IX - АЗОТ, N

Опште особине азота

Азот је 1772. године открио енглески научник Д. Радефорд. Назив је изведен из грчких ријечи нитрон генос-градитељ шалитре. Лавоазије му је дао назив од грчких ријечи а зое = не живот.

- Азот се налази у 5. групи или Va групи ПСЕ.

- Хемијски симбол је N.

- Редни брoј азота је 7 а масени 14.

Шта можемо да одредимо на основу редног и масеног броја?

·  Редни број представља број протона у језгру и број електрона у електронском омотачу. Обиљежава се са Z. Масени број представља збир протона и неутрона. Распоред електрона по енергетским нивоима:  K=2, L=5                  

Налажење у природи:  

Азот се у слободном стању налази као двоатоман молекул, N₂, у ваздуху. Биогени је елемент и улази у састав најважнијих једињења живих организама (протеина и нуклеинских киселина).

Физичке особине:

Гас без боје, мириса и укуса, молекул азота је хемијски веома стабилан тз. Да азот на обичној температури не реагује с другим супстанцама. Инертан је, сличан је племенитим гасовима. У води се раствара мање од кисеоника.

Добијање азота:

Фракционом дестилацијом течног ваздуха.

 Шта је дестилација?

Дестилација је поступак којим се одвајају састојци смјеса на основу њихових различитих температура кључања (испарљивости). Овим поступком се одвајају састојци оних раствора који садрже чврсте супстанце у течности, као и раствора који садрже двије или више течних супстанци. Дестилација се примењује када се чврста супстанца издваја из течне или када се смеша састоји из више састојака који се разлкују по температурама кључања. Током дестилације, при загревању супстанце, у балону за дестилацију долази до испаравања, врела пара се шири у хладњак (кондензатор), где се хлади и кондензује се у дестилату. Овај поступак се примењује у процесу прераде сирове нафте и њеном дестилацијом добијају се бензин, керозин, мазут, асфалт... На овом поступку заснива се и печење ракије у нашим домаћинствима.

Примјена азота:

Због велике стабилности молекула азота, примјењује се за конзервисање неких животних намирница. Да би се спријечило оксидовање намирница, оне се могу паковати у присуству азота. Течни азот се користи за замрзавање хране и у медицини.

Једињења азота:

1.      Оксиди азота

N₂O -азот(I)-оксид

NO -азот(II)-оксид

N₂O₃ -азот(III)-оксид

NO₂ -азот(IV)-оксид

N₂O₅ -азот(V)-оксид – анхидрид азотне киселине (N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃)

Кисели оксиди азота су: N₂O₃ -азот(III)-оксид, NO₂ -азот(IV)-оксид, N₂O₅ -азот(V)-оксид.

N₂O₅ -азот(V)-оксид на обичној температури је чврста, безбојна, кристална супстанца. Нестабилан је и лако отпушта кисеоник, при чему настаје NO₂.

2.      Азотна киселина

N₂O₅ бурно реагије са водом и гради азотну киселину.

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

Азотна киселина у чистом стању је безбојна течност, она је често свијетложуте боје, јер се  на свјетлости може разложити на воду,  NO₂ и кисеоник.

4 HNO₃→ 4 NO₂  + 2 H₂O + O₂

У индустрији, азотна киселина се добија и на друге начине, у низу реакција у којим учествују други азотни оксиди, вода и кисеоник. Сличне реакције се дешавају и у природи. При електричном пражњењу у атмосфери долази до реакције између азота и кисеоника. Настали оксиди са влагом у ваздуху граде азотну киселину. До ове појаве долази и у близини аеродрома гдје је густ ваздушни саобраћај. Варнице при паљењу мотора се понаашају као муње и у близини таквих аеродрома онда падају киселе кише.

Азотна киселина се користи за производњу вјештачких ђубрива, вјештачких влакана, синтетичких боја, експлозива и при оксидацији метала. Соли азотне киселине зову се нитрати, који су растворљиви у води. Мале количине нитрата се налазе у плодном земљишту. У сувим предјелима (Јужна Америка, Чиле) могу се наћи веће наслаге нитрата познате као чилска шалитра - натријум-нитрат, NaNO₃.

3.      Амонијак

Амонијак је безбојан гас, оштрог мириса, лакши је од ваздуха, добро се раствара у води, настаје у реакцији азота и водоника при одређеним условима.

N₂ + 3H₂↔ 2NH₃

Није хидроксид метала али водени раствор амонијака показује базну реакцију (црвена боја лакмус папира прелази у плаву, а безбојни фенолфталеин прелази у љубичасту боју).

Оглед 1. Раствор амонијака насути у двије лабораторијске чаше. У једну чашу убацити црвени лакмус папир и посматрати шта се дешава, а у другу додати мало фенолфталеина. До које промјене долази?

NH₃  +  H₂O↔NH₄OH

Амонијум-хидроксид не постоји у слободном стању, лако се разлаже на амонијак и воду.

Амонијак се у лабораторијама може добити у реакцији амонијум соли (амонијум-хлорида) и калцијум-хидроксида

Амонијак гради соли које се називају амонијум-соли. Амонијак се употребљава за производњу азотне киселине, пластике, експлозива, ђубрива и средстава за чишћење у домаћинству.