15 группа
Пниктогены: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут. Важны для жизни, удобрений и полупроводников.
N
Азот
N · Z = 7
3D-ампула со свечением азота
Учебная модель: цвет газоразрядного свечения азота в герметичной стеклянной ампуле.
Ампула вращается сама; мышью можно наклонить и приблизить.
Интересный факт
Около 78 % воздуха — его молекулы.
Нерадиоактивный
У элемента есть стабильные изотопы или он считается стабильным в школьной таблице.
Происхождение
Встречается в природе
Элемент встречается в природе — в минералах, рудах, воде или атмосфере, в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Встречается в природе в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Биография элемента
Азота
Азот является химическим элементом, входящий в пятнадцатую группу и второй период в периодической системе. И стоит под седьмым атомным номером. Сам по себе он является бесцветным, безвкусным двухатомным газом без запаха.
Данный химический элемент является одним из часто встречающихся на Земле. Он составляет большую часть воздуха, а также применяется в промышленности и входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
Открытие элемента
Впервые азот удалось выделить в 1772 г. Генри Кавендишу путем повторного пропускания воздуха над углем, затем после обработки воздуха щелочью выделился остаток, названный удушливым воздухом. Но Кавендиш не смог понять, что открыл новое вещество. Только Карл Шееле, начавший свой эксперимент летом 1772, получил азот и, исследовав его в течение пяти лет, смог сделать вывод о новом химическом элементе.
Появление названия
Само название «азот» в 1787г. предложил Антуан Лавуазье, разработавший совместно с другими учеными принципы химической номенклатуры. В русский язык данное название вошло в 1831г. когда вышла книга «Основания чистой химии» Германа Гесса.
Изотопы
В природе в азот входят два неизменных изотопа 14 N — 99,635 % и 15 N — 0,365 %. Недолговечными являются искусственно полученные радиоактивные изотопы данного элемента с массовыми числами от 10 до 13 и от 16 до 25. Самый стабильный — 13 N обладает периодом полураспада 10 мин. Собственный момент импульса изотопов: 14 N — 1; 15 N — 1/2.
Распространение
Азот — один из самых распространенных элементов на Земле. Также он распространен и в космическом пространстве, а атмосферы Титана, Тритона (планеты-спутники) и Плутона практически состоят из азота. Он занимает четвертое место в Солнечной системе по распространенности. Азот является составляющей как земной атмосферы, так и входит в состав земной коры и мантии Земли. А также и в гидросфере содержится достаточно высокое содержание данного элемента.
Роль для живых существ
Азот важен для существования всего живого на планете, он входит в состав белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, хлорофилла, гемоглобина и пр. Также он составляет определенную часть клеток живых организмов.
Круговорот в природе
Существуют два пути закрепления азота в природе: абиогенный (вступает во взаимодействие с кислородом воздействии высоких температур) и биогенный (происходит в результате его взаимодействия с растениями). Азот, получившийся в результате второго пути, в короткие сроки окисляется до нитратов и нитритов. Большинство из них являются хорошо растворимыми, что способствует их быстрому попаданию в мировой океан.
Присутствующий в составе тканей живых существ азот, в результате их гибели аммонифицируется (выделяется аммиак и ионы аммония) и денитрифицируется (выделяется атомарный азот и его оксиды).
Сам по себе этот химический элемент безвреден, но в результате повышенного давления может вызывать у человека или млекопитающих наркоз, опьянение или удушье.
Применение азота
Газообразный. В данном состояние является огне- и взрывобезопасным, оно не дает возможности происходить процессам окисления и гниения. Данный вид азота широко применяется в нефтепромышленности, производстве электронных изделий, а также используется и автолюбителями для наполнения им автомобильных шин.
Жидкий. Одной из отраслей применение данного вида является использование его для создания различных химических соединений (аммиак, удобрения, красители и пр.). Жидкий азот является важной составляющей наркотического производства и ракетостроительства.
Его можно встретить на этикетках продуктов питания в качестве добавки E941.
Широко распространенно заблуждение, что при помощи данного вещества можно моментально заморозить какой-либо объект. Это не так, для данного фокуса необходимо довольно продолжительное время.
Тушение жидким азотом пожаров является достаточно быстрым действие, так как он вытесняет кислород, необходимый для поддержания огня.
Данный химический элемент является одним из часто встречающихся на Земле. Он составляет большую часть воздуха, а также применяется в промышленности и входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
Открытие элемента
Впервые азот удалось выделить в 1772 г. Генри Кавендишу путем повторного пропускания воздуха над углем, затем после обработки воздуха щелочью выделился остаток, названный удушливым воздухом. Но Кавендиш не смог понять, что открыл новое вещество. Только Карл Шееле, начавший свой эксперимент летом 1772, получил азот и, исследовав его в течение пяти лет, смог сделать вывод о новом химическом элементе.
Появление названия
Само название «азот» в 1787г. предложил Антуан Лавуазье, разработавший совместно с другими учеными принципы химической номенклатуры. В русский язык данное название вошло в 1831г. когда вышла книга «Основания чистой химии» Германа Гесса.
Изотопы
В природе в азот входят два неизменных изотопа 14 N — 99,635 % и 15 N — 0,365 %. Недолговечными являются искусственно полученные радиоактивные изотопы данного элемента с массовыми числами от 10 до 13 и от 16 до 25. Самый стабильный — 13 N обладает периодом полураспада 10 мин. Собственный момент импульса изотопов: 14 N — 1; 15 N — 1/2.
Распространение
Азот — один из самых распространенных элементов на Земле. Также он распространен и в космическом пространстве, а атмосферы Титана, Тритона (планеты-спутники) и Плутона практически состоят из азота. Он занимает четвертое место в Солнечной системе по распространенности. Азот является составляющей как земной атмосферы, так и входит в состав земной коры и мантии Земли. А также и в гидросфере содержится достаточно высокое содержание данного элемента.
Роль для живых существ
Азот важен для существования всего живого на планете, он входит в состав белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, хлорофилла, гемоглобина и пр. Также он составляет определенную часть клеток живых организмов.
Круговорот в природе
Существуют два пути закрепления азота в природе: абиогенный (вступает во взаимодействие с кислородом воздействии высоких температур) и биогенный (происходит в результате его взаимодействия с растениями). Азот, получившийся в результате второго пути, в короткие сроки окисляется до нитратов и нитритов. Большинство из них являются хорошо растворимыми, что способствует их быстрому попаданию в мировой океан.
Присутствующий в составе тканей живых существ азот, в результате их гибели аммонифицируется (выделяется аммиак и ионы аммония) и денитрифицируется (выделяется атомарный азот и его оксиды).
Сам по себе этот химический элемент безвреден, но в результате повышенного давления может вызывать у человека или млекопитающих наркоз, опьянение или удушье.
Применение азота
Газообразный. В данном состояние является огне- и взрывобезопасным, оно не дает возможности происходить процессам окисления и гниения. Данный вид азота широко применяется в нефтепромышленности, производстве электронных изделий, а также используется и автолюбителями для наполнения им автомобильных шин.
Жидкий. Одной из отраслей применение данного вида является использование его для создания различных химических соединений (аммиак, удобрения, красители и пр.). Жидкий азот является важной составляющей наркотического производства и ракетостроительства.
Его можно встретить на этикетках продуктов питания в качестве добавки E941.
Широко распространенно заблуждение, что при помощи данного вещества можно моментально заморозить какой-либо объект. Это не так, для данного фокуса необходимо довольно продолжительное время.
Тушение жидким азотом пожаров является достаточно быстрым действие, так как он вытесняет кислород, необходимый для поддержания огня.
Свойства элемента
- Атомная масса
- 14,0070 u
- Категория
- Диатомный неметалл
- Период / группа
- 2 / 15
- Фаза (н. у.)
- Газ
- Плотность
- 1,251 г/см³
- Электронная конфигурация
1s2 2s2 2p3
Соединения с азотом
-
N
Азот
Чистое вещество — азот (N).
N
-
N2
Азот
Основной компонент атмосферы (~78%).
N
-
NH3
Аммиак
База; сырьё для удобрений и синтеза.
H
N
-
HNO3
Азотная кислота
Сильный окислитель; удобрения и взрывчатка.
H
N
O
-
KNO3
Селитра (KNO₃)
Окислитель; удобрение и порох.
N
O
K
-
AgNO3
Нитрат серебра
Реактив для осаждения галогенидов.
N
O
Ag
-
NH4Cl
Хлорид аммония
Соль; компонент сухих батареек.
H
N
Cl
-
NH4NO3
Нитрат аммония
Удобрение и компонент взрывчатки.
H
N
O
-
NaNO3
Нитрат натрия
Селитра; удобрение.
N
O
Na
-
C6H5NH2
Анилин
Аминобензол; красители.
H
C
N
-
C6H5NO2
Нитробензол
Промежуточный продукт синтеза.
H
C
N
O
-
CH3NH2
Метиламин
Простейший амин.
H
C
N
-
C2H5NH2
Этиламин
Амин; органический синтез.
H
C
N
-
C6H12N4
Гексаметилентетрамин
Уротропин; твердое топливо.
H
C
N
-
K4[Fe(CN)6]
Жёлтая кровяная соль
Гексацианоферрат(II) калия; комплексная соль.
C
N
K
Fe
-
K3[Fe(CN)6]
Красная кровяная соль
Гексацианоферрат(III) калия; аналитический реактив.
C
N
K
Fe
-
Fe4[Fe(CN)6]3
Берлинская лазурь
Синий железоцианидный пигмент.
C
N
Fe
-
[Cu(NH3)4]SO4
Тетраамминмедь(II) сульфат
Глубоко-синий комплекс меди с аммиаком.
H
N
O
S
Cu
-
[Co(NH3)6]Cl3
Гексаамминкобальт(III) хлорид
Классический координационный комплекс кобальта.
H
N
Cl
Co
-
[Ni(NH3)6]Cl2
Гексаамминникель(II) хлорид
Комплекс никеля с аммиаком.
H
N
Cl
Ni
-
Pt(NH3)2Cl2
Цисплатин
Платиновый координационный комплекс и лекарство.
H
N
Cl
Pt
-
Na2[Fe(CN)5NO]
Нитропруссид натрия
Комплекс железа; аналитика и медицина.
C
N
O
Na
Fe
-
[Ag(NH3)2]NO3
Реактив Толленса
Диамминсеребряный комплекс для серебряного зеркала.
H
N
O
Ag
-
HNO2
Азотистая кислота
Неустойчивая кислота нитритов.
H
N
O
-
HCN
Синильная кислота
Летучая токсичная кислота.
H
C
N
-
HSCN
Роданистоводородная кислота
Кислота тиоцианатов.
H
C
N
S
-
(NH4)2SO4
Сульфат аммония
Азотное удобрение.
H
N
O
S
-
(NH4)2HPO4
Диаммонийфосфат
Фосфорное удобрение DAP.
H
N
O
P
-
C8H10N4O2
Кофеин
Алкалоид кофе, чая и какао.
H
C
N
O
-
C8H10N4O2
Теин
То же вещество, что кофеин, когда его выделяют из чая; часто ищут как «тетин».
H
C
N
O
-
C7H8N4O2
Теобромин
Алкалоид какао-бобов и шоколада.
H
C
N
O
-
C7H8N4O2
Теофиллин
Пуриновый алкалоид чайного листа; изомер теобромина.
H
C
N
O
-
C10H14N2
Никотин
Алкалоид растений табака.
H
C
N
-
C55H72MgN4O5
Хлорофилл a
Главный зелёный пигмент фотосинтеза у растений и водорослей.
H
C
N
O
Mg
-
C55H70MgN4O6
Хлорофилл b
Вспомогательный зелёный пигмент фотосинтеза у высших растений.
H
C
N
O
Mg
-
C55H72MgN4O5+C55H70MgN4O6
Хлорофилл
Смесь зелёных магнийсодержащих пигментов растений.
H
C
N
O
Mg
-
C8H9NO2
Парацетамол
Обезболивающее и жаропонижающее средство.
H
C
N
O
-
C17H19NO3
Морфин
Сложный природный алкалоид.
H
C
N
O
-
C16H18ClN3S
Метиленовый синий
Синий краситель и индикатор.
H
C
N
S
Cl
-
UO2(NO3)2
Уранилнитрат
Жёлтая соль уранил-иона.
N
O
U
-
Th(NO3)4
Нитрат тория
Соль тория(IV).
N
O
Th
-
Pu(NO3)4
Нитрат плутония(IV)
Соль плутония в нитратных растворах.
N
O
Pu
-
N2+O2+Ar+CO2
Воздух
Газовая смесь атмосферы Земли.
C
N
O
Ar
-
KNO3+C+S
Чёрный порох
Историческая смесь селитры, угля и серы.
C
N
O
S
K
-
H2O+C8H10N4O2+C6H12O6+C12H22O11
Кофе
Напиток: водный раствор кофеина, сахаров и множества ароматических веществ.
H
C
N
O
-
H2O+C8H10N4O2+C76H52O46+C15H11O6
Чай
Водный настой листьев с теином, танинами и растительными пигментами.
H
C
N
O
-
C55H72MgN4O5+C55H70MgN4O6+C40H56+C15H11O6
Зелёный лист
Природная смесь хлорофиллов, каротиноидов и антоциановых пигментов.
H
C
N
O
Mg
-
H2O+C12H22O11+C8H10N4O2+C7H8N4O2
Какао-напиток
Смесь воды, сахара, теобромина и небольшого количества кофеина.
H
C
N
O
-
H2O+C8H10N4O2+C76H52O46
Чёрный чай
Настой ферментированных листьев: теин, танины и ароматические соединения.
H
C
N
O
-
H2O+C8H10N4O2+C55H72MgN4O5
Зелёный чай
Настой неферментированных листьев с теином и хлорофиллом.
H
C
N
O
Mg
-
H2O+C8H10N4O2+C12H22O11
Кофе с молоком
Напиток: кофеин, сахара и белки молока в водном растворе.
H
C
N
O
-
H2O+C8H10N4O2
Эспрессо
Концентрированный водный экстракт кофеина и ароматических веществ.
H
C
N
O
-
AlN
Нитрид алюминия
Теплопроводная керамика и электроника.
N
Al
-
GaN
Нитрид галлия
Полупроводник для светодиодов и силовой электроники.
N
Ga
-
BN
Нитрид бора
Термостойкий материал; бывает похож на графит или алмаз.
B
N
-
TiN
Нитрид титана
Золотистое износостойкое покрытие.
N
Ti
-
VN
Нитрид ванадия
Твердый нитрид для покрытий и сплавов.
N
V
-
NbN
Нитрид ниобия
Сверхпроводящий нитрид.
N
Nb