Свойства азота - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе
Всем известно: азот инертен. Часто мы сетуем за это на элемент № 7, что естественно: слишком дорогой ценой приходится расплачиваться за его относительную инертность, слиш-ком много энергии, сил и средств приходится тратить на его превра-щение в жизненно необходимые со-единения.
Но, с другой стороны, не будь азот так инертен, в атмосфере произошли бы реакции азота с кислородом, и жизнь на нашей планете в тех формах, в которых она существует, стала бы невозможной. Растения, животные, мы с вами буквально захлебывались бы в пото-ках неприемлемых жизнью окислов и кислот. И "при всем при том" именно в окислы и азотную кислоту мы стремим-ся превратить, возможно, большую часть атмосферного азо-та. Это один из парадоксов элемента № 7.
Азот -- элемент необыкновенный. Порою кажется, что чем больше мы о нем узнаем, тем непонятнее он становит-ся. Противоречивость свойств элемента № 7 отразилась даже в его названии, ибо ввела в заблуждение даже такого блистательного химика, как Антуан Лоран Лавуазье. Это Лавуазье предложил назвать азот азотом после того, как не первым и не последним получил и исследовал не под-держивающую дыхания и горения часть воздуха. Согласно Лавуазье, "азот" означает "безжизненный", и слово это произведено от греческого "а" -- отрицание и "зоэ" -- жизнь Азот и жизнь -- понятия неотделимые. По крайней мере, всякий раз, когда биологи, химики, астрофизики пы-таются постичь "начало начал" жизни, то непременно сталкиваются с азотом.
Атомы земных химических элементов рождены в недрах звезд. Именно оттуда, от ночных светил и дневного свети-ла, начинаются истоки нашей земной жизни. Это обстоя-тельство и имел в виду английский астрофизик У. Фаулер, говоря, что "все мы... являемся частичкой звездного праха"...
Звездный "прах" азота возникает в сложнейшей цепи термоядерных процессов, начальная стадия которых -- превращение водорода в гелий. Это многостадийная реак-ция, идущая, как предполагают, двумя путями. Один из них, получивший название углеродно-азотного цикла, имеет самое непосредственное отношение к элементу № 7.1. Этот цикл начинается, когда в звездном веществе, помимо ядер водорода -- протонов, уже есть и углерод. Ядро углерода-12, присоединив еще один протон, превращается в ядро нестабильного азота-13. Катализаторы жизнен-ных процессов -- ферменты, и все они, равно как и боль-шинство гормонов и витаминов, содержат азот.
Жизнь многим обязана азоту, но и азот, по крайней мере, атмосферный, своим происхождением обязан не столько Солнцу, сколько жизненным процессам. Поразительно не-соответствие между содержанием элемента № 7 в литосфе-ре (0,01%) и в атмосфере (75,6% по массе или 78,09% по объему). В общем-то, мы обитаем в азотной атмосфере, умеренно обогащенной кислородом.
Между тем ни на других планетах солнечной системы, ни в составе комет или каких-либо других холодных косми-ческих объектов свободный азот не обнаружен. Есть его соединения и радикалы -- CN', NH', NH'2, NH3, а вот азо-та нет. Правда, в атмосфере Венеры зафиксировано око-ло 2% азота, но эта цифра еще требует подтверждения. Полагают, что и в первичной атмосфере Земли элемента № 7 не было. Откуда же тогда он в воздухе?
По-видимому, атмосфера нашей планеты состояла вна-чале из летучих веществ, образовавшихся в земных недрах; Н2, Н20, С0Г, СН4, NH3. Свободный азот если и выходил на-ружу как продукт вулканической деятельности, то превра-щался в аммиак. Условия для этого были самые подходя-щие: избыток водорода, повышенные температуры -- по-верхность Земли еще не остыла. Так что же, значит, сначала азот присутствовал в атмосфере в виде аммиака? Видимо, так. Запомним это обстоятельство. [4;96]
Но вот возникла жизнь... Владимир Иванович Вернад-ский утверждал, что "земная газовая оболочка, наш воз-дух, есть создание жизни". Именно жизнь запустила уди-вительнейший механизм фотосинтеза. Один из конечных продуктов этого процесса -- свободный кислород стал активно соединяться с аммиаком, высвобождая молекуляр-ный азот:
Фотосинтез С02 + 2Н20 -- > НСОН + Н20 + 02;
Кислород и азот, как известно, в обычных условиях между собой не реагируют, что и позволило земному воздуху сохранить "статус кво" состава. Заметим, что значительная часть аммиака могла раствориться в воде при образовании гидросферы.
В наше время основной источник поступления N2 в атмосферу -- вулканические газы.
Разрушив неисчерпаемые запасы связанного активного азота, живая природа поставила себя перед проблемой: как связать азот. В свободном, молекулярном состоянии он, как мы знаем, оказался весьма инертным. Виной тому -- тройная химическая связь его молекулы: N=N.
Решая проблему связывания азота, природе пришлось наладить непрерывное производство соединений азота методом гроз.
Статистика утверждает, что в атмосфере нашей планеты ежегодно вспыхивают три с лишним миллиарда молний. Мощность отдельных разрядов достигает 200 млн. кило-ватт, а воздух при этом разогревается (локально, разумеет-ся) до 20 тыс. градусов. При такой чудовищной темпера-туре молекулы кислорода и азота распадаются на атомы, которые, легко реагируя друг с другом, образуют непроч-ную окись азота. [4;99]
Благодаря быстрому охлаждению разряд молнии длится десятитысячную долю секунды) окись азота не распадает-ся и беспрепятственно окисляется кислородом воздуха до более стабильной двуокиси.
В присутствии атмосферной влаги и капель дождя дву-окись азота превращается в азотную кислоту:
Так, попав под свежий грозовой дождик, мы получаем возможность искупаться в слабом растворе азотной кислоты Проникая в почву, атмосферная азотная кислота образует с ее веществами разнообразные естественные удобрения
Азот фиксируется в атмосфере и фотохимическим путец' поглотив квант света, молекула N2 переходит в возбужден-ное, активированное состояние и становится способной соединяться с кислородом
Похожие статьи
-
Соединения азота - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе
Из почвы соединения азота попадают в растения. Далее: "лошади кушают овес", а хищники -- травоядных живот-ных. По пищевой цепи идет круговорот вещества,...
-
Реагирует с неметаллами: 4Al + 3O2 > 2Al2O3 ; 2Al + 3Br2 > 2AlBr3 c оксидами металлов:2Al + Fe2O3 > Al2O3 + 2Fe (алюмотермия)c водой (если...
-
Водородные соединения, Водородная связь - Свойства водорода
В этой таблице слева легкой тенью выделены клетки элементов, образующих с водородом ионные соединения - гидриды. Эти вещества имеют в своем составе...
-
Нахождение в природе, Химические свойства - Свойства и применение алюминия
Природный алюминий состоит практически полностью из единственного стабильного изотопа 27Al, со следами 26Al, радиоактивного изотопа с периодом...
-
Химические свойства алюминия и его соединений - Алюминий и его свойства
Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид). I. Взаимодействие с простыми...
-
Введение, История открытия азота - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе
Целью данной работы является изучение и анализ химического элемента - азота. Азот - это бесцветный газ, без вкуса и запаха. Один из самых...
-
Предмет органической химии. Изучая неорганическую химию, мы знакомились с веществами самого разнообразного состава и при этом ни разу не встречали, чтобы...
-
Комплексные соединения, их номенклатура, типы, строение, свойства - Основы химии
Соединения, в состав которых входят сложные ионы, существующие как в кристалле, так и в растворе, называются комплексными, или координационными. Согласно...
-
Рассмотрим теперь, какое влияние на свойства веществ оказывает порядок соединения атомов в молекуле. Обратимся сначала к историческим фактам. Изучая...
-
Заключение - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе
Проделанная работа позволяет сделать вывод о том, что азоту принадлежит одна из главных ролей среди многочисленных химических элементов. Для человечества...
-
ОСОБЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ. - Галлий
Не стоит брать этот элемент в руки - тепла человеческого тела достаточно, чтобы этот серебристый мягкий (его можно резать ножом) металл превратился в...
-
Порфиразины с аннелированными шестичленными N - гетероциклами - пиридиновыми и пиразиновыми кольцами, среди которых первыми были синтезированы...
-
Оборудования, используемые для определения ртути Класс опасности - 1, ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) -- 0,0003 мг/мі ПДК в жилых помещениях...
-
Окисление сахара хлоратом калия На двух кафельных плитках смешать по лопаточке растертого сахара и бертолетовой соли. Поднести к одной смеси горящую...
-
Использованная аппаратура и методика экспериментов В качестве растворителей при проведении фотолиза в работе использовались хлороформ (х. ч.) и...
-
Основы новой теории сформулировал 1861 г. профессор Казанского университета Александр Бутлеров. В химии к тому времени уже значительное распространение...
-
Алюминий - основной представитель металлов главной подгруппы III группы Периодической системы. Свойства его аналогов - галлия, индия и таллия -...
-
1. Азотная кислота. Чистая азотная кислота HNO--бесцветная жидкость плотностью 1,51 г/см при - 42 °С застывающая в прозрачную кристаллическую массу. На...
-
Оксид кадмия CdO можно получить сжиганием металла на воздухе или в кислороде, обжигом его сульфида или термическим разложением некоторых соединений. Это...
-
Кислород: история открытия и основные свойства
Кислород - элемент главной подгруппы шестой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 8....
-
Попытаемся дать общее представление о свойствах и применении адсорбентов на примере весьма распространенных углеродных материалов. Углеродные адсорбенты...
-
Периодический закон химических элементов: свойства химических элементов, а также простых и сложных веществ, ими образуемых, находятся в периодической...
-
Полимеризация двуокиси азота. Переработка нитрозных газов в азотную кислоту обычно происходит при температурах от О до 50 °С. В этих условиях двуокись...
-
Сплавы. Применение алюминия и его соединений - Алюминий и его свойства
5 .1 Сплавы алюминия Алюминий всех марок содержит более 99% чистого алюминия. В зависимости от химического состава он подразделяется на алюминий особой,...
-
Свойства и важнейшие характеристики. - Полимерные соединения
Линейные полимеры обладают специфическим комплексом физико-химических и механических свойств. Важнейшие из этих свойств: способность образовывать...
-
Нахождение в природе и получение - Алюминий и его свойства
По распространенности в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия...
-
Химическая связь - это взаимное сцепление атомов в молекуле и кристаллической решетке в результате действия между атомами электрических сил притяжения....
-
Разработав теорию и подтвердив правильность ее синтезом новых соединений, А. М. Вутлеров не считал теорию абсолютной и неизменной. Он утверждено, что она...
-
Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров В литературе для получения соединений, обладающих...
-
Введение - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
Гибридный фотохромный хемосенсор лиганд Материалы, обладающие контролируемой люминесценцией, востребованы в настоящее время в различных областях науки и...
-
Выводы - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
1. Отработана методика синтеза гибридного соединения QD-L на основе квантовой точки CdS (QD) и фотоактивного лиганда -...
-
Поскольку фотостационарные состояния, полученные при облучении светом с разной длиной волны, имеют разное содержание Транс -изомера фотоактивного...
-
Фотолиз гибридного соединения QD-L в кислой среде - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией протонированной формы гибридного соединения при помощи облучения светом с различными...
-
Спектральные свойства протонированной формы гибридного соединения QD-L На рис. 34 представлены спектры поглощения квантовой точки CdS (QD), лиганда (LH)...
-
Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией гибридного соединения за счет изменения изомерного состояния органического лиганда,...
-
Спектральные свойства нейтральной формы гибридного соединения QD-L На рис. 28 представлены спектры поглощения растворов исходных квантовых точек CdS...
-
Для проверки фотоактивности нейтральной и протонированной форм лиганда был проведен его фотолиз в свободном состоянии (без квантовой точки) в хлороформе....
-
На рис. 20 представлены спектры поглощения растворов КТ и лиганда в хлороформе в присутствии HCl. Оптическая плотность КТ максимальна на длине волны 363...
-
Спектральные и фотохимические характеристики исходных веществ Спектральные свойства 2-(4-[9-меркаптононокси] стирил) хинолина и квантовой точки CdS На...
-
Историческая справка., Распространение в природе. - Свойства фтора как химического элемента
Первое соединение фтора - флюорит (плавиковый шпат) CaF2 - описано в конце 15 века под названием "флюор" (от латинского fluo - теку, по свойству СаF2...
Свойства азота - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе