Azot

Z Wikipedii

Azot
7 N Układ okresowy pierwiastków
Ciekły azot
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Azot, N, 7
Grupa, okres, blok	15, 2, p
Własności metaliczne	niemetal
Własności atomowe Masa atomowa 14,0067 u Promień atomowy 65 (obl. 56) pm Promień walencyjny 75 pm Promień van der Waalsa 155 pm Konfiguracja elektronowa [He]2s22p3 e⁻ na poziom energetyczny 2, 5 Elektroujemność 3,04 (Pauling) 3,07 (Allred) Stopień utlenienia ±3, 5, 4, 2 Własności kwasowe tlenków silnie kwaśne
Własności fizyczne Stan skupienia gazowy Gęstość 1,250 g/l (faza gazowa, 0 °C, 1013 mbar); 0,8085 kg/l (faza ciekła, -196 °C)[1] Temperatura topnienia 63,14 K -210,01 °C Temperatura wrzenia 77,35 K -195,8 °C Objętość molowa 13,54×10-6 m³/mol Ciepło parowania 2,7928 kJ/mol Ciepło topnienia 0,3604 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej bd Prędkość dźwięku 334 m/s (298,15 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 1040 J/(kg*K) Konduktywność bd Przewodność cieplna 0,02598 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 1402,3 kJ/mol II. 1402,3 kJ/mol III. 1402,3 kJ/mol IV. 7475,0 kJ/mol V. 9444,9 kJ/mol VI. 53266,6 kJ/mol VII. 64360 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 13N {syn.} 9,965 min β+ 2,220 13C 14N 99,634% stabilny izotop z 7 neutronami 15N 0,366% stabilny izotop z 8 neutronami 16N {syn.} 7,13 s β- 10,42 16O
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są ¹⁴N i ¹⁵N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N₂. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wiele ważnych związków organicznych. Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

Pierwiastek został odkryty w 1772 r. przez Daniela Rutherforda.

Spis treści 1 Otrzymywanie 2 Wybrane związki azotu 3 Właściwości azotu 4 Znaczenie biologiczne azotu 4.1 Wpływ azotu na organizm 5 Zastosowanie azotu 6 Przypisy 7 Zobacz też 8 Bibliografia

[edytuj] Otrzymywanie

Azot o wysokiej czystości można uzyskać poprzez termiczny rozkład azotanu(III) amonu:

NH₄NO₂ → N₂↑ + 2H₂O

W laboratorium można bardzo łatwo otrzymać azot w wyniku łagodnego ogrzewania mieszaniny chlorku amonu (salmiaku) i azotynu sodu:

NH₄Cl + NaNO₂ → N₂↑ + NaCl + H₂O

W przemysłowej metodzie otrzymywania azotu skrapla się powietrze, stosując odpowiednie ciśnienie i temperaturę. W tych warunkach azot i wszystkie gazy znajdujące się nad nim na skali temperatur krytycznych skraplają się i są w otrzymanej cieczy.

Trzy pierwiastki znajdujące się pod azotem: neon, wodór i hel pozostają w stanie gazowym i są przekazywane do oddzielnego procesu. Następny etap to frakcjonowanie poprzez podwyższenie temperatury (lub obniżenie ciśnienia), powodujące odparowanie ciekłego azotu. Odprowadzony azot jest powtórnie skraplany przechowywany i transportowany tzw. naczyniach Dewara lub w formie gazowej w temperaturze otoczenia w stalowych butlach. Jako pierwszy polską nazwę – azot – zaproponował Filip Walter. Używano też nazwy dusień^[2] i saletroród^[3].

[edytuj] Wybrane związki azotu

Nieorganiczne:

• Tlenki:
  • tlenek azotu(I) (N₂O)
  • tlenek azotu(II) (NO)
  • tritlenek diazotu (N₂O₃)
  • tlenek azotu(IV) (NO₂) oraz tetratlenek diazotu (N₂O₄)
  • tlenek azotu(V) (N₂O₅)

 Osobny artykuł: tlenki azotu.

• Związki z wodorem:
  • amoniak i hydrazyna

• Kwasy:
  • kwas azotowy(V) i kwas azotowy(III)

• Sole
  • azotany(V) i azotany(III)
  • sole amonowe

• azotki

Organiczne:

• aminy
• amidy

[edytuj] Właściwości azotu

Niezwiązany azot jest pierwiastkiem stosunkowo biernym chemicznie, co spowodowane jest bardzo wysoką wartością energii wiązania potrójnego w cząsteczce N₂, wynosi ona aż 945,33 ± 0,59 kJ · mol^-1.

[edytuj] Znaczenie biologiczne azotu

Jest dla życia na Ziemi jednym z najważniejszych pierwiastków. Gazowy azot jest niewykorzystywany przez organizmy (oprócz roślin motylkowatych). Dopiero w związkach takich jak sole kwasów azotowych (III) i (V) lub soli amonowych jest łatwo przyswajalny przez rośliny. Wchodzi w skład wielu biocząsteczek, takich jak aminokwasy, nukleotydy i kwasy nukleinowe.

[edytuj] Wpływ azotu na organizm

Azot pod normalnym ciśnieniem jest obojętny dla organizmów żywych. Może jednak wywołać objawy zatrucia u osób przebywających w powietrzu o zwiększonym ciśnieniu. W takich warunkach azot lepiej rozpuszcza się w płynach ustrojowych i tkankach bogatych w lipidy (np. w mózgu), co prowadzi do pojawienia się objawów zatrucia, takich jak:

• przy ciśnieniu 4 atm
  • euforia, skłonność do śmiechu, gadulstwo
  • spowolnienie reakcji na bodźce
• przy ciśnieniu 10 atm
  • ostre zaburzenia pracy mięśni, koordynacji ruchów
  • zawroty głowy
  • zaburzenia świadomości
• przy ciśnieniu powyżej 10 atm
  • po kilku minutach następuje utrata świadomości i śpiączka

Jeszcze bardziej niebezpieczne od rozpuszczania się azotu w tkankach jest jego wytrącanie się w postaci pęcherzyków gazu, podczas zmniejszania ciśnienia. Gwałtowne zmniejszanie ciśnienia powoduje chorobę kesonową.

[edytuj] Zastosowanie azotu

Ciekły azot – jest jednym z najczęściej stosowanych środków chłodzących, do uzyskiwania temperatur poniżej – 100 °C, gdyż stosunkowo łatwo można go otrzymać przez skraplanie powietrza. Gazowy azot jest masowo stosowany do napełniania balonów i jako najtańsza z dostępnych atmosfera ochronna w wielu procesach przemysłowych. Z jego związków produkuje się nawozy sztuczne, konserwanty.

Przypisy

[edytuj] Zobacz też

• cykl azotowy w przyrodzie
• ciekły azot

[edytuj] Bibliografia

Witold Seńczuk red.: Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002. 

p • d • e Układ okresowy pierwiastków
H																															He
Li	Be																									B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg																									Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca															Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr															Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo
Metale alkaliczne Metale ziem alkalicznych Lantanowce Aktynowce Metale przejściowe Inne metale Metaloidy Inne niemetale Halogeny Gazy szlachetne