрозуміти, що саме він отримав, тому не заслужив звання першовідкривача. Карл Шееле одночасно з ними проводив ті ж дослідження, але не дійшов потрібного висновку.

У тому ж році Даніель Резерфорд зумів не тільки отримати азот, а й описати його, опублікувати дисертацію та вказати основні хімічні властивості елемента. Але навіть Резерфорд так і не зрозумів, що він отримав. Однак саме його вважають першовідкривачем, тому що він був найближчим до розгадки.

Походження назви азоту

З грецького "азот" перекладається як "неживий". Саме Лавуазьє працював над правилами номенклатури і вирішив назвати елемент. У 18 столітті про цей елемент було відомо лише те, що він не підтримує жодного дихання. Тому цю назву прийняли.

У латинській мові азот називається "нітрогеніум", що в переклад означає "що породжує селітру". З латинської мовиі з'явилося позначення азоту - літера N. Але сама назва у багатьох країнах не прижилася.

Поширеність елемента

Азот - це, мабуть, один із найпоширеніших елементів на нашій планеті, він займає четверте місце за поширеністю. Елемент також знайдено в сонячній атмосфері, планети Уран і Нептун. З азоту складаються атмосфери Титану, Плутона та Тритона. Крім цього, атмосфера Землі складається на 78-79 відсотків. хімічного елемента.

Азот грає важливу біологічну рольадже він необхідний для існування рослин і тварин. Навіть тіло людини містить від 2 до 3 відсотків цього хімічного елемента. Входить до складу хлорофілу, амінокислот, білків, нуклеїнових кислот.

Рідкий азот

Рідкий азот - це прозора безбарвна рідина, є одним з агрегатних станів хімічного азот широко використовується в промисловості, будівництві та медицині. Він використовується при заморожуванні органічних матеріалів, охолодження техніки, а в медицині для видалення бородавок (естетична медицина).

Рідкий азот не токсичний, а також вибухонебезпечний.

Молекулярний азот

Молекулярний азот - це елемент, який міститься в атмосфері нашої планети та утворює більшу її частину. Формула молекулярного азоту - N2. Такий азот входить у реакції коїться з іншими хімічними елементами чи речовинами лише за дуже високій температурі.

Фізичні властивості

За нормальних умов хімічний елемент азот - який не має запаху, кольору, а також практично не розчинний у воді. Азот рідкий за своєю консистенцією нагадує воду, так само прозорий і безбарвний. У азоту є ще один агрегатний стан, при температурі нижче -210 градусів він перетворюється на тверде тіло, Утворює багато великих білих кристалів. Поглинає кисень із повітря.

Хімічні властивості

Азот відноситься до групи неметалів і переймає властивості інших хімічних елементів з цієї групи. Як правило, неметали не є добрими провідниками електрики. Азот утворює різні оксиди, наприклад NO (монооксид). NO або окис азоту є м'язовим релаксантом (речовина, яка значно розслаблює мускулатуру і при цьому не чинить жодної шкоди та інших впливів на організм людини). Оксиди, де міститься більше атомів азоту, наприклад N 2 O - це газ, що веселить, трохи солодкуватий на смак, який використовується в медицині як анестезуючий засіб. Проте вже оксид NO 2 не має жодного відношення до перших двох, адже це досить шкідливий вихлопний газ, який міститься у вихлопах автомобілів та серйозно забруднює атмосферу.

Азотна кислота, яку утворюють атоми водню, азоту та три атоми кисню, є сильною кислотою. Її широко використовують у виробництві добрив, в ювелірній справі, органічному синтезі, військовій промисловості (виробництво вибухових речовин та синтезу отруйних речовин), виробництві барвників, ліків та ін. Азотна кислота дуже шкідлива для організму людини, на шкірі залишає виразки та хімічні опіки.

Люди помилково вважають, що вуглекислий газ – це азот. Насправді за своїми хімічними властивостями елемент реагує лише з невеликою кількістю елементів за нормальних умов. А вуглекислий газ – це оксид вуглецю.

Застосування хімічного елемента

Азот у рідкому стані застосовують у медицині для лікування холодом (кріотерапії), а також у кулінарії як холодоагент.

Цей елемент також знайшов широке застосуванняу промисловості. Азот - це газ, який вибухо- та пожежобезпечний. Крім цього, він перешкоджає гниття та окисленню. Наразі азот використовують у шахтах з метою створення вибухобезпечного середовища. Газоподібний азот застосовують у нафтохімії.

У хімічній промисловості без азоту обійтися дуже важко. Його використовують для синтезу різних речовині сполук, наприклад, деяких добрив, аміаку, вибухових речовин, барвників. Зараз велика кількістьазоту використовують для синтезу аміаку.

У харчової промисловостіця речовина зареєстрована як харчова добавка.

Суміш чи чиста речовина?

Навіть вчені у першій половині 18 століття, яким вдалося виділити хімічний елемент, думали, що азот - це суміш. Але є велика різниця між цими поняттями.

Має цілий комплекс постійних властивостей, таких як склад, фізичні та хімічні властивості. А суміш - це з'єднання, до якого входить два або більше хімічних елементів.

Зараз ми знаємо, що азот – це чиста речовина, оскільки вона є хімічним елементом.

При вивченні хімії дуже важливо зрозуміти, що азот є основою хімії. Він утворює різні сполуки, які всім нам зустрічаються, це і газ, що веселить, і бурий газ, і аміак, і азотна кислота. Недарма хімія у шкільництві починається саме з вивчення такого хімічного елемента, як азот.

Хімічні властивості азоту

Через наявність міцного потрійного зв'язку молекулярний азот малоактивний, а сполуки азоту термічно малостійкі та відносно легко розкладаються при нагріванні з утворенням вільного азоту.

Взаємодія з металами

За звичайних умов молекулярний азот реагує лише з деякими сильними відновниками, наприклад, літієм:

6Li + N 2 = 2Li 3 N.

Для утворення нітриду магнію із простих речовин потрібно нагрівання до 300 °С:

3Mg + N2 = Mg3N2.

Нітриди активних металів є іонними сполуками, які гідролізуються водою з утворенням аміаку.

Взаємодія з киснем

Тільки під дією електричного розряду азот реагує з киснем:

O 2 + N 2 = 2NO.

Взаємодія з воднем

Реакція з воднем протікає за нормальної температури близько 400 °З повагою та тиску 200 атм у присутності каталізатора – металевого заліза:

3H 2 + N 2 = 2NH 3 .

Взаємодія з іншими неметалами

При високих температурахреагує з іншими неметалами, наприклад, з бором:

Азот безпосередньо не взаємодіє з галогенами та сіркою, але галогеніди та сульфіди можуть бути отримані непрямим шляхом. З водою, кислотами та лугами азот не взаємодіє.

Нітріди- сполуки азоту з менш електронегативними елементами, наприклад, з металами (AlN; TiN x ; Na 3 N; Ca 3 N 2 ; Zn 3 N 2 ; і т. д.) і з рядом неметалів (NH3, BN, Si3N4).

Будова.

Залежно від типу хімічного зв'язкуАтоми азоту в нітридах можуть приймати електрони менш електронегативного елемента, при цьому утворюючи стабільну електронну конфігурацію s 2 p 6 або віддавати електрон партнеру з утворенням стійкої конфігурації sp 3

Отримання

Нітріди іонного типувиходять при взаємодії металів із азотом при температурах 700-1200 °C. Інші нітриди можна одержати взаємодією металу з азотом або аміаком або відновленням оксидів, хлоридів металу вуглецем у присутності азоту або аміаку за високих температур. Нітриди утворюються також у плазмі в дугових, високочастотних та надвисокочастотних плазмотронах. В останньому випадку нітриди утворюються як ультрадисперсні порошки розміром частинок 10-100 нм.

Хімічні властивості

Нітриди іонного типу легко розкладаються водою та кислотами, виявляючи основні властивості:

Нагрівання нітридів елементів V, VI і VIII груп призводить до розкладання з виділенням азоту, нижчих нітридів і твердих розчинів азоту в металах. Нітриди бору, кремнію, алюмінію, індія, галію та перехідних металів IV групи при нагріванні у вакуумі не розкладаються.



Окислення нітридів киснем призводить до утворення оксидів металів та азоту. Взаємодія нітридів з вуглецем призводить до карбідів та карбонітридів.

14.Що Ви знаєте про хімічні властивостіаміаку та його похідних? У чому суть процесу каталітичного окиснення аміаку?

· Завдяки наявності неподіленої електронної пари в багатьох реакціях аміак виступає як основа Бренстеда або комплексоутворювач (не слід плутати поняття «нуклеофіл» і «основа Бренстеда». Нуклеофільність визначається спорідненістю до позитивно зарядженої частки. Підстава має спорідненість до протону. Поняття «основа випадком поняття «нуклеофіл»). Так, він приєднує протон, утворюючи іон амонію:

Водний розчин аміаку (« нашатирний спирт») має слаболужну реакцію через перебіг процесу:

K o =1,8·10 −5

Взаємодіючи з кислотами, дає відповідні солі амонію:

Аміак також є дуже слабкою кислотою (у 10 000 000 000 разів слабшою за воду), здатний утворювати з металами солі - аміди. З'єднання, що містять іони NH 2 - називаються амідами, а N 3 - - нітридами. Аміди лужних металів одержують, діючи на них аміаком:

· При нагріванні аміак розкладається, виявляє відновлювальні властивості. Так, він горить в атмосфері кисню, утворюючи воду та азот. Окислення аміаку повітрям на платиновому каталізаторі дає оксиди азоту, що використовується в промисловості для отримання азотної кислоти:



(Реакція оборотна)

(без каталізатора, при підвищеній температурі)

(У присутності каталізатора, при підвищеній температурі)

На відновній здатності NH 3 засноване застосування нашатирю NH 4 Cl для очищення поверхні металу від оксидів при їх паянні:

Окислюючи аміак гіпохлоритом натрію в присутності желатину, одержують гідразин:

· Галогени (хлор, йод) утворюють з аміаком небезпечні вибухові речовини - галогеніди азоту (хлористий азот, йодистий азот).

· З галогеноалканами аміак вступає в реакцію нуклеофільного приєднання, утворюючи заміщений іон амонію (спосіб отримання амінів):

(гідрохлорид метиламонію)

· З карбоновими кислотами, їх ангідридами, галогенангідридами, ефірами та іншими похідними дає аміди. З альдегідами та кетонами - основи Шиффа, які можна відновити до відповідних амінів (відновне амінування).

· При 1000 °C аміак реагує з вугіллям, утворюючи синильну кислоту HCN і частково розкладаючись на азот та водень. Також він може реагувати з метаном, утворюючи ту ж саму синильну кислоту:

Похідні аміаку;. Аміни за кількістю аміачних залишків, що містяться в їх складі, поділяються на одноатомні або моно-, двоатомні, або ди-, і багатоатомні, або поліаміни; так, відомі, напр., C 2 H 5 NH 2 , C 2 H 4 (NH 2) 2 , CH(C 6 H 4 NH 2) 3 і т. п. За кількістю радикалів, що вступають в частку аміаку, а також і атомності останніх аміни поділяються на 1) первинні, в яких завжди є одноатомний аміачний залишок (NH 2), напр. метиламін CH 3 NH 2 , феніламін, або анілін, C 6 H 5 NH 2 і т. д. 2) вторинні, що відбуваються заміщенням 2-х атомів водню в аміаку двома одноатомними радикалами або одним двоатомним (в останньому випадку аміни називаються див. це сл.), і для них характерний двоатомний залишок (NH), напр. диметиламін NH(CH 3) 2 , метилетиламін NH(CH 3)(C 2 H 5), метиланілін NH(C 6 H 5)(СН 3); піперидин, або пентаметиленімін, C 5 H 10 =NH і т. д. 3)третинні, що відбуваються заміною всіх трьох атомів водню в аміаку трьома одноатомними радикалами, або двоатомним і одноатомним, або одним триатомним, напр. триметиламінN(CH 3) 3 , диметиланілін C 6 H 5 N(CH 3) 2 , пропілпіперидин C 5 H 10 N(C 3 H 7), піридин C 5 H 5 N і т. п. Усі аміни за своїми хімічними перетвореннями надзвичайно нагадують аміак; вони здатні приєднувати елементи кислот, причому переходять у солі амонійного типу, наприклад. (CH 3)NH 3 Cl, C 5 H 5 NHCl та ін.; найпростіші з них, метил- і диметиламіни, подібні до аміаку навіть за запахом та іншим фізичним властивостям

Каталітичне окиснення аміаку є нині основним методом отримання азотної кислоти.

Спосіб відноситься до отримання оксидів азоту та переробки їх в азотну кислоту. Сутність способу: процес каталітичного окиснення молекулярного азоту здійснюють під тиском, однаковим зі стадією абсорбції одержаних оксидів азоту водою, а енергію для ендотермічного процесу каталітичного окиснення молекулярного азоту підводять з потоком газів безпосередньо в зону реакції. Процес каталітичного окислення молекулярного азоту проводиться при температурах нижче 1000 o C і при вмісті окислювача в газовій фазі перед каталізатором нижче 10 об.% парів HNO 3 + NO x і тиску в системі до 25 атм. Каталізаторами окислення молекулярного азоту використовуються сплави платини з металами платинової групи або каталізатори на основі оксидів заліза, кобальту, хрому, алюмінію з добавками, що промотують тугоплавких металів. Для утворення потоку газу з окислювачем може бути використане не лише атмосферне повітря, а й газова суміш, що виходить при віддуві продукційної кислоти Технічний результат - скорочення енергетичних та капітальних витрат, а також спрощення технологічної схемивиробництва азотної кислоти

15. Розкажіть про відомі Вам алотропні форми вуглецю. Що Вам відомо про історію відкриття фулеренів?

Алмаз є одним з найбільш відомих алотропів вуглецю, чия твердість і високий ступінь розсіювання світла робить його корисним у промисловому застосуванні та в ювелірних виробах. Алмаз - найтвердіший відомий природний мінерал, Що робить його відмінним абразивом і дозволяє використовувати для шліфування та полірування. У природному середовищінемає жодної відомої речовини, здатної подряпати навіть найдрібніший фрагмент алмазу.

Ринок алмазів промислового класу дещо відрізняється від ринків інших дорогоцінного каміння.Алмази, що використовуються в промисловості, цінуються головним чином за їх твердість і теплопровідність, через що інші гемологічні характеристики алмазів, у тому числі чистота і колір, здебільшого зайві

Кожен атом вуглецю в алмазі ковалентен з чотирма іншими атомами вуглецю в тетраедрі. Етітетраедри разом утворюють тривимірну мережу із шарів шестичленних кілець атомів. Ця стійка мережева ковалентних зв'язків і тривимірний розподіл зв'язків є причиною такої твердості алмазів.

Графіт

Графіт (названий Абрахамом Готтлобом Вернером в 1789 р, (з грецької графен - «тягнути/писати»,використовувався в олівцях) - один із найпростіших алотропів вуглецю. Характеризуєтьсягексагональної шаруватою структурою. Зустрічається в природі. Його твердість. 2.3, вона менша ніж у алмазу Приблизно при 700 °C горить у кисні, утворюючи вуглекислий газ.За хімічною активністю більш реакційний ніж алмаз. лугами Однак, хромова кислота окислює його до Вуглекислий газ.Отримують нагріванням суміші пеку та коксу при 2800 °C; з газоподібних вуглеводнів при 1400-1500 ° C при знижених тисках з подальшим нагріванням піровуглецю, що утворився при 2500-3000 ° C і тиску близько 50 МПа з утворенням пірографіту. На відміну від алмазу, графіт має електропровідність і широко застосовується в електротехніці. Графіт є найстійкішою формою вуглецю за стандартних умов

На відміну від алмазу, в якому всі чотири зовнішні електрони кожного атома вуглецю "локалізовані" між атомами в ковалентному зв'язку, у графіті, кожен атом пов'язаний з ковалентним зв'язком тільки з 3 з його 4 зовнішніх електронів. Тому кожен атом вуглецю вносить один електрон у ділокалізовану систему електронів. Ці електрони перебувають у зоні провідності. Однак електропровідність графіту орієнтована по поверхні шарів. Тому графіт проводить електрику за площиною шару атомів вуглецю, але не проводить у напрямку під прямим кутом до площини.

16. Що Вам відомо про фізико-хімічні властивостівуглекислого газу (CO 2)? Розкажіть про роль вуглекислого газу та карбонатів у процесах, що протікають у природі

Азот фіксується в атмосфері та фотохімічним шляхом: поглинувши квант світла, молекула N 2 переходить у збуджений, активований стан і стає здатною з'єднуватися з киснем.

З ґрунту сполуки азоту потрапляють у рослини. Далі: «коні їдять овес», а хижаки – травоїдних тварин. По харчовому ланцюгу йде кругообіг речовини, у тому числі й елемента № 7. При цьому форма існування азоту змінюється, він входить до складу все більш складних і нерідко дуже активних сполук. Але не тільки «народжений» азот подорожує харчовими ланцюгами.

Ще в давнину було помічено, що деякі рослини, зокрема бобові, здатні підвищувати родючість ґрунту.

«...Або, як зміниться рік, золоті засівай злаки Там, де з поля зібрав урожай, що стручками шумить, Або де віка росла дрібноплідна з гірким лупином...»

Вчитайтеся: це травопольна система землеробства! Рядки ці взяті з поеми Вергілія, написаної близько двох тисяч років тому.

Мабуть, першим, хто задумався над тим, чому бобові дають збільшення врожаю зернових, був французький агрохімік Ж. Буссенго. У 1838 р. він встановив, що бобові збагачують ґрунт азотом. Зернові ж (і ще багато інших рослин) виснажують землю, забираючи, зокрема, той самий азот. Буссенго припустив, що листя бобових засвоює азот із повітря, але це було оманою. У той час немислимо було припустити, що справа не в самих рослинах, а в особливих мікроорганізмах, що викликають утворення бульбочок на їхньому корінні. У симбіозі з бобовими ці організми фіксують азот атмосфери. Зараз це велика істина.

У наш час відомо досить багато різних азот-фіксаторів: бактерії, актиноміцети, дріжджові та плісняві грибки, синьо-зелені водорості. І всі вони постачають азот рослинам. Але питання: яким чином без особливих енергетичних витрат розщеплюють інертну молекулу N 2 мікроорганізми ? І чому одні з них мають цю корисну для всього живого здатність, а інші ні? Довгий часце залишалося загадкою. Тихий, без громів і блискавок механізм біологічної фіксації елемента № 7 було розкрито лише недавно. Доведено, що шлях елементного азоту в жива речовинастав можливий завдяки відновлювальним процесам, у ході яких азот перетворюється на аміак. Вирішальну роль у своїй грає фермент нитрогеназа. Його центри, що містять сполуки заліза та молібдену, активують азот для «стикування» з воднем, який попередньо активується іншим ферментом. Так, з інертного азоту виходить дуже активний аміак - перший стабільний продукт біологічної азотфіксації.

Ось як виходить! Спочатку процеси життєдіяльності перевели аміак первинної атмосфери на азот, а потім життя знову перетворило азот на аміак. Чи варто було природі у цьому «ламати списи»? Безумовно, тому що саме так і виник кругообіг елемента № 7.

ВИЗНАЧЕННЯ

Азот- сьомий елемент Періодичної таблиці. Позначення – N від латинського «nitrogenium». Розташований у другому періоді, VА групі. Належить до неметалів. Заряд ядра дорівнює 7.

Більшість азоту перебуває у вільному стані. Вільний азот є головною складовоюповітря, яке містить 78,2% (про.) азоту. Неорганічні сполуки азоту не зустрічаються в природі у великих кількостях, якщо не брати до уваги натрієву селітру NaNO 3 , що утворює потужні пласти на узбережжі Тихого океануу Чилі. Ґрунт містить незначні кількості азоту, переважно у вигляді солей азотної кислоти. Але у вигляді складних органічних сполук- білків – азот входить до складу всіх живих організмів.

У вигляді простої речовини азот - це безбарвний газ, що не має запаху і мало розчинний у воді. Він трохи легший за повітря: маса 1 л азоту дорівнює 1,25 г.

Атомна та молекулярна маса азоту

Відносною атомною масою елемента називають відношення маси атома даного елемента до 1/12 маси атома вуглецю. Відносна атомна маса безрозмірна і позначається A r (індекс "r" - початкова літера англійського слова relative, що у перекладі означає «відносний»). Відносна атомна маса атомарного азоту дорівнює 14,0064 а.

Маси молекул, як і маси атомів виражаються в атомних одиницях маси. Молекулярною масою речовини називається маса молекули, виражена атомних одиницях маси. Відносною молекулярною масою речовини називають відношення маси молекули даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю, маса якого дорівнює 12 а. Відомо, що молекула азоту двоатомна - N2. Відносна молекулярна маса молекули азоту дорівнюватиме:

M r (N 2) = 14,0064×2 ≈ 28.

Ізотопи азоту

У природі азот існує як двох стабільних ізотопів 14 N (99,635%) і 15 N (0,365%). Їхні масові числа дорівнюють 14 і 15 відповідно. Ядро атома ізотопу азоту 14 N містить сім протонів та сім нейтронів, а ізотопу 15 N - таку ж кількість протонів та шість нейтронів.

Існує чотирнадцять штучних ізотопів азоту з масовими числами від 10 до 13 і від 16 до 25, з яких найбільш стабільним є ізотоп 13 Nз періодом напіврозпаду рівним 10 хвилин.

Іони азоту

На зовнішньому енергетичному рівні атома азоту є п'ять електронів, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 3 .

Схема будови атома азоту представлена ​​нижче:

Через війну хімічного взаємодії азот може втрачати свої валентні електрони, тобто. бути їх донором, і перетворюватися на позитивно заряджені іони чи приймати електрони іншого атома, тобто. бути їх акцептором, і перетворюватися на негативно заряджені іони:

N 0 -5e → N 2+;

N 0 -4e → N 4+;

N 0 -3e → N 3+;

N 0 -2e → N 2+;

N 0 -1e → N 1+;

N 0 +1e → N 1-;

N 0 +2e → N 2-;

N 0 +3e → N 3- .

Молекула та атом азоту

Молекула азоту і двох атомів - N 2 . Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу азоту:

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання Для утворення хлориду амонію було взято 11,2 л (н.у.) газоподібного аміаку та 11,4 л (н.у.) хлороводню. Яка маса продукту реакції, що утворився?
Рішення Запишемо рівняння реакції отримання хлориду амонію з аміаку та хлороводню:

NH3+HCl=NH4Cl.

Знайдемо кількість молей вихідних речовин:

n(NH 3) = V(NH 3) / V m;

n(NH 3) = 11,2/22,4 = 0,5 моль.

n(HCl) = V(NH 3) / V m;

n(HCl) = 11,4/22,4 = 0,51 моль.

n(NH 3)

n(NH 4 Cl) = n(NH 3) = 0,5 моль.

Тоді, маса хлориду амонію дорівнюватиме:

M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35,5 = 53,5 г/моль.

m(NH 4 Cl) = n(NH 4 Cl) × M(NH 4 Cl);

m(NH 4 Cl) = 0,5×53,5 = 26,75г.
Відповідь 26,75 г

ПРИКЛАД 2

Завдання 10,7 г хлориду амонію змішали з 6 г гідроксиду кальцію та суміш нагріли. Який газ і скільки його за масою та обсягом виділилося (н.у.)?
Рішення Запишемо рівняння реакції взаємодії хлориду амонію з гідроксидом кальцію:

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O.

Визначимо, яке з двох реагуючих речовин перебуває у надлишку. Для цього розрахуємо їх кількість молей:

M(NH 4 Cl) = A r (N) + 4×A r (H) + A r (Cl);

M(NH 4 Cl) = 14 + 4×1 + 35,5 = 53,5 г/моль.

n(NH 4 Cl) = m (NH 4 Cl) / M(NH 4 Cl);

n(NH 4 Cl) = 10,7/53,5 = 0,1 моль.

M(Ca(OH) 2) = A r (Ca) + 2×A r (H) + 2×A r (O);

M(Ca(OH) 2) = 40 + 2×1 + 2×16 = 42 + 32 = 74 г/моль.

n(Ca(OH) 2) = m (Ca(OH) 2) / M(Ca(OH) 2);

n(Ca(OH) 2) = 6/74 = 0,08 моль.

n(Ca(OH) 2)

n(NH 3) = 2×n(Ca(OH) 2) = 2×0,08 = 0,16 моль.

Тоді, маса аміаку дорівнюватиме:

M(NH 3) = Ar (N) + 3×A r (H) = 14 + 3×1 = 17 г/моль.

m(NH 3) = n(NH 3) ×M(NH 3) = 0,16 × 17 = 2,72 р.

Об'єм аміаку дорівнює:

V(NH 3) = n(NH 3) ×V m;

V(NH 3) = 0,16×22,4 = 3,584 л.
Відповідь В результаті реакції утворився аміак об'ємом 3,584 л та масою 2,72 г.

Більшість азоту перебуває у природі у вільному стані. Вільний азот є головною складовою повітря, що містить азоту. Неорганічні сполуки азоту не зустрічаються в природі у великих кількостях, якщо не брати до уваги натрієву селітру, що утворює потужні пласти на узбережжі Тихого океану в Чилі. Ґрунт містить незначні кількості азоту, переважно у вигляді солей азотної кислоти. Але у вигляді складних органічних сполук – білків – азот входить до складу всіх живих організмів. Перетворення, яким піддаються білки у клітинах рослин та тварин, становлять основу всіх життєвих процесів. Без білка немає життя, бо азот є обов'язковою складовою білка, то зрозуміло, яку важливу роль відіграє цей елемент у живій природі.

Одержання азоту з повітря зводиться в основному відокремлення його від кисню. У промисловості це здійснюється шляхом випаровування рідкого повітря у спеціальних установках.

У лабораторіях зазвичай користуються азотом, що поставляється в балонах під підвищеним тиском або судинах Дьюара. Можна отримувати азот розкладанням деяких його сполук, наприклад, нітриту амонію, який розкладається з виділенням азоту при порівняно невеликому нагріванні:

У молекулі азоту атоми пов'язані потрійним зв'язком. Енергія дисоціації цієї молекули дуже велика (945 кДж/моль), тому термічна дисоціація азоту стає помітною лише за дуже сильному нагріванні (при дисоціює близько ).

Азот - безбарвний газ, що не має запаху і дуже мало розчинний у воді. Він трохи легший за повітря: маса 1 л азоту дорівнює 1,25 г.

Молекулярний азот – хімічно малоактивна речовина. При кімнатній температурі він взаємодіє лише з літієм. Мала активність азоту пояснюється великою міцністю його молекул, що зумовлює високу енергію активації реакцій, що протікають за участю азоту. Однак при нагріванні він починає реагувати з багатьма металами – з магнієм, кальцієм, титаном. З воднем азот вступає у взаємодію при високих температурі та тиску в присутності каталізатора. Реакція азоту з киснем починається за .

Тварини, поміщені в атмосферу азоту, швидко гинуть, але не через отруйність азоту, а через відсутність кисню.

Основне застосування азот знаходить як вихідний продукт для синтезу аміаку та деяких інших сполук. Крім того, він застосовується для заповнення електричних ламп, для створення інертного середовища при промисловому проведенні деяких хімічних реакцій при перекачуванні горючих рідин.