История открытия. Азот открыт в 1772 г. шотландским учёным Д. Резерфордом в составе продуктов сжигания угля, фосфора и серы как газ, непригодный для горения и дыхания («удушливый воздух») и в отличие от CO2 не поглощаемый раствором щёлочи. Вскоре французский химик А. Лавуазье пришёл к выводу, что «удушливый» газ входит в состав атмосферного воздуха, и предложил для него название «azote» (от греч. azoos – безжизненный). В 1784 г. английский физик и химик Г. Кавендиш установил присутствие азота в селитре (отсюда латинское название азота, предложенное в 1790 г. французским химиком Ж. Шанталем).
Физические свойства и распространение в природе. Азот – газ без цвета, запаха, вкуса, температура кипения: –195,8°С, температура плавления: –210,5°С, плохо растворим в воде и органических растворителях (в 1 дм3 воды при 0°С растворяется всего 23,6 см3 азота). При нормальных условиях 1 дм3 азота весит 1,2505г.
Основная масса азота сосредоточена в атмосфере в свободном состоянии в виде изотопов 14N (99,64%) и 15N (0,36%) и составляет 78,2 (об. %). Связанный азот образует минералы в форме нитратов: чилийская NaNO3, индийская KNO3 и норвежская Ca(NO3)2 селитры. Азот в форме сложных органических производных входит в состав белков, в связанном виде содержится в нефти, каменных углях.
Получение. В технике азот получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. В первую очередь при этом отгоняются наиболее летучие вещества – азот и благородные газы. Последние не мешают в случае применения азота в химических и других производствах для создания инертной среды. От примесного кислорода (несколько процентов) азот освобождают химически, пропуская его через систему с нагретой медью, при этом практически весь кислород связывается в CuO.
В лаборатории азот получают разложением нитрита аммония при нагревании:
NH4NO2 = N2↑ + 2H2O
или нагреванием смеси крепких растворов хлорида аммония и нитрита натрия:
NH4Cl + NaNO2 = N2↑ + 2H2O + NaCl.
Наиболее чистый азот получается при термическом разложении азидов металлов:
2NaN3 = 2Na + 3N2↑.
Достарыңызбен бөлісу: |