Азот

Химический элемент азот и его электронное строение

Азот (N) — элемент VA группы (15-я по новой номенклатуре), 2-го периода, атомный номер 7, p-элемент.

• Относительная атомная масса: 14,007 г/моль
• Протонов: 7, электронов: 7, нейтронов: 7
• Электронная конфигурация: 1s²2s²2p³ или [He]2s²2p³
• Максимальная валентность — IV (3 ковалентные + 1 донорно-акцепторная связь)

Степени окисления азота и важнейшие соединения

Азот проявляет степени окисления: **–3, 0, +1, +2, +3, +4, +5**.
Наиболее устойчивые: **+3 и +5**.

Азот как простое вещество

Химические свойства

Физические свойства

• Бесцветный газ, без запаха и вкуса
• t_кип = –195,8 °C, t_пл = –210 °C
• Мало растворим в воде
• Не ядовит, химически инертен
• Содержание в воздухе — 78%

Получение азота

Промышленно — из воздуха (разделение сжижением).

Аммиак (NH₃, N = –3)

Химические свойства

Основные свойства:

Восстановительные свойства:

Физические свойства

• Бесцветный газ с резким запахом
• Хорошо растворим в воде
• Легче воздуха (M = 17 г/моль)

Получение аммиака

В лаборатории:

Обнаружение: влажная фенолфталеиновая бумажка → малиновая.

В промышленности:

Термическое разложение солей аммония

С летучими кислотами:

С кислотами-окислителями:

Оксиды азота (+1, +2)

Физические свойства

• N₂O («веселящий газ») — бесцветный, сладковатый, наркотик
• NO — бесцветный, токсичный газ
• Плохо растворимы в воде

Химические свойства

Несолеобразующие оксиды. Восстановители:

Получение

NO:

N₂O:

Оксид азота(+3) — N₂O₃

Физические свойства

• Синяя жидкость при низких t°
• Бесцветный ядовитый газ при н.у.
• Устойчив только в твёрдом состоянии

Химические свойства

Кислотный оксид:

Получение

Оксид азота(+4) — NO₂

Физические свойства

• Красно-бурый ядовитый газ
• Резкий запах
• Хорошо растворим в воде

Химические свойства

Получение

Оксид азота(+5) — N₂O₅

Физические свойства

• Бесцветные кристаллы
• Разлагается при t > 10 °C

Химические свойства

Кислотный оксид:

Получение

Азотистая кислота HNO₂ (N = +3)

Неустойчива, существует только в разбавленных растворах (голубоватый цвет).

Химические свойства

Разложение:

Восстановитель:

Окислитель (слабо):

Получение

Азотная кислота HNO₃ (N = +5)

Физические свойства

Бесцветная дымящаяся жидкость, t_кип = 82,6 °C, разлагается на свету:

Химические свойства

Кислотные свойства:

Окислительные свойства:

С неметаллами:

Не реагируют: Au, Pt.
Пассивируются: Fe, Al, Cr (в конц. HNO₃ при н.у.).

Характер восстановления HNO₃

Нитраты

Разлагаются при нагревании:

Получение HNO₃

Промышленность (аммиачный способ):

Лаборатория: