Рефераты для студентов - банк рефератов
Реклама
Реклама
Реклама
кондитерская Славишна (кондитерская Славишна - торты для учителей школ и выпускников на выпускной вечер)
Авиация и космонавтика
Архитектура и строительство
Астрономия
Биология
Военное дело и гр. оборона
География
Геодезия, картография
Реклама
Геология
Искусствоведение
История
Компьютерные технологии
Культурология
Литература
Математика
Медицина и здоровье
Музыка
Наука и техника
Педагогика
Политология
Психология
Религия
Сельское хозяйство
Социология
Спорт и туризм
Транспорт
Физика
Философия
Химия
Экология
Экономические науки
Юридические науки
Языкознание
Дополнительно
Коллекция рефератов
При обучении реферат часто используется для проверки знаний учащихся по итогам курса и представляется в форме отчётности.
Среди продуктивных рефератов выделяют реферат-доклад и реферат-обзор, которые составляется при использовании нескольких источников и анализируют различные точки зрения по рассматриваемому вопросу. В месте с тем в реферате-докладе вместе с анализом информации, еще присутствует оценка проблемы, что придает реферату развернутый характер.
Реферат должен отражать главную информацию из первоисточника, он должен быть информативным, содержательным и объективно передавать информацию. При этом рефераты отличаются полнотой изложения, а также позволяют оценивать материал, содержащийся в первоисточнике.



Азот

Происходит от греческого слова azoos - безжизненный, по-латыни Nitrogenium. Химический знак элемента - N. Азот - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 7, относительная атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса.
Историческая справка
Соединения азота - селитра, азотная кислота, аммиак - были известны задолго до получения азота в свободном состоянии. В 1772 г. Д. Резерфорд, сжигая фосфор и другие вещества в стеклянном колоколе, показал, что остающийся после сгорания газ, названный им “удушливым воздухом” , не поддерживает дыхания и горения. В 1787 г. А. Лавуазье установил, что “жизненный” и “удушливый” газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название “азот” . В 1784 г. Г. Кавендиш показал, что азот входит в состав селитры; отсюда и происходит латинское название азота (от позднелатинского nitrum - селитра и греческого gennao - рождаю, произвожу) , предложенное в 1790 году Ж. А. Шапталем. К началу ХIX в. были выяснены химическая инертность азота в свободном состоянии и исключительная роль его в соединениях с другими элементами в качестве связанного азота.
Распространенность в природе
Азот - один из самых распространенных элементов на Земле, причем основная его масса (около 4*1015 т.) сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. В воздухе свободный азот (в виде молекул N2) составляет 78,09% по объему (или 75,6% по массе) , не считая незначительных примесей его в виде аммиака и окислов. Среднее содержание азота в литосфере 1,9*10-3% по массе. Природные соединения азота - хлористый аммоний NH4CI и различные нитраты. Крупные скопления селитры характерны для сухого пустынного климата (Чили, Средняя Азия) . Долгое время селитры были главным поставщиком азота для промышленности (сейчас основное значение для связывания азота имеет промышленный синтез аммиака из азота воздуха и водорода) . Небольшие количества связанного азота находятся в каменном угле (1 - 2,5%) и нефти (0,02 - 1,5%) , а также в водах рек, морей и океанов. Азот накапливается в почвах (0,1%) и в живых организмах (0,3%) .
Хотя название “азот” означает “не поддерживающий жизни” , на самом деле это - необходимый для жизнедеятельности элемент. В белке животных и человека содержится 16 - 17% азота. В организмах плотоядных животных белок образуется за счет потребляемых белковых веществ, имеющихся в организмах травоядных животных и в растениях. Растения синтезируют белок, усваивая содержащиеся в почве азотистые вещества, главным образом неорганические. Значительные количества азота поступают в почву благодаря азотфиксирующим микроорганизмам, способным переводить свободный азот воздуха в соединения азота.
В природе осуществляется круговорот азота, главную роль в котором играют микроорганизмы - нитрофицирующие, денитрофицирующие, азотфиксирующие и др. Однако в результате извлечения из почвы растениями огромного количества связанного азота (особенно при интенсивном земледелии) почвы оказываются обедненными. Дефицит азота характерен для земледелия почти всех стран, наблюдается дефицит азота и в животноводстве (“белковое голодание” ) . На почвах, бедных доступным азотом, растения плохо развиваются. Хозяйственная деятельность человека нарушает круговорот азота. Так, сжигание топлива обогащает атмосферу азотом, а заводы, производящие удобрения, связывают азот из воздуха. Транспортировка удобрений и продуктов сельского хозяйства перераспределяет азот на поверхности земли.
Азот - четвертый по распространенности элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода) .

Атом, молекула
Внешняя электронная оболочка атома азота состоит из 5 электронов (одной неподеленной пары и трех неспаренных - конфигурация 2s22p3) . Чаще всего азот в соединениях 3-ковалентен за счет неспаренных электронов (как в аммиаке NH3) . Наличие неподеленной пары электронов может приводить к образованию еще одной ковалентной связи, и азот становится 4-ковалентным (как в ионе аммония NH4+ ) . Степени окисления азота меняются от +5 (в N2O5 ) до -3 (в NH3) . В обычных условиях в свободном состоянии азот образует молекулу N2, где атомы азота связаны тремя ковалентными связями. Молекула азота очень устойчива: энергия диссоциации ее на атомы составляет 942,9 кдж/моль, поэтому даже при температуре 33000С степень диссоциации азота составляет лишь около 0,1%.
Физические и химические свойства
Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 00С и 101325 н/м2 или 760 мм. рт. ст.) , tпл-209,860С, tкип-195,80С. Азот сжижается с трудом: его критическая температура довольно низка (-147,10С) , а критическое давление высоко 3,39 Мн/м2 (34,6 кгс/см2) ;плотность жидкого азота 808 кг/м3. В воде азот менее растворим, чем кислород: при 00С в 1 м3 H2O растворяется 23,3 г азота. Лучше, чем в воде, азот растворим в некоторых углеводородах.
Только с такими активными металлами, как литий, кальций, магний, азот взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур. С большинством других элементов азот реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов. Хорошо изучены соединения азота с кислородом N2O, NO, N2O3, NO2 и N2O5. Из них при непосредственном взаимодействии элементов (40000С) образуется окись NO, которая при охлаждении легко окисляется далее до двуокиси NO2. В воздухе окислы азота образуются при атмосферных разрядах. Их можно получить также действием на смесь азота с кислородом ионизирующих излучений. При растворении в воде азотистого N2O3 и азотного N2O5 ангидридов соответственно получаются азотистая кислота НNO2 и азотная кислота НNO3, образующие соли - нитриты и нитраты. С водородом азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов, при этом образуется аммиак NH3. Кроме аммиака, известны и другие многочисленные соединения азота с водородом, например гидразин H2N-NH2, диимид HN-NH, азотистоводородная кислота HN3 (H-N=N=N) , октазон N8H14 и др. ; большинство соединений азота с водородом выделено только в виде органических производных. С галогенами азот непосредственно не взаимодействует, поэтому все галогениды азота получают косвенным путем, например фтористый азот NF3 - при взаимодействии фтора с аммиаком. Как правило, галогениды азота - малостойкие соединения (за исключением NF3) ; более устойчивы оксигалогениды азота - NOF, NOCI, NOBr, NO2F и NO2CI. С серой также не происходит непосредственного соединения азота; азотистая сера N4S4 получается в результате реакции жидкой серы с аммиаком. При взаимодействии раскаленного кокса с азотом образуется циан (СN) 2. Нагреванием азота с ацетиленом С2Н2 до 15000С может быть получен цианистый водород HCN. Взаимодействие азота с металлами при высоких температурах приводит к образованию нитридов (например, Mg3N2) .
При действии на обычный азот электрических разрядов или при разложении нитридов бора, титана, магния и кальция, а также при электрических разрядах в воздухе может образоваться активный азот, представляющий собой смесь молекул и атомов азота, обладающих повышенным запасом энергии. В отличие от молекулярного, активный азот весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.
Азот входит в состав очень многих важнейших органических соединений (амины, аминокислоты, нитросоединения и др.) .
Получение и применение
В лаборатории азот легко может быть получен при нагревании концентрированного нитрита аммония: NH4NO2 ® N2 + 2H2O. Технический способ получения азота основан на разделении предварительно сжиженного воздуха, который затем подвергается разгонке.
Основная часть добываемого свободного азота используется для промышленного производства аммиака, который затем в значительных количествах перерабатывается на азотную кислоту, удобрения, взрывчатые вещества и т.д. Помимо прямого синтеза аммиака из элементов, промышленное значение для связывания азота воздуха имеет разработанный в 1905 цианамидный метод, основанный на том, что при 10000С карбид кальция (получаемый накаливанием смеси известии угля в электрической печи) реагирует со свободным азотом: CaC2 + N2 ® CaCN2 + C. Образующийся цианамид кальция при действии перегретого водяного пара разлагается с выделением аммиака: CaCN2 + 3H2O ® CaCO3 + 2NH3.
Cвободный азот применяют во многих отраслях промышленности: как инертную среду при разнообразных химических и металлургических процессах, для заполнения свободного пространства в ртутных термометрах, при перекачке горючих жидкостей и т.д. Жидкий азот находит применение в различных холодильных установках. Его хранят и транспортируют в стальных сосудах Дьюара, газообразный азот в сжатом виде - в баллонах. Широко применяют многие соединения азота. Производство связанного азота стало усиленно развиваться после 1-й мировой войны и сейчас достигло огромных масштабов.
 
Рефераты - коллекция рефератов
Рефераты на темы: авиация и космонавтика, архитектура и строительство, астрономия, биология, военное дело и гражданская оборона, география, геодезия, картография, геология, искусствоведение, история, компьютерные технологии, культурология, литература, математика, медицина и здоровье, музыка, наука и техника, педагогика, политология, психология, религия, сельское хозяйство, социология, спорт и туризм, транспорт, физика, философия, химия, экология, экономические науки, юридические науки, языкознание