Скачать презентацию А З О 2 Т N 7 Скачать презентацию А З О 2 Т N 7

Азот(презентация).ppt

  • Количество слайдов: 53

А З О 2 Т N А З О 2 Т N

7 5 2 N 14, 0067 Nitrogenium Азот 7 5 2 N 14, 0067 Nitrogenium Азот

N молекулярная формула электронная N N формула структурная N N формула 2 N молекулярная формула электронная N N формула структурная N N формула 2

История открытия В 1772 году азот (под названием «испорченного воздуха» ) как простое вещество История открытия В 1772 году азот (под названием «испорченного воздуха» ) как простое вещество описал Даниэль Резерфорд, он опубликовал магистерскую диссертацию, где указал основные свойства азота (не реагирует со щелочами, не поддерживает горения, непригоден для дыхания). Именно Даниэль Резерфорд и считается первооткрывателем азота.

В 1777 году Генри Кавендиш провёл следующий опыт: он многократно пропускал воздух над раскалённым В 1777 году Генри Кавендиш провёл следующий опыт: он многократно пропускал воздух над раскалённым углём, затем обрабатывал его щёлочью, в результате получался остаток, который Кавендиш назвал удушливым (или мефитическим) воздухом. Таким образом, Кавендиш выделил азот, но не сумел понять, что это новое простое вещество (химический элемент).

Распространённость в природе Азот является одним из основных компонентов воздуха. Объёмная доля его в Распространённость в природе Азот является одним из основных компонентов воздуха. Объёмная доля его в воздухе 78%. Азот входит в состав различных неорганических и органических природных соединений, его массовая доля в земной коре составляет 0, 01%.

Физические свойства Чистый азот – бесцветный газ, не имеющий запаха и весьма мало растворимый Физические свойства Чистый азот – бесцветный газ, не имеющий запаха и весьма мало растворимый в воде. Он немного легче воздуха: масса одного литра азота равна 1, 25 грамм. При сильном охлаждении под высоким давлением азот переходит в жидкость, которая кипит при минус 195, 8 градусах, а при минус 210 градусах затвердевает. Плотность азота составляет 0, 808 г/см 3.

Способы получения 1) В промышленности азот получают фракционной разгонкой жидкого воздуха; 2) В лаборатории Способы получения 1) В промышленности азот получают фракционной разгонкой жидкого воздуха; 2) В лаборатории азот можно получить двумя способами: а) путем пропускания аммиака над раскалённой окисью меди: 3 Cu. O+2 NH 3=N 2+3 Cu+3 H 2 O б) разложением нитрита аммония при нагревании: NH 4 NO 2=N 2+2 H 2 O

Химические свойства В химическом отношении азот отличается большой инертностью. При обыкновенной температуре он Химические свойства В химическом отношении азот отличается большой инертностью. При обыкновенной температуре он почти не способен вступать в соединения. При нагревании довольно легко соединяется с некоторыми металлами, например с литием, магнием, кальцием, титаном.

1) азот взаимодействует с металлами с образованием нитридов: N 2+6 Li=2 Li 3 1) азот взаимодействует с металлами с образованием нитридов: N 2+6 Li=2 Li 3 N N 2+3 Ca=Ca 3 N 2 N 2+2 Al=2 Al. N

2) при температуре 3000 градусов по Цельсию взаимодействует с кислородом: N 2+O 2=2 NO 2) при температуре 3000 градусов по Цельсию взаимодействует с кислородом: N 2+O 2=2 NO 3) при температуре, повышенном давлении и катализаторе (губчатое железо) взаимодействует с водородом: N 2+3 H 2=2 NH 3

Применение азота Азот используют для получения большого числа соединений, но главная масса добываемого Применение азота Азот используют для получения большого числа соединений, но главная масса добываемого из воздуха азота идёт на производство синтетического аммиака и цианамида кальция. Свободный азот применяется в электротехнической промышленности для наполнения ламп, а также для создания инертной атмосферы при перекачке под давлением бензина и других легковоспламеняющихся веществ.

Соединения азота АММИАК ОКСИД АЗОТА(1) ОКСИД АЗОТА(2) ОКСИД АЗОТА(3) ОКСИД АЗОТА(4) ОКСИД АЗОТА(5) АЗОТИСТАЯ Соединения азота АММИАК ОКСИД АЗОТА(1) ОКСИД АЗОТА(2) ОКСИД АЗОТА(3) ОКСИД АЗОТА(4) ОКСИД АЗОТА(5) АЗОТИСТАЯ КИСЛОТА АЗОТНАЯ КИСЛОТА

АММИАК (NH 3 ) Представляет собой бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется АММИАК (NH 3 ) Представляет собой бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде. Аммиак легче воздуха. При -33, 4 градусах по Цельсию сжижается, а при -78 градусах переходит в твёрдое состояние. Ядовит.

Способы получения 1) В лаборатории аммиак получают, нагревая смесь соли аммония со щелочами: 2 Способы получения 1) В лаборатории аммиак получают, нагревая смесь соли аммония со щелочами: 2 NH 4 Cl+Ca(OH)2= =2 NH 3+Ca. Cl 2+2 H 2 O

2) В промышленности аммиак получают: а) синтезом из азота и водорода: N 2+3 H 2) В промышленности аммиак получают: а) синтезом из азота и водорода: N 2+3 H 2=2 NH 3 б) разложением гидроксида аммония: NH 4 OH=NH 3+H 2 O

Химические свойства 1) Взаимодействие с водой: NH 3+H 2 O=NH 4 OH 2) Аммиак Химические свойства 1) Взаимодействие с водой: NH 3+H 2 O=NH 4 OH 2) Аммиак горит в кислороде: 4 NH 3+3 O 2=2 N 2+6 H 2 O А в присутствии катализатора (оксида хрома и др. ) он может подвергаться каталитическому окислению: 4 NH 3+5 O 2=4 NO+6 H 2 O

3) Аммиак взаимодействует с металлами. Если один атом водорода в аммиаке замещён на металл, 3) Аммиак взаимодействует с металлами. Если один атом водорода в аммиаке замещён на металл, то образуются амиды, если два – имиды, если три – нитриды: 2 NH 3+2 Na=2 NH 2 Na+H 2 NH 3+Mg=NHMg+H 2 2 NH 3+2 Al=2 Al. N+3 H 2

4) Аммиак взаимодействует с кислотами с образованием солей аммония: NH 3+HCl=NH 4 Cl 2 4) Аммиак взаимодействует с кислотами с образованием солей аммония: NH 3+HCl=NH 4 Cl 2 NH 3+H 2 SO 4=(NH 4)2 SO 4 NH 3+HNO 3=NH 4 NO 3

Соли аммония представляют собой бесцветные кристаллические вещества. Они очень похожи на соли щелочных Соли аммония представляют собой бесцветные кристаллические вещества. Они очень похожи на соли щелочных металлов, особенно на соли калия. Соли аммония легко растворяются в воде, полностью распадаясь на ионы. При нагревании они разлагаются следующим образом:

1) если соль образована летучей кислотой, то образуется аммиак: NH 4 Cl=NH 3+HCl 2) 1) если соль образована летучей кислотой, то образуется аммиак: NH 4 Cl=NH 3+HCl 2) при разложении солей нелетучих кислот образуется аммиак и кислая соль: (NH 4)3 PO 4=2 NH 3+NH 4 H 2 PO 4 3) при разложении солей, образованными кислотами – окислителями, выделяется азот и оксиды: (NH 4)2 Cr 2 O 7=N 2+Cr 2 O 3+4 H 2 O

Применение Аммиак широко применяют на практике. Так как при испарении жидкого аммиака поглощается Применение Аммиак широко применяют на практике. Так как при испарении жидкого аммиака поглощается большое количество тепла, то жидкий аммиак используют в холодильном деле для охлаждения складов, а также для приготовления искусственного льда. Водные растворы аммиака применяются в химических лабораториях, в медицине и домашнем обиходе. Но большая часть получаемого в настоящее время в промышленности аммиака идёт на приготовление азотной кислоты и искусственных азотных удобрений.

Оксид азота(1) N 2 O Оксид азота (1) представляет собой бесцветный, не имеющий запаха Оксид азота(1) N 2 O Оксид азота (1) представляет собой бесцветный, не имеющий запаха газ, со сладковатым вкусом. При растворении этого оксида в воде никакого соединения не образуется, так как он является несолеобразующим оксидом. Оксид азота(1) используется в медицине как наркотическое средство. А при нагревании он легко разлагается на азот и кислород: 2 N 2 O=2 N 2+O 2

Способ получения Оксид азота (1) получается при нагревании нитрата аммония: NH 4 NO 3=N Способ получения Оксид азота (1) получается при нагревании нитрата аммония: NH 4 NO 3=N 2 O+2 H 2 O

Оксид азота(2) NO Оксид азота (2) представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха. Является Оксид азота(2) NO Оксид азота (2) представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха. Является несолеобразующим оксидом. Жидкий оксид азота (2) кипит при минус 151, 8 градусов по Цельсию и затвердевает при минус 163, 7 градусах. В воде он растворим лишь незначительно.

Способы получения 1) Оксид азота(2) всегда образуется в атмосфере при грозовых разрядах: N Способы получения 1) Оксид азота(2) всегда образуется в атмосфере при грозовых разрядах: N 2+O 2=2 NO 2) В лаборатории NO образуется при действии разбавленной азотной кислоты на медь: 3 Cu+8 HNO 3=3 Cu(NO 3)2+2 NO+4 H 2 O

Химические свойства По химическим свойствам NO относится к числу безразличных оксидов, так как не Химические свойства По химическим свойствам NO относится к числу безразличных оксидов, так как не образует никакой кислоты. Оксид азота (2) труднее всех оксидов азота отдаёт свой кислород. Наиболее характерным свойством оксида азота(2) является его способность легко, без всякого нагревания, соединяться с кислородом: 2 NO+O 2=2 NO 2

Оксид азота(3) N 2 O 3 Оксид азота(3), или азотистый ангидрид, представляет собой Оксид азота(3) N 2 O 3 Оксид азота(3), или азотистый ангидрид, представляет собой тёмно – синюю жидкость, кипящую при 3, 5 градусах по Цельсию. Он малоустойчив и поэтому легко разлагается при комнатной температуре: N 2 O 3=NO 2+NO Оксид азота(3) – кислотный оксид, при растворении в воде образует азотистую кислоту.

Способ получения Азотистый ангидрид можно получить взаимодействием нитрата натрия с разбавленной серной кислотой при Способ получения Азотистый ангидрид можно получить взаимодействием нитрата натрия с разбавленной серной кислотой при температуре 0 градусов по Цельсию: 2 Na. NO 2+2 H 2 SO 4=2 Na. HSO 4+N 2 O 3+H 2 O

Азотистая кислота HNO 2 Азотистая кислота может существовать только в сильно разбавленных водных растворах. Азотистая кислота HNO 2 Азотистая кислота может существовать только в сильно разбавленных водных растворах. При концентрировании раствора или при его нагревании азотистая кислота распадается с выделением окиси и двуокиси азота: 2 HNO 2=NO+NO 2+H 2 O

Способ получения Азотистую кислоту можно получить при действии на раствор нитрита натрия разбавленной серной Способ получения Азотистую кислоту можно получить при действии на раствор нитрита натрия разбавленной серной кислоты: 2 Na. NO 2+H 2 SO 4=Na 2 SO 4+2 HNO 2

Соли азотистой кислоты – нитриты – представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Соли азотистой кислоты – нитриты – представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Нитрит натрия широко применяется при производстве различных красителей.

Способы получения Соли азотистой кислоты можно получить следующими способами: 1) при нагревании калиевой или Способы получения Соли азотистой кислоты можно получить следующими способами: 1) при нагревании калиевой или натриевой селитры в присутствии свинца: KNO 3+Pb=KNO 2+Pb. O 2) при пропускании смеси оксидов азота 2 и 4 в раствор щёлочи: NO+NO 2+2 Na. OH=2 Na. NO 2+H 2 O

Химические свойства азотистой кислоты и её солей. В химических реакциях азотистая кислота и её Химические свойства азотистой кислоты и её солей. В химических реакциях азотистая кислота и её соли проявляют окислительновосстановительную двойственность. А) При взаимодействии с сильными восстановителями они восстанавливаются до оксида азота (2): 2 Na. NO 2+2 KI+2 H 2 SO 4= =Na 2 SO 4+K 2 SO 4+2 NO+I 2+H 2 O

Б) При взаимодействии с сильными окислителями азотистая кислота и её соли могут быть Б) При взаимодействии с сильными окислителями азотистая кислота и её соли могут быть окислены до азотной кислоты и нитратов: 2 KMn. O 4+5 Na. NO 2+3 H 2 SO 4= =K 2 SO 4+5 Na. NO 3+2 Mn. SO 4+3 H 2 O

Оксид азота(4) NO 2 Оксид азота(4), или двуокись азота, представляет собой бурый газ Оксид азота(4) NO 2 Оксид азота(4), или двуокись азота, представляет собой бурый газ с неприятным запахом. Он ядовит, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Оксид азота(4) легко сгущается в красноватую жидкость, которая при охлаждении постепенно светлеет. Он является очень энергичным окислителем.

Способы получения В лаборатории оксид азота(4) можно получить: а) термическим разложением нитрата свинца: 2 Способы получения В лаборатории оксид азота(4) можно получить: а) термическим разложением нитрата свинца: 2 Pb(NO 3)2=2 Pb. O+4 NO 2+O 2 б) по реакции концентрированной азотной кислоты с металлами: Cu+4 HNO 3=Cu(NO 3)2+2 NO 2+2 H 2 O

Химические свойства При взаимодействии оксида азота(4) с водой может быть получена смесь двух кислот, Химические свойства При взаимодействии оксида азота(4) с водой может быть получена смесь двух кислот, азотной и азотистой: 2 NO 2+H 2 O=HNO 3+HNO 2 В присутствии избытка кислорода в воде образуется только азотная кислота: 4 NO 2+2 H 2 O=4 HNO 3

Оксид азота(5) N 2 O 5 Оксид азота(5), или азотный ангидрид, представляет собой твёрдое Оксид азота(5) N 2 O 5 Оксид азота(5), или азотный ангидрид, представляет собой твёрдое кристаллическое вещество, возгоняющееся при 32, 3 градусах по Цельсию. Он является сильным окислителем, малоустойчив, медленно разлагается при обычных условиях: 2 N 2 O 5=4 NO 2+O 2

Химические свойства N 2 O 5+H 2 O=2 HNO 3 1) при взаимодействии с Химические свойства N 2 O 5+H 2 O=2 HNO 3 1) при взаимодействии с водой оксид азота(5) образует азотную кислоту: 2) взаимодействует с основаниями: 2 Na. OH+N 2 O 5=2 Na. NO 3+H 2 O

Азотная кислота HNO 3 Чистая азотная кислота – это бесцветная жидкость, желтеющая при хранении Азотная кислота HNO 3 Чистая азотная кислота – это бесцветная жидкость, желтеющая при хранении и кипящая при 83, 8 градусах по Цельсию, а при минус 42 градусах застывающая в прозрачную кристаллическую массу. С водой она смешивается в любом отношении. Азотная кислота является одним из энергичнейших окислителей.

Способы получения 1) В лаборатории азотную кислоту получают при действии концентрированной серной кислоты на Способы получения 1) В лаборатории азотную кислоту получают при действии концентрированной серной кислоты на нитраты: Na. NO 3+H 2 SO 4=Na. HSO 4+HNO 3 2) В промышленности используется аммиачный способ получения азотной кислоты: 4 NH 3+5 O 2=4 NO+6 H 2 O 3 NO 2+H 2 O=2 HNO 3+NO

3) Так же для получения азотной кислоты используют дуговой способ: а) образование оксида 3) Так же для получения азотной кислоты используют дуговой способ: а) образование оксида азота (2): N 2+O 2=2 NO б) окисление оксида азота (2) в оксид азота (4): 2 NO+O 2=2 NO 2 в) получение азотной кислоты: 4 NO 2+2 H 2 O=4 HNO 3

Химические свойства Для азотной кислоты характерны все свойства кислот. 1) взаимодействует с основными оксидами Химические свойства Для азотной кислоты характерны все свойства кислот. 1) взаимодействует с основными оксидами и основаниями: Ba. O+2 HNO 3=Ba(NO 3)2+H 2 O KOH+HNO 3=KNO 3+H 2 O

2) взаимодействует с солями: Ca. CO 3+2 HNO 3=Ca(NO 3)2+CO 2+H 2 O 2) взаимодействует с солями: Ca. CO 3+2 HNO 3=Ca(NO 3)2+CO 2+H 2 O 3) термическое разложение: 4 HNO 3=4 NO 2+2 H 2 O 4) окислительные свойства: S+6 HNO 3=H 2 SO 4+6 NO 2+2 H 2 O 3 C+4 HNO 3=3 CO 2+4 NO+2 H 2 O

5) взаимодействует с металлами: а) действие концентрированной азотной кислоты на малоактивные металлы: Cu+4 5) взаимодействует с металлами: а) действие концентрированной азотной кислоты на малоактивные металлы: Cu+4 HNO 3=Cu(NO 3)2+2 NO 2+2 H 2 O б) действие разбавленной азотной кислоты на малоактивные металлы: 3 Cu+8 HNO 3=3 Cu(NO 3)2+2 NO+4 H 2 O в) действие разбавленной азотной кислоты на активные металлы: 4 Zn+10 HNO 3=4 Zn(NO 3)2+NH 4 NO 3+3 H 2 O

г) действие концентрированной азотной кислоты на активные металлы: 8 Na+10 HNO 3=8 Na. г) действие концентрированной азотной кислоты на активные металлы: 8 Na+10 HNO 3=8 Na. NO 3+N 2 O+5 H 2 O 10 Na+12 HNO 3=10 Na. NO 3+N 2+6 H 2 O д) с железом, алюминием, хромом, золотом, платиной азотная кислота не вступает в реакцию.

Применение Азотная кислота – важный продукт химической промышленности. Основными областями её применения являются Применение Азотная кислота – важный продукт химической промышленности. Основными областями её применения являются производства минеральных удобрений, красителей, пороха и других взрывчатых веществ, пластмасс и искусственных волокон, лекарственных веществ. Кроме того, её применяют для обработки металлических поверхностей.

Соли азотной кислоты – нитраты – представляют собой твёрдые кристаллические вещества белого цвета, хорошо Соли азотной кислоты – нитраты – представляют собой твёрдые кристаллические вещества белого цвета, хорошо растворимые в воде. Соли, образованные щелочными или щелочноземельными металлами, называются селитрами.

Химические свойства При нагревании нитраты, образованные металлами различной активности, разлагаются следующим образом: а) соли Химические свойства При нагревании нитраты, образованные металлами различной активности, разлагаются следующим образом: а) соли металлов, расположенные в ряду напряжения левее магния, превращаются в нитриты с выделением кислорода: 2 KNO 3=2 KNO 2+O 2

б) соли металлов, расположенные в ряду напряжения правее магния (включая медь), разлагаются с образованием б) соли металлов, расположенные в ряду напряжения правее магния (включая медь), разлагаются с образованием оксидов соответствующего металла, оксида азота (4) и кислорода: 2 Pb(NO 3)2=2 Pb. O+4 NO 2+O 2 в) соли ещё менее активных металлов разлагаются с образованием свободных металлов: 2 Ag. NO 3=2 Ag+2 NO 2+O 2

Применение Нитраты имеют большое значение в народном хозяйстве: селитры используются как удобрения в Применение Нитраты имеют большое значение в народном хозяйстве: селитры используются как удобрения в сельском хозяйстве, нитраты калия и аммония – в производстве взрывчатых веществ.

Название химического элемента и простого вещества азот – безжизненный – было ему дано, Название химического элемента и простого вещества азот – безжизненный – было ему дано, потому что животные погибали в его атмосфере. Но теперь мы знаем, что азот – непременная составная часть живых организмов. И, живя в современном мире, мы видим, что азот и его соединения пронизывают почти каждый вид деятельности человека и очень важны для растений в качестве азотных удобрений.