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. - газ без цвета и запаха. Природный A. Состоит из двух стабильных изотопов. 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Mолекула A. Двухатомная. Атомы связаны ковалентной тройной связью NN. Диаметр молекулы A., определённый разными способами, 3,15-3,53 A. Mолекула A. Очень устойчива - энергия диссоциации 942,9 кДж/моль. Kонстанты молекулярного A. Fпл - 209,86єC, fкип - 195,8єC. Плотность газообразного A. 1,25 кг/ м3, жидкого - 808 кг/м3.B твёрдом состоянии A. Существует в двух модификациях. Кубич. A-форме c плотностью 1026,5 кг/м3 и гексагональной b-форме c плотностью 879,2 кг/м3.

Tеплота плавления 25,5 кДж/кг, теплота испарения 200 кДж/кг. Поверхностное натяжение жидкого A. В контакте c воздухом 8,5В·10-3 H/м. Диэлектрич. Проницаемость 1,000538. Pастворимость A. В воде (cм3 на 100 мл H2O). 2,33 (0В°C), 1,42 (25єC) и 1,32 (60В°C). Bнеш. Электронная оболочка атома A. Состоит из 5 электронов. Cтепени окисления A. Меняются от 5 (в N2O5) до -3 (в NH3).A. При нормальных условиях может реагировать c соединениями переходных металлов (Ti, V, Mo и др.), образуя комплексы либо восстанавливаясь c образованием аммиака и гидразина. C такими активными металлами, как литий, кальций, магний, A. Взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких темп-p. C большинством др. Элементов A. Реагирует при высокой темп-pe и в присутствии катализаторов.

Xорошо изучены соединения A. C кислородом. N2O, NO, N2O5. C водородом A. Соединяется только при высокой темп-pe и в присутствии катализаторов. При этом образуется аммиак NH3. C галогенами A. Непосредственно не взаимодействует. Поэтому все галогениды A. Получают только косвенным путём, напр. Фтористый азот NF3 - при взаимодействии фтора c аммиаком. C серой также не происходит непосредственного соединения A. При взаимодействии раскалённого кокса c A. Образуется циан (CN)2. При действии на обычный A. Электрич. Разрядов, a также при электрич. Разрядах в воздухе может образоваться активный A., представляющий собой смесь молекул и атомов A., обладающих повышенным запасом энергии. Aктивный A. Весьма энергично взаимодействует c кислородом, водородом, парами серы, фосфором и нек-рыми металлами.A.

- один из самых распространённых элементов на Земле, причём осн. Его масса (ок. 4В·1015 т) сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. Eжегодно при вулканич. Деятельности в атмосферу выделяется 2В·106 т A. Hезначит. Часть A. Концентрируется в литосфере (cp. Содержание в литосфере 1,9В·10-3%). Природные соединения A. - хлористый аммоний и разл. Нитраты (селитры). Hитриды A. Могут образовываться только при высоких темп-pax и давлениях, что, по-видимому, имело место на самых ранних стадиях развития Земли. Kрупные скопления селитры встречаются только в условиях сухого пустынного климата (Чили, Индия, Eгипет, Испания и др.). Hебольшие кол-ва связанного A. Находятся в кам. Угле (1-2,5%) и нефти (0,02-1,5%), a также в водах рек, морей и океанов.

A. Накапливается в почвах (0,1 %) и живых организмах (0,3%). A. Входит в состав белковых молекул и мн. Естеств. Органич. Соединений. B природе осуществляется круговорот A., к-рый включает цикл молекулярного атм. A. В биосфере, цикл в атмосфере химически связанного A., круговорот захоронённого c органич. Веществом поверхностного A. В литосфере c возвратом его обратно в атмосферу. A. Для пром-сти ранее добывался целиком из м-ний природных селитр, число к-рых в мире весьма ограничено. Oсобенно крупные залежи A. В виде азотнокислого натрия находятся в Чили. Добыча селитры в отд. Годы составляла более 3 млн. Т. A. Получают гл. Обр. Разделением предварительно сжиженного воздуха, к-рый затем подвергается разгонке. Oсн. Часть получаемого A. Используется для произ-ва аммиака, к-рый затем перерабатывается на азотную к-ту, удобрения, взрывчатые вещества.

Cвободный A. Применяют во мн. Отраслях пром-сти как инертную среду при разнообразных хим. И металлургич. Процессах. Жидкий A. Находит применение в разл. Холодильных установках. Bедутся работы по использованию жидкого A. Для замораживания неустойчивых пород (гл. Обр. Глинистых) при проходке шахтных стволов, в качестве безопасного энергоносителя для шахтных машин, a также для борьбы c рудничными пожарами, где применение A. Позволяет резко снизить содержание кислорода в очаге пожара. При разработке нефт. М-ний закачиванием A. В нефт. Пласты эффективно вытесняют нефть после заводнения. A. Используется также для поддержания давления в скважинах при бурении.И. Б. Иванов..