Обозначение азота: КЛАССИФИКАТОР ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ / КонсультантПлюс

Содержание

Азот N2

Приобрести сжиженный Азот можно на головном предприятии по заранее согласованной заявке. (КОНТАКТЫ)

Приобрести газообразный Азот можно во всех торговых представительствах. (КОНТАКТЫ)

Ознакомиться со способами доставки (УСЛУГИ)

Азот (N2)– бесцветный инертный газ, не имеющий характерного запаха и вкуса. Он мало растворим в жидкостях и практически не проводит электричество, не горюч. На производство газ поставляют в баллонах черного цвета с желтой надписью.

Применение азота

Азот в баллонах широко используется практически в каждой отрасли народного хозяйства:

  • В металлургии для создания защитной среды во время отжига черных и цветных сплавов, разливки сталей, криозакалки, криообжига, спекания порошковыми металлами, нанесения защитных покрытий, пайки твердым припоем и т. д.
  • В горнодобывающей отрасли для наполнения взрывоопасных шахт.
  • На нефтяных и газовых платформах для создания нужного давления пластов, заполнения резервуаров, замораживания протечек и т. д.
  • В сельском хозяйстве для длительного хранения пищевых продуктов, силосов.
  • В автомобилестроении для низкотемпературной закалки ответственных частей механизмов.
  • В медицине для замораживания биологического материала и в криохирургии.

Свойства азота

Параметр

Значение

Формула

N2

Цвет

Бесцветный

Реакционноспособность

Не горит

Растворимость в воде, мл/100 г

2,3

Температура конденсации, ºС

-195,80

Температура кристаллизации, ºС

-209,86

Плотность, кг/м3

1,2506

Технические характеристики баллонов

Параметр

Баллон 5 л

Баллон 10 л

Баллон 20 л

Баллон 40 л

Объем, л

5

10

20

40

Рабочее давление, МПа (кгс/см2)

14,7 (150)

Проверочное давление, МПа (кгс/см2)

22,5 (225)

Диаметр цилиндра, мм

140

140

219

219

Длина баллона, мм

480

870

770

1400

Масса баллона, кг

8,5

15

39

65

Материал

Сталь 30 ХГСА, 45 Д

Состав технического газа

Показатель

Норма для марки азота

Особой чистоты

Повышенной чистоты

Технический газ

1 сорт

2 сорт

1 сорт

2 сорт

1 сорт

2 сорт

Содержание азота, % об. , не менее

99,999

99,996

99,99

99,95

99,6

99,0

Содержание кислорода, % об., не более

0,0005

0,001

0,001

0,05

0,4

1,0

Содержание паров воды, % об., не более

0,0007

0,0007

0,0015

0,004

0,009

Проходит испытание

Содержание масла

Не определяется

Выдерживает испытание

Содержание водорода, % об. , не более

0,0002

0,001

Не нормируется

Содержание углеродных соединений в пересчете на метан, % об., не более

0,0003

0,001

Не нормируется

Условия хранения

Допускается длительное хранение в сухом, прохладном помещении с низкой пожарной опасностью и хорошей системой вентиляции. Поблизости не должно быть агрессивных сред и легковоспламеняющихся веществ, складируют вдали от источников открытого огня, приборов отопления.

Транспортировка


 1) Доставка сжиженного азота специальным транспортом. 

2) Доставка в кассетах по 8 баллонов и европаллетах по 12 баллонов

Чтобы сделать заказ или уточнить условия поставки, обращайтесь в торговые представительства вашего региона.

(КОНТАКТЫ)

КЛАССИФИКАТОР ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ / КонсультантПлюс

Приложение N 15

к Решению Комиссии Таможенного союза

от 20 сентября 2010 г. N 378

Код

Наименование

Условное обозначение

166

КИЛОГРАММ

КГ

797

СТО ШТУК

100 ШТ.

246

1000 КИЛОВАТТ-ЧАС

1000 КВТ*Ч

130

1000 ЛИТРОВ

1000 Л

114

1000 КУБИЧЕСКИХ МЕТРОВ

1000 М3

798

ТЫСЯЧА ШТУК

1000 ШТ.

163

ГРАММ

Г

306

ГРАММ ДЕЛЯЩИХСЯ ИЗОТОПОВ

Г Д/И

162

МЕТРИЧЕСКИЙ КАРАТ (1 КАРАТ = 2 x 10 (-4) КГ

КАР

845

КИЛОГРАММ СУХОГО НА 90% ВЕЩЕСТВА

КГ 90% С/В

841

КИЛОГРАММ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

КГ h3O2

852

КИЛОГРАММ ОКСИДА КАЛИЯ

КГ K2O

859

КИЛОГРАММ ГИДРОКСИДА КАЛИЯ

КГ KOH

861

КИЛОГРАММ АЗОТА

КГ N

863

КИЛОГРАММ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ

КГ NAOH

865

КИЛОГРАММ ПЯТИОКИСИ ФОСФОРА

КГ P2O5

867

КИЛОГРАММ УРАНА

КГ U

305

КЮРИ

КИ

112

ЛИТР

Л

831

ЛИТР ЧИСТОГО (100%) СПИРТА

Л 100% СПИРТА

006

МЕТР

М

055

КВАДРАТНЫЙ МЕТР

М2

113

КУБИЧЕСКИЙ МЕТР

М3

715

ПАРА

ПАР

185

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ В ТОННАХ

Т ГРП

796

ШТУКА

ШТ.

Открыть полный текст документа

Атмосферный воздух как объект природной среды и правовые основы её охраны – Межгосударственная комиссия по устойчивому развитию

Атмосферный  воздух как объект природной

среды и правовые основы её охраны

Воздух – естественная смесь газов (главным образом азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также углекислого газа, воды, водорода и пр.) образующая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов: кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыханияпоступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы). В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха, используя метод сжижения, добывают инертные газы. В соответствии с Законом РТ «Об охране атмосферного воздуха» под атмосферным воздухом понимается «жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений».  В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородное вещество.

Состав воздуха:

Вещество

Обозначение По объёму, %

По массе, %

Азот

N2

78,084

75,50

Кислород

O2

20,9476

23,15

Неон

Ne

0,001818

0,0014

Аргон

Ar

0,934

1,292

Метан

CH4

0,0002

0,000084

Гелий

He

0,000524

0,000073

Криптон

Kr

0,000114

0,003

Водород

H2

0,00005

0,00008

Углекислый газ

CO2

0,0314

0,046

Ксенон

Xe

0,0000087

0,00004

 

Состав воздуха может меняться: в крупных городах содержание углекислого газа будет выше, чем в лесах; в горах пониженное содержание кислорода, вследствие того, что кислород тяжелее азота, и поэтому его плотность с высотой уменьшается быстрее. В различных частях земли состав воздуха может варьироваться в пределах 1-3 % для каждого газа. Воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C – уже 10 граммов. Состав воздуха может меняться: в крупных городах содержание углекислого газа будет выше, чем в лесах; в горах пониженное содержание кислорода, вследствие того, что кислород тяжелее азота, и поэтому его плотность с высотой уменьшается быстрее. В различных частях земли состав воздуха может варьироваться в пределах 1-3 % для каждого газа. Воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C- уже 10 граммов.

Немецкий мыслитель Фридрих Вильгельм Ницше писал о воздухе, что это наивысшая и самая тонкая из материй. Из воздуха соткана свобода человека. Поэтому символ воздуха в первую очередь это символ свободы. Это свобода, для которой нет никаких преград, ведь воздух нельзя ограничить, нельзя поймать и придать ему форму.

Среди постоянных примесей природного происхождения необходимо также указать на некоторые газообразные продукты, образующиеся в результате как химических, так и биологических процессов.

Среди них заслуживает специального упоминания аммиак, содержание которого вдали от населенных мест равняется 0,003 – 0,005 мг/м3, метан, уровень которого в среднем 0,0002%, окислы азота, концентрация которых в атмосфере достигает примерно 0,0015 мг/м3, сероводород и др.

Кроме газообразных и парообразных примесей, в воздухе, как правило, содержится пыль космического происхождения, выпадающая на земную поверхность в течение года в количестве 0,00007 т/км2, а также пылевые частицы, поступающие при извержении вулканов.

Однако наибольшее значение для естественного загрязнения тропосферы имеет так называемая наземная пыль (почвенная, растительная, дым лесных пожаров), которой особенно много в континентальных воздушных массах из пустынь Африки и Центральной Азии. Таким образом, идеально чистая воздушная среда является в действительности только теоретически существующим понятием.

При этом естественное изменение состава атмосферы обычно играет весьма небольшую роль по сравнению с возможными последствиями его искусственного нарушения. Это нарушение, преимущественно связанное с производственной деятельностью населения, устройствами для бытового обслуживания и транспортом, в состоянии приводить даже к денатурации воздушной среды, т. е. к выраженным отличиям ее свойств и состава от соответствующих показателей природной атмосферы.

Динамическое равновесие, существовавшее в природе в отношении выделения и поглощения кислорода, углекислоты и азота, постепенно нарушалось по мере развития индустриальной деятельности человечества.

В результате основной состав воздуха стал подвергаться, казалось бы, незначительным и медленным, но тем не менее необратимым изменениям. Так, подсчитано, что за последние 50 лет было использовано кислорода примерно столько же, сколько за предшествующий миллион лет, а именно 0,02% от его запаса в атмосфере. В дальнейшем расход этого животворного газа, очевидно, будет превышать 10 млрд. т в год.

Вместе с тем соответственно повышается и выброс в воздушную оболочку земного шара двуокиси углерода, достигший 360 млрд. т за последние 100 лет. Некоторому уменьшению может подвергнуться и абсолютная масса атмосферного азота, который все больше используется в промышленности для получения различных химических продуктов, главным образом удобрений.

Достаточно сказать, что его потребление за 1970 – 1971 гг. достигло почти 40 млн.т. Для того чтобы представить себе возможные последствия указанных изменений состава воздушной среды необходимо хотя бы вкратце остановиться на биологической роли важнейших ее ингредиентов.

Атмосферный воздух как объект правовой охраны

Атмосферный воздух представляет собой эле­мент окружающей природной среды, жизненно важный для биологических организмов, включая людей, который служит защитой от космических излучений, поддерживает определенный тепло­вой баланс на планете, определяет климат и т. д. Наряду с экологическими функциями атмосфер­ный воздух выполняет важнейшие экономичес­кие функции, так как выступает незаменимым элементом производственных процессов, энер­гетической, транспортной и другой деятельности человека.

Интенсивное развитие промышленности, рост городов, увеличение количества транспорт­ных средств, активное освоение околоземного пространства приводят к изменению газового со­става атмосферы, накоплению различных видов загрязнений (пылевого, химического, электро­магнитного, радиационного, шумового и др.), разрушению озонового слоя атмосферы, нару­шению ее естественного баланса. Все это наносит ощутимый вред экономике, здоровью людей, природной среде и вызывает необходимость регулирования антропогенного воздействия на атмосферный воздух.

Правовое регулирование отношений в сфере охраны атмосферного воздуха осуществляет­ся Законами Республики Таджикистан «Об охране атмо­сферного воздуха»,  «Об ох­ране окружающей природной среды», а также рядом подзаконных ак­тов – Положениями о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха, о государственном учете вредного воздействия на атмосферный воздух, о Межведомственной комиссии по охране озонового слоя и др. Республика Таджикистан является участником нескольких международных согла­шений по вопросам охраны атмосферы, например, Международной Вен­ской конвенции об охране озонового слоя, Конвенции ООН об изменении климата, Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

Важные положения об охране атмосферного воздуха содержатся в нор­мативных актах, регулирующих использование и охрану земель, лесов, вод, недр и других природных ресурсов, а также в уголовном, административном, гражданском и иных отраслях законодательства.

В силу своих естественных свойств атмосферный воздух в настоящее время не рассматривается в качестве объекта присвоения, поэтому отноше­ния собственности по поводу атмосферного воздуха, а также процесс его экономического использования не регулируется законодательством. Эколо­гическое право обеспечивает лишь его охрану от вредных воздействий.

Правовая охрана атмосферного воздуха представляет собой систему за­крепленных законом мер, направленных на сохранение в чистоте и улучше­ние состояния атмосферного воздуха, предотвращение и снижение вредных химических, физических, биологических и других воздействий на атмосфе­ру, вызывающих неблагоприятные последствия для населения, народного хозяйства, растительного и животного мира. Содержание правовой охраны атмосферного воздуха составляет ком­плекс мер, основными среди которых являются учет, контроль, установле­ние нормативов в сфере охраны атмосферного воздуха, обеспечение выпол­нения экологических требований источниками вредного воздействия на атмосферный воздух, а также организация территории населенных пунктов, промышленных зон с учетом норм и правил охраны атмосферного воздуха.

Основой для регулирования охраны атмосферного воздуха является пре­дусмотренный законом государственный учет видов и количества (размеров) вредного воздействия на атмосферу, а также объектов, оказывающих такое воздействие (ст. 27-28 Закона РТ «Об охране атмосферного воздуха).

 

Ведущий специалист

Отдела контроля за

использованием и охраной

атмосферного воздуха                               Шерали  Муртазоев

http://www. hifzitabiat.tj/index.php?option=com_content&view=article&id=339&catid=1&Itemid=85&lang=ru

Атмосферный воздух как объект природной среды и правовые основы её охраны

Азот — урок. Химия, 9 класс.

Химический элемент

Азот — химический элемент № \(7\). Он расположен в VА группе Периодической системы химических элементов.

 

N7+7)2e)5e

 

На внешнем слое атома азота содержатся пять валентных электронов, до его завершения не хватает трёх электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом азоту характерна степень окисления \(–3\), а при взаимодействии с более электроотрицательными кислородом и фтором он проявляет положительные степени окисления от \(+1\) до \(+5\).

 

Азот в виде простого вещества содержится в воздухе. Его объёмная доля составляет \(78\) %. В земной коре соединения азота встречаются редко. Известно месторождение нитрата натрия NaNO3 (чилийская селитра).

 

Азот относится к жизненно важным элементам, так как входит в состав молекул белков и нуклеиновых кислот.

Простое вещество

Молекулы простого вещества состоят из двух атомов, связанных прочной тройной связью:

 

 N:::N….,  N≡N.

 

При обычных условиях азот — бесцветный газ без запаха и вкуса, малорастворимый в воде.

Не ядовит.

 

Азот химически малоактивен из-за прочной тройной связи и в химические реакции вступает только при высоких температурах.

 

При комнатной температуре он реагирует только с литием с образованием нитрида лития:

 

6Li0+N20=2Li+13N−3.

 

При нагревании образует нитриды и с некоторыми другими металлами:

 

3Ca+N2=tCa3N2.

 

С водородом азот реагирует только при высоком давлении, повышенной температуре и в присутствии катализатора. В реакции образуется аммиак:

 

N20+3h30⇄t,p,k2N−3h4+1.

 

В реакциях с металлами и водородом азот проявляет окислительные свойства.

 

Восстановительные свойства азота проявляются в реакции с кислородом:

 

N20+O20⇄t2N+2O−2.

 

Реакция возможна только при очень высокой температуре (\(3000\) °С) и частично протекает в атмосфере во время грозы. Образуется оксид азота(\(II\)).

Применение и получение

Большое количество азота используется для получения аммиака и азотных удобрений.

Применяется он для создания инертной среды при проведении химических реакций. Жидкий азот находит применение в медицине, используется для охлаждения в химических и физических исследованиях.

 

Чистый азот получают из воздуха.

Газификаторы стационарные

Стационарные газификаторы холодные криогенные типа ГХК  предназначены для, хранения и газификации жидких кислорода, азота, аргона и выдачи в сеть потребителю в газообразном состоянии, с автоматическим поддержанием заданного давления и расхода в пределах паспортных характеристик.

 Газификация жидких криогенных продуктов с применением атмосферных испарителей производится без использования электрической энергии и является более удобной и экономичной, являясь  альтернативой газоснабжению с помощью  реципиентов и баллонов.

Газификаторы типа  ГХК представляет собой автономный комплекс,  состоящий из:

  1. Криогенного резервуара
  2. Атмосферных испарителей
  3. Контрольно-измерительных приборов
  4. Запорно-регулирующей арматуры
  5. Предохранительных клапанов
  6. Трубопроводов обвязки.

  

Технические характеристики стационарных газификаторов большого объема ГХК

Обозначения изделия 

Газификатор


ГХК-3/1,6

Газификатор


ГХК-8/1,6

Газификтор


ГХК-8/1,6

Газификатор


ГХК-25/1,6

Вместимость, м3

3

8

8

25,4

Рабочее давление, МПа

0,1-1,6

0,1-1,

0,1-1,6

0,1-1,6

Производительность по газообразному кислороду, м3/час

по желанию заказчика

по желанию заказчика

по желанию заказчика

по желанию заказчика

Масса порожнего газификатора, кг

3695

6782

7632

15000

Количество заливаемого продукта, кг 

кислород

3500

8700

8700

27400

азот

2500

6200

6200

19500

аргон

4300

10700

10700

33600

Габаритные размеры резервуара, мм ( длина, ширина, высота)

2390х2170х3000

2380х2170х5570

2380х2170х5570

6400х4000х7400

 Холодные криогенные газификаторы устанавливаются вне зданий и размещаются на открытой бетонированной площадке, имеющей навес и огороженной по периметру металлической сеткой.

 

Сфера применения газификаторов
  1. Медицина.
  2. Пищевая промышленность.
  3. Металлургия.
  4. Нефте-газодобыча и переработка.
  5. Сельское хозяйство.
  6. Машиностроение.
  7. Строительство.
  8. Оптика. 

сварка TIG, MIG/MAG — EWM AG

Защитный газ для сварки ТIG

Как можно понять из самого названия метода, для сварки TIG обычно используют инертные газы. Защитные газы нормированы в стандарте EN 439. Согласно данному стандарту они имеют обозначения l1, l2 и l3.
Наиболее часто при сварке TIG в качестве защитного газа применяется аргон (l1). Степень его чистоты должна составлять минимум 99,95 %. Для металлов, имеющих очень хорошую теплопроводность, таких как алюминий или медь, используют гелий (l2). При использовании гелия в качестве защитного газа сварочная дуга имеет более высокую температуру. Но, в первую очередь, обеспечивается более равномерное распределение тепла между ядром и краем сварочной дуги. При сварке ТIG чистый гелий используется редко и только в исключительных случаях. Вместо него в последние годы все чаще применяются смеси аргона и гелия (l3) с содержанием гелия 25, 50 или 75 %. Благодаря этому удается снизить температуру предварительного нагрева, например, толстых алюминиевых структур, для достижения достаточного провара. Более того, можно повысить скорость сварки. При сварке ТIG нержавеющих хромоникелевых сталей для этой цели также применяют смеси аргона с водородом (R1), однако для предотвращения образования пор содержание водорода не должно превышать 5 %.
Расход защитного газа зависит от диаметра газового сопла и окружающего воздушного потока. Ориентировочным значением для аргона является объемный расход 5-10 л/мин. При ветре или сквозняке (Рис. 4) при определенных условиях расход должен быть больше. При использовании смесей аргона и гелия ввиду небольшой плотности гелия необходимо установить большее значение расхода.

Группа R

В группу R входят смеси аргона с водородом, которые имеют раскисляющее действие. Наряду с аргоном и гелием газы группы R1 используются при сварке ТIG и плазменной сварке, а газы подгруппы 2 с высоким содержанием водорода (H) применяются для плазменной резки и защиты корня шва (формовочные газы).

Группа I

В группу I входят инертные газы. Это аргон (Ar) и гелий (He), а также смеси аргона и гелия. Они используются для сварки ТIG, MIG и плазменной сварки, а также для защиты корня шва.

Группа M

К группе M, в которую входят группы M1, M2 и M3, относят газовые смеси для сварки MAG. Каждая из этих групп имеет 3 или 4 подгруппы. Газы разделены на категории от M1.1 до M3.3 по окислительным свойствам, то есть газы M1.1 являются слабо окисляющими, а газы M3.3 обладают наиболее сильными окислительными свойствами. Главным компонентом всех этих газов является аргон, к активным компонентам добавляются кислород (O) или диоксид углерода (CO2) либо кислород вместе с диоксидом углерода (трехкомпонентные газы).

Группа C

В числе газов для сварки MAG в группу C входят чистый диоксид углерода и смесь диоксида углерода и кислорода. Последняя, однако, не применяется в Германии. Газы группы C обладают наиболее сильными окислительными свойствами, так как CO2 при высоких температурах сварочной дуги распадается. При этом помимо оксида углерода выделяется большое количество кислорода.

Состав газа влияет не только на окислительные свойства, но и на электрические и физические параметры в области сварочной дуги и, следовательно, характеристики сварки. Например, при добавлении гелия к аргону улучшается теплопроводность и теплосодержание атмосферы сварочной дуги. Благодаря этому сварочная дуга более мощная, что способствует лучшему провару. Примешивание активных компонентов к газовым смесям, помимо прочего, ведет к образованию более мелких капель при плавлении проволочных электродов. Также улучшается теплопередача в сварочной дуге. Это также позволяет добиться более качественного провара.
Требуемый расход защитного газа рассчитывается при помощи эмпирического правила: расход должен составлять 10-12 диаметров проволоки в литрах в минуту.
При сварке MIG алюминия из-за высокой окисляемости материала значения расхода должны немного превышать стандартные, а для газовых смесей аргона с гелием ввиду небольшой плотности гелия значения расхода должны быть гораздо выше. Сначала снижается давление газа, поступающего из баллона или из кольцевого трубопровода. Заданный уровень расхода можно посмотреть на манометре, выверенном с расходомерным соплом, или на расходомере с поплавковым указателем.

Условное обозначение сталей

Маркировка сталей

Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%). Буква А в конце марки, как и в углеродистой, так и в легированной стали, обозначает высококачественную сталь, т.е. сталь, содержащую меньше серы и фосфора.
Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой: Р – быстрорежущие, Е – магнитные, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические.

Пример расшифровки марки стали

Условные обозначения химических элементов:

азот ( N ) – А
алюминий ( Аl ) – Ю
бериллий ( Be ) – Л
бор ( B ) – Р
ванадий ( V ) – Ф
висмут ( Вi ) – Ви
вольфрам ( W ) – В
галлий ( Ga ) – Гл
иридий ( Ir ) – И
кадмий ( Cd ) – Кд
кобальт ( Co ) – К
кремний ( Si ) – C
магний ( Mg ) – Ш
марганец ( Mn ) – Г
свинец ( Pb ) – АС
медь ( Cu ) – Д
молибден ( Mo ) – М
никель ( Ni ) – Н
ниобий ( Nb) – Б
селен ( Se ) – Е
титан ( Ti ) – Т
углерод ( C ) – У
фосфор ( P ) – П
хром ( Cr ) – Х
цирконий ( Zr ) – Ц

Влияние примесей на стали и ее свойства

Углерод находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.

Кремний, если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает. При повышении содержания кремния значительно улучшаются упругие свойства, магнитопроницаемость, сопротивление коррозии и стойкость против окисления при высоких температурах.

Марганец, как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. Однако марганец образует с железом твердый раствор и несколько повышает твердость и прочность стали, незначительно уменьшая ее пластичность. Марганец связывает серу в соединение MnS, препятствуя образованию вредного соединения FeS. Кроме того, марганец раскисляет сталь. При высоком содержании марганца сталь приобретает исключительно большую твердость и сопротивление износу.

Сера является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, – свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость.
В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%.
Увеличение хрупкости стали при повышенном содержании серы используется иногда для улучшения обрабатываемости на станках, благодаря чему повышается производительность при обработке.

Фосфор также является вредной примесью. Он образует с железом соединение Fe3P, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки. Обычно они располагаются по границам зерен стали, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь приобретает очень высокую хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость). Особенно сказывается отрицательное влияние фосфора при высоком содержании углерода. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.

Легирующие элементы и их влияние на свойства стали

Хром – наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.

Никель сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.

Вольфрам образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.

Кремний в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.

Марганец при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.

Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан, цезий, неодим уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Факты об азоте, символ, открытие, свойства, использование

Что такое азот

Азот (произносится как Nye-treh-gen) — химический элемент, существующий в виде бесцветного двухатомного газа. Обозначаемый химическим символом N, он принадлежит к семейству неметаллов. Это пятый по распространенности элемент в земной коре, представленный молекулярной формулой N 2 [1, 2] . Существует 12 изотопов азота с массами от 11 до 19, из которых только N-14 и N-15 встречаются в природе [3] .

Символ азота

Где содержится азот

В земной атмосфере он составляет около 78% воздуха, который оценивается примерно в 4000 триллионов тонн. Извлекается из сжиженного воздуха фракционной перегонкой [1, 2] .

История

Происхождение названия: Произошло от греческих слов «нитрон» и «гены», что означает образование селитры. [1] .

Кто это открыл: Дэниел Резерфорд [1]

Когда, где и как он был обнаружен

Впервые он был получен в 1760-х годах двумя английскими учеными Генри Кавендишем и Джозефом Пристли при попытке отделить кислород от воздуха.Однако им не удалось подтвердить наличие нового газообразного элемента в атмосфере. Только в сентябре 1772 года в Эдинбурге, Шотландия, Резерфорд назвал его азотом после тщательного анализа [1] .

Азот

Идентификация

Атомный номер 7 [1]
Номер CAS 7727-37-9 [1]
Позиция в таблице Менделеева [1] Группа Период Блок
15 2 р

Место азота в Периодической таблице

Классификация, свойства и характеристики азота

Общие свойства

Относительная/средняя атомная масса 14. 007 [1]
Атомная масса/вес 14,007 атомных единиц массы [5]
Молярная масса/Молекулярная масса 28,014 г/моль [4]
Массовый номер 14

Физические свойства

Цвет/внешний вид Бесцветный [1]
Запах Без запаха [4]
Точка плавления/замерзания -210°C (-346°F) [1]
Температура кипения -195.795°C (-320,431°F) [1]
Плотность 0,001145 г/см 3 [1]
Стандартное/физическое состояние вещества при нормальной комнатной температуре (твердое/жидкое/газообразное) Газ [1]
Электропроводность Неизвестно [3]
Теплопроводность 0,02583 Втм -1 К -1 [4]

Химические свойства

Воспламеняемость негорючий [4]
Степень окисления/число окисления   -3 , -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5 [1]

Точечная структура азота Льюиса

Атомные данные азота (элемент 14)

Валентные электроны 5 [6]
Электронная конфигурация (конфигурация благородных газов) [He] 2s 2 2p 3[1]
Атомная структура [3]
— Количество электронов 7
— Количество нейтронов 7
— Количество протонов 7
Радиус атома
– Атомный радиус 1. 55 Å [1]
– Ковалентный радиус 0,71 Å [1]
Электроотрицательность 3,04 [3]
Ионный заряд -3 [7]
Энергия ионизации [1]

(кДжмоль -1 )

1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й
1402.328 2856.092 4578.156 7475.057 9444.969 53266,97 33603.91

Модель азота Бора (атомная структура)

Каково обычное использование азота

  • Шины, заполненные азотом, имеют более стабильное давление, чем шины, заполненные воздухом, что сводит к минимуму возможность утечки [1] .
  • Используется при отжиге нержавеющей стали для снижения напряжения и улучшения ее общей функции [1] .
  • Будучи инертным неметаллом, он используется для экранирования полупроводниковых устройств, таких как светоизлучающие диоды и транзисторы [1, 2] .
  • Жидкий азот является эффективным криогеном, используемым в медицинском аэрозольном оборудовании для удаления бородавок, доброкачественных опухолей и злокачественных поражений, а также для лечения других проблем, связанных с кожей [8] . Он также используется в качестве хладагента для хранения донорских органов, яйцеклеток, спермы и других клеток организма в медицинских целях и научных исследованиях. Кроме того, он помогает дольше хранить продукты [1] .
  • Органический азот является важным химическим компонентом удобрений, нейлона, красителей, азотной кислоты и взрывчатых веществ [1] .
  • Азотные сварочные аппараты для пластика используются при ремонте пластиковых компонентов автомобилей путем удаления кислорода [9] .
  • Азотистый иприт, тип иприта, состоящий из азота, используется в качестве химиотерапевтического средства при лечении рака [10] .

Ядовит ли элемент

Вдыхание высоких концентраций N 2 может привести к удушью, слабости и потере сознания [4] .Глубоководные ныряльщики склонны к состоянию, называемому наркозом, которое характеризуется такими симптомами, как галлюцинации, дезориентация, потеря концентрации и кратковременная потеря памяти в результате повышенного давления азота в крови [11] . Если жидкая форма неметалла вступает в контакт с кожей и глазами, это может вызвать некоторые опасные последствия, такие как обморожение, боль и ожоги [4] .

Жидкий азот

Интересные факты

  • Является основным компонентом белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) в организме большинства живых организмов [4] .
  • Во времена египетской цивилизации его получали нагреванием смеси навоза, соли и мочи [1] .
  • Азот иногда называют «дефлогистированным» или «сгоревшим», так как после удаления из воздуха всего кислорода он состоит только из прежнего [12] .

Стоимость азота

Поскольку он продается в виде баллонов, стандартный 50-литровый будет стоить вам около 150 долларов, в то время как цена на жидкий азот колеблется где-то в пределах 0 долларов.50 и 0,60 доллара за галлон.

Каталожные номера

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/7/nitrogen
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele007.html
  3. https://www.chemicool.com/elements/nitrogen.html
  4. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nitrogen#section=Top
  5. https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/nitrogen.htm
  6. https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Inorganic_Chemistry)/Descriptive_Chemistry/Elements_Organized_by_Block/2_p-Block_Elements/Group_15%3A_The_Nitrogen_Family/Z%3D007_Chemistry_of_Nitrogen_(%903D17_
  7. https://opencurriculum.org/9436/химические свойства азота/
  8. https://www.aafp.org/afp/2004/0515/p2365. html
  9. https://rts.i-car.com/collision-repair-news/nitrogen-hot-air-welding.html
  10. http://cutaneouslymphoma.stanford.edu/community/mustargen.html
  11. https://www.thoughtco.com/what-is-nitrogen-narcosis-2963052
  12. https://www.thoughtco.com/nitrogen-facts-606568

азотных элементов: (свойства, использует и факты)

    • N N
    • Nemeric Number: 7
    • 3 Атомный вес: 14 3 Point Plaining: -210 ° C ( -346 °F)
    • Температура кипения: -195 °C (-320 °F)
    • Открыт: Дэниелом Резерфордом

    Азот представляет собой газ с 7 протонами и 7 нейтронами в ядре.Это основной строительный блок нашей атмосферы. Наша атмосфера представляет собой смесь 21% кислорода, 78,1% азота и 0,9% других газов. Азот также является важным элементом для жизни, он присутствует в каждом живом существе, включая человека. Наша ДНК также содержит атомы азота.

    Характеристики и свойства

    • Азот — бесцветный газ без запаха.
    • Это неметаллический двухатомный газ с электроотрицательностью 3,0.
    • По своей природе это почти инертный газ.Однако он может реагировать с другими элементами, если условия правильные.

    Применение

    Азот широко используется в производстве многих изделий. Некоторые из его применений приведены ниже:

    • Большая часть азота используется для производства аммиака.
    • Используется для производства азотных удобрений и азотной кислоты.
    • Используется для создания инертной атмосферы для некоторых электрических цепей, экспериментальной среды и резервуаров со взрывчатой ​​жидкостью.
    • Также используется в жидком состоянии для переохлаждения вещей.

    Где находится?

    Атмосфера Состав Земли

    Азот – это газ, свободно и в изобилии присутствующий в атмосфере. Наша атмосфера состоит примерно из 78,1% азота. В промышленности используется метод фракционной перегонки для отделения азота от кислорода, паров воды и других газов. На Земле обнаружено много соединений азота, из которых мы можем извлечь азот, но получить азот из воздуха несложно.

    Открытие

    Дэниел Резерфорд в 1772 году проводил эксперимент в прямом эфире.В ходе этих экспериментов он обнаружил, что помимо кислорода в воздухе присутствует газ, который не поддерживает горение. Он назвал этот газ «вредным газом». Азот получил свое официальное название в 1790 году.

    Факты

    • Титан — спутник планеты Сатурн, чья атмосфера примерно на 98% состоит из азота.
    • Закись азота, также известная как веселящий газ, производится из азота. Он используется стоматологами для некоторых стоматологических процедур. Его называют веселящим газом, потому что он заставляет некоторых людей смеяться.
    • Азот используется в производстве динамита (взрывчатого вещества).
    • Азот является 7 самым распространенным элементом во Вселенной.
    • В организме человека содержится около 3% азота.

    Назад Главная &nbsp Далее

    Элементы

    Элементы — это чистые вещества. Атомы каждого элемента химически различны и отличается от любого другого элемента. около 110 элементов теперь известно. К 1980 г. 106 из них были однозначно охарактеризованы и приняты. Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC).С тех пор время элементы 107 и 109 были идентифицированы среди продуктов ядерной реакция. Поиски новых элементов продолжаются во многих лабораториях по всему миру. мир; новые элементы могут быть объявлены в любое время.


    A. Названия и символы элементов
    Каждый элемент имеет имя. Многие из этих названий вам уже знакомы — золото, серебро, медь, хлор, платина, углерод, кислород и азот. Сами названия интересны.Многие ссылаются на свойство элемента. Латинское название золота — aurum, что означает «сияющий рассвет». Латинское название ртути, Hydrargyrum, , означает «жидкое серебро».

    Продолжается практика именования элемента в честь одного из его свойств. Цезий был открыт в 1860 году немецким химиком Бунзеном (изобретателем горелки Бунзена). Поскольку этот элемент придает пламени синий цвет, Бунзен назвал его цезием от латинского слова caesius, означающего «небесно-голубой».”

    Другие элементы названы в честь людей. Куриум назван в честь Марии Кюри (1867-1934), пионера в изучении радиоактивности. Мария Кюри, французский ученый польского происхождения, была удостоена Нобелевской премии по физике в 1903 году за исследования радиоактивности. Она также была удостоена Нобелевской премии по химии в 1911 году за открытие элементов полония (названного в честь Польши) и радия (лат. радиус, «луч»).

    Некоторые элементы названы в честь мест.В честь небольшого городка Иттербю в Швеции названы четыре элемента: тербий, иттрий, эрбий и иттербий. Калифорний — еще один пример элемента, названного в честь места, где он был впервые обнаружен. Этот элемент не встречается в природе. Впервые он был получен в 1950 году в радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Беркли группой ученых во главе с Гленном Сиборгом. Сиборг также первым обнаружил кюрий в металлургической лаборатории Чикагского университета (ныне Аргоннская национальная лаборатория) в 1944 году.Сам Сиборг был назван лауреатом Нобелевской премии в 1951 году в честь его новаторской работы по получению других неизвестных элементов.

    У каждого элемента есть символ, одна или две буквы, которые представляют элемент так же, как ваши инициалы представляют вас. Символ элемента представляет один атом этого элемента. Для 14 элементов символ состоит из одной буквы. За возможным исключением иттрия (Y) и ванадия (V), вы, вероятно, знакомы с названиями всех элементов, имеющих однобуквенные обозначения.Эти элементы перечислены в таблице 3.1. Для 12 из этих элементов символом является первая буква имени.

    Калий был открыт в 1807 году и назван в честь поташа, вещества, из которого впервые был выделен калий. Символ калия, K, происходит от kalium , латинского слова, обозначающего калий. Вольфрам, открытый в 1783 году, имеет символ W, обозначающий вольфрамит, минерал, из которого впервые был выделен вольфрам.

    ТАБЛИЦА 3.1 Элементы с однобуквенными символами
    Символ Элемент
    Б бор
    С углерод
    Ф фтор
    Н водород
    я йод
    Н азот
    О кислород
    Символ Элемент
    Р фосфор
    К калий
    С сера
    Вт вольфрам
    У уран
    В ванадий
    Д иттрий

     

    Большинство других элементов имеют двухбуквенные символы. В этих двухбуквенных символах первая буква всегда заглавная, а вторая всегда строчная. Одиннадцать элементов имеют названия (и символы), начинающиеся с буквы С. Один из них, углерод, имеет однобуквенное обозначение С. Остальные десять имеют двухбуквенное обозначение (см. Таблицу 3.2).

    ТАБЛИЦА 3.2 Элементы, название которых начинается с буквы С
    Символ Элемент
    CD кадмий
    Ca кальций
    См. Калифорния
    С углерод
    Се церий
    цезий цезий
    Символ Элемент
    Класс хлор
    Кр хром
    Ко кобальт
    Медь медь
    См кюрий
       

    Б. Списки элементов
    Когда вы изучаете химию, вам часто понадобится список элементов. К см. список элементов нажмите здесь. Список включает символ, атомный номер и атомный вес элемента. Значение атомной числа и веса будут обсуждаться в главе 4. Пока достаточно знать, что каждый элемент имеет число от 1 до 110, называемое его атомным количество. Этот номер так же уникален для элемента, как и его имя или символ.

    Второй список, называемый периодической таблицей, упорядочивает элементы в порядке возрастания атомного номера в строках различной длины. Значение длины строки и отношения между элементами в одной строке или столбце будут обсуждаться в главе 5. Периодическая таблица появляется, если щелкнуть внутреннюю часть обложки этого текста. На протяжении всего текста мы будем ссылаться на периодическую таблицу, поскольку она содержит поразительное количество информации.Сейчас вам нужно только знать, что элементы в одном и том же столбце имеют схожие свойства и что толстая ступенчатая линия, пересекающая таблицу по диагонали от бора (B) к астату (At), отделяет металлические элементы от неметаллических. Периодическая таблица также показана на рис. 3.3. Заштрихованные области отмечают элементы, с которыми вы чаще всего столкнетесь в этом тексте.

    1. Металлы и неметаллы
    Металлы появляются ниже и левее жирной диагональной линии в периодической таблице.Характерными свойствами металла являются:

    1. Блестящий и блестящий.
    2. Проводит тепло и электричество.
    3. Пластичный и податливый; то есть его можно втянуть в проволоки и может быть забит в тонкий лист.
    4. Это твердое вещество при 20°C. Меркурий является единственным исключением из этого правило; это жидкость при комнатной температуре. Два других металла, галлий и цезия, имеют температуру плавления, близкую к комнатной температуре (19.8°С и 28,4°С).

    Неметаллы различаются по своим свойствам больше, чем металлы; у некоторых может быть даже одно или несколько из перечисленных металлических свойств. Некоторые неметаллы газообразны; хлор и азот являются газообразными неметаллами. При 20°C один из неметаллов, бром, является жидкие, а другие твердые тела, например углерод, сера и фосфор.

    Бром
    Углерод
    Сера
    Красный фосфор

    С.Раздача Элементов
    Известные элементы неравномерно распределены по всему миру. Только 91 из них находится в земной коре, океанах или атмосфере; остальные были произведены в лабораториях. Следы некоторых, но не всех этих элементов были обнаружены на Земле или в звездах. Поиски остальных продолжаются. Вы можете прочитать о его успехе или о выделении новых элементов, изучая этот текст.

    ТАБЛИЦА 3.3 Распределение элементов в земной коре, океаны и атмосфера
    Элемент Процент от
    общей массы
    кислород 49,2
    кремний 25,7
    алюминий 7,50
    железо 4. 71
    кальций 3,39
    натрий 2,63
    калий 2,40
    магний 1,93
    водород 0,87
    титан 0,58
    Элемент Процент от
    общей массы
    хлор 0.19
    фосфор 0,11
    марганец 0,09
    углерод 0,08
    сера 0,06
    барий 0,04
    азот 0,04
    фтор 0.03
    все остальные 0,49
       

     

    В таблице 3. 3 перечислены 18 элементов, наиболее распространенных в земной коре, океанах и атмосфере, а также их относительное процентное содержание в общей массе Земли. Одним из наиболее поразительных моментов в этом списке является поразительно неравномерное распределение элементов (см. рис. 3.4). Кислород, безусловно, самый распространенный элемент. Он составляет 21% объема атмосферы и 89% массы воды. Кислород в воздухе, воде и других местах составляет 49,2% массы земной коры, океанов и атмосферы. Кремний является вторым наиболее распространенным элементом на Земле (25,7% по массе). Кремний не встречается в природе в свободном виде, а встречается в сочетании с кислородом, в основном в виде диоксида кремния (SiO 2 ), в песке, кварце, горном хрустале, аметисте, агате, кремне, яшме и опале, а также в различных силикатах. минералы, такие как гранит, асбест, глина и слюда.Алюминий — самый распространенный металл в земной коре (7,5%). Он всегда встречается в природе в сочетании. Большая часть алюминия, используемого сегодня, получается путем переработки бокситов, руды, богатой оксидом алюминия. Эти три элемента (кислород, кремний и алюминий) плюс железо, кальций, натрий, калий и магний составляют более 97% массы земной коры, океанов и атмосферы. Еще одна удивительная особенность распределения элементов состоит в том, что некоторые из наиболее важных для нашей цивилизации металлов относятся к числу самых редких; эти металлы включают свинец, олово, медь, золото, ртуть, серебро и цинк.

    РИСУНОК 3.4 Относительное процентное содержание по массе элементов в земной коре, океанах и атмосфере.

    Распределение элементов в космосе сильно отличается от земного. Согласно современным знаниям, водород является самым распространенным элементом во Вселенной, на его долю приходится до 75% ее массы. Гелий и водород вместе составляют почти 100% массы Вселенной.

    В таблице 3.4 перечислены биологически важные элементы, которые содержатся в нормальном, здоровом организме. Первые четыре из этих элементов — кислород, углерод, водород и азот — составляют около 96% от общей массы тела (см. рис. 3.5). Другие перечисленные элементы, хотя и присутствуют в гораздо меньших количествах, тем не менее необходимы для хорошего здоровья.

    ТАБЛИЦА 3.4 Биологически важные элементы (количества на 70 кг массы тела)
    Основные
    элементы
    Приблизительное количество
    (кг)
    кислород 45.5
    углерод 12,6
    водород 7,0
    азот 2.1
    кальций 1,0
    фосфор 0,70
    магний 0,35
    калий 0. 24
    сера 0,18
    натрий 0,10
    хлор 0,10
    железо 0,003
    цинк 0,002
    Элементы, присутствующие в количествах менее
    , чем 1 мг
    (перечислены в алфавитном порядке)
    мышьяк
    хром
    кобальт
    медь
    фтор
    йод
    марганец
    молибден
    никель
    селен
    кремний
    ванадий
    РИСУНОК 3.5 Распределение элементов (по массе) в организме человека.


    D. Как элементы встречаются в природе
    Элементы встречаются в виде отдельных атомов или групп атомов, химически связанных друг с другом. Природа этих химических связей будет обсуждаться в главе 7. Группы атомов, связанных друг с другом химически, называются молекулами. или формульные единицы.

    Молекулы могут содержать атомы одного элемента или атомы разных элементов (в этом случае молекула представляет собой соединение.) Точно так же, как атом является наименьшей единицей элемента, молекула является наименьшей единицей соединения, то есть наименьшей единицей, имеющей химическую идентичность этого соединения.

    Давайте рассмотрим, как можно классифицировать элементы по тому, как они встречаются во Вселенной.

    1. Благородные газы
    Лишь несколько элементов встречаются в виде отдельных несвязанных атомов; В таблице 3.5 перечислены эти элементы. При нормальных условиях все эти элементы являются газами; вместе они известны как благородные газы. Их также называют одноатомными газами, что означает, что они существуют в несвязанном виде в виде отдельных атомов ( моно, означает «один»). Формула каждого благородного газа — это просто его символ. Когда требуется формула гелия, используется символ Не. Индекс 1 понятен.

    ТАБЛИЦА 3.5
    Инертные газы
    Символ Элемент
    Он гелий
    Не неон
    Ар аргон
    Кр криптон
    Хе ксенон
    Рн радон


    2.Металлы
    С чистыми металлами обращаются так, как если бы они существовали в виде отдельных несвязанных атомов даже в хотя образец чистого металла представляет собой совокупность миллиардов атомов. Таким образом, когда требуется формула меди, ее символ Cu используется для обозначения одного атома меди.

    Медный металл

    3.Неметаллы
    Некоторые неметаллы существуют при нормальных условиях температуры и давления, как молекулы, содержащие два, четыре или восемь атомов. Те неметаллы, которые встречаются в виде двухатомные (двухатомные) молекулы перечислены в таблице 3.6. Таким образом, мы используем O 2 как формула для кислорода, N 2 для азота и так далее. Среди неметаллы, сера существует как S 8 и фосфор находится как P 4 . Для других неметаллов (не перечисленных в таблице 3.5 или 3.6) одноатомная формула используется – например, As для мышьяка и Se для селена.

    ТАБЛИЦА 3.6 Двухатомные элементы
    Формула Имя Нормальное состояние
    Н 2 водород бесцветный газ
    Н 2 азот бесцветный газ
    О 2 кислород бесцветный газ
    Ф 2 фтор бледно-желтый газ
    Класс 2 хлор зеленовато-желтый газ
    Бр 2 бром темно-красная жидкость
    I 2 йод фиолетово-черный твердый

    4. Соединения
    Хотя многие элементы могут находиться в несвязанном состоянии, все элементы, за исключением некоторых благородных газов, также встречаются в соединениях с другими элементами. В разделе 3.1 мы определили соединение как вещество, которое может быть разложено обычными химическими средствами. Соединение также можно определить как чистое вещество, содержащее два или более элементов. Состав соединения выражается формулой, в которой используются символы всех элементов соединения.За каждым символом следует нижний индекс, число, которое показывает, сколько атомов элемента входит в одну молекулу (самую простую единицу) соединения; индекс 1 не отображается. Вода представляет собой соединение с формулой H 2 O, что означает, что одна молекула (или формульная единица) воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Соединение гидрокарбонат натрия имеет формулу NaHCO 3 , что означает, что одна формульная единица этого соединения содержит один атом натрия, один атом водорода, один атом углерода и три атома кислорода. Обратите внимание, что символы металлов в гидрокарбонате натрия записываются первыми, за ними следуют неметаллы, а из неметаллов кислород пишется последним. Этот порядок является обычным.

    Иногда формула может содержать группу символов, заключенных в круглые скобки. как, например, Cu(NO 3 ) 2 . Скобки означают, что группа атомов, которую они окружают, действует как единое целое. Нижний индекс, следующий за скобка означает, что группа берется два раза для каждого атома меди.

    Нитрат меди

    Свойства соединения совсем не похожи на свойства элементов, из которых он формируется. Этот факт становится очевидным, если мы сравним свойства углекислого газа, CO 2 (бесцветный газ, используемый в огнетушителях), с углеродом (черное горючее твердое вещество) и кислород (бесцветный газ, необходимый для горения). Свойства соединений более подробно обсуждаются в главе 6.

    Назад Главная &nbsp Далее

    Chemistry of Nitrogen (Z=7) – Chemistry LibreTexts

    Азот присутствует почти во всех белках и играет важную роль как в биохимических, так и в промышленных применениях. Азот образует прочные связи из-за своей способности образовывать тройную связь с самим собой и другими элементами. Таким образом, в соединениях азота содержится много энергии.Еще 100 лет назад мало что было известно об азоте. Теперь азот обычно используется для сохранения продуктов питания и в качестве удобрения.

    Введение

    Азот имеет 3 или 5 валентных электронов и находится на вершине 15-й группы периодической таблицы. У него может быть 3 или 5 валентных электронов, потому что он может связываться на внешних 2p- и 2s-орбиталях. Молекулярный азот (\(N_2\)) не вступает в реакцию при стандартной температуре и давлении и представляет собой бесцветный газ без запаха.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\) : Диаграмма Бора атома азота.

    Азот — неметаллический элемент, наиболее распространенный в атмосфере. Газообразный азот (N 2 ) составляет 78,1% объема земного воздуха. Он появляется только в 0,002% земной коры по массе. Соединения азота содержатся в пищевых продуктах, взрывчатых веществах, ядах и удобрениях. Азот входит в состав ДНК в виде азотистых оснований, а также в виде нейротрансмиттеров. Это один из крупнейших промышленных газов, который производится в промышленных масштабах в виде газа и жидкости.

    Таблица 1: Общие свойства азота
    Название и условное обозначение Азот, N
    Категория неметалл
    Атомный вес 14.0067
    Группа 15
    Электронная конфигурация 2 2 2п 3
    Валентные электроны 2, 5
    Фаза Газ

    История

    Азот, который составляет около 78% нашей атмосферы, представляет собой бесцветный газ без запаха, вкуса и химически неактивный газ при комнатной температуре. Он назван от греческого нитрон + гены образования соды. На протяжении многих лет в 1500-х и 1600-х годах ученые намекали, что помимо углекислого газа и кислорода в атмосфере есть еще один газ. Лишь в 1700-х годах ученые смогли доказать, что на самом деле существует еще один газ, набирающий массу в атмосфере Земли.

    Открыт в 1772 году Дэниелом Резерфордом (и независимо другими, такими как Пристли и Кавендиш), который смог удалить кислород и углекислый газ из замкнутой трубки, наполненной воздухом.Он показал, что существует остаточный газ, который не поддерживает горение, как кислород или углекислый газ. В то время как его эксперимент доказал существование азота, в Лондоне также проводились другие эксперименты, в которых это вещество называлось «сгоревшим» или «дефлогистированным воздухом».

    Азот является четвертым наиболее распространенным элементом в организме человека, и в известной Вселенной его больше, чем углерода или кремния. Большая часть коммерчески производимого газообразного азота извлекается из сжиженного воздуха. Из этого количества большая часть используется для производства аммиака (\(NH_3\)) по процессу Габера.Многое также превращается в азотную кислоту (\(HNO_3\)).

    Изотопы

    Азот имеет два встречающихся в природе изотопа, азот-14 и азот-15, , которые можно разделить химическим обменом или термической диффузией. У азота тоже есть изотопы с массой 12, 13, 16, 17, но они радиоактивны.

    • Азот 14 является наиболее распространенной формой азота и составляет более 99% всего азота, обнаруженного на Земле. Это стабильное соединение, нерадиоактивное.Азот-14 имеет наиболее практическое применение и встречается в сельскохозяйственной практике, консервировании пищевых продуктов, биохимических веществах и биомедицинских исследованиях. Азот-14 в изобилии содержится в атмосфере и среди многих живых организмов. Он имеет 5 валентных электронов и не является хорошим проводником.
    • Азот-15 — еще одна стабильная форма азота. Он часто используется в медицинских исследованиях и консервации. Этот элемент нерадиоактивен и поэтому иногда может использоваться в сельскохозяйственной практике.Азот-15 также используется в исследованиях мозга, в частности, в спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), поскольку в отличие от азота-14 (ядерный спин 1) он имеет ядерный спин 1/2, что имеет преимущества, когда дело доходит до наблюдения за исследованиями МРТ. и наблюдения ЯМР. Наконец, азот-15 можно использовать в качестве метки или в некоторых белках в биологии. Ученые в основном используют это соединение в исследовательских целях и еще не увидели его полного потенциала для использования в исследованиях мозга.

    Соединения

    Двумя наиболее распространенными соединениями азота являются нитрат калия (KNO 3 ) и нитрат натрия (NaNO 3 ).Эти два соединения образуются при разложении органических веществ, содержащих калий или натрий, и часто встречаются в удобрениях и побочных продуктах промышленных отходов. Большинство соединений азота имеют положительную свободную энергию Гиббса (т. е. реакции не протекают самопроизвольно).

    Рисунок \(\PageIndex{2}\) : Точечная структура молекулярного азота по Льюису

    Молекула диазота (\(N_2\)) представляет собой «необычайно стабильное» соединение, особенно потому, что азот образует тройную связь сам с собой. Эту тройную связь трудно разорвать.Чтобы диазот соответствовал правилу октета, он должен иметь тройную связь. Азот имеет в общей сложности 5 валентных электронов, поэтому удвоив его, мы получим в общей сложности 10 валентных электронов с двумя атомами азота. Октет требует, чтобы атом имел 8 полных электронов, чтобы иметь полную валентную оболочку, поэтому он должен иметь тройную связь. Соединение также очень инертно, так как имеет тройную связь. Тройные связи очень трудно разорвать, поэтому они сохраняют свою полную валентную оболочку, а не реагируют с другими соединениями или атомами.Подумайте об этом таким образом, каждая тройная связь подобна резиновой ленте, с тремя резиновыми лентами атомы азота очень притягиваются друг к другу.

    Нитриды

    Нитриды представляют собой соединения азота с менее электроотрицательным атомом; другими словами, это соединение с атомами, которые имеют менее полную валентную оболочку. Эти соединения образуются с литием и металлами группы 2. Нитриды обычно имеют степень окисления -3.

    \[3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2 \метка{1}\]

    При смешивании с водой азот образует аммиак, и этот нитрид-ион действует как очень сильное основание.-_{(водн.)} \метка{2}\]

    Когда азот образует с другими соединениями, он в первую очередь образует ковалентные связи. Обычно они производятся с другими металлами и выглядят так: MN, M 3 N и M 4 N. Эти соединения обычно твердые, инертные и имеют высокие температуры плавления из-за способности азота образовывать тройные ковалентные связи.

    Ионы аммония

    Азот фиксируется путем реакции с газообразным водородом над катализатором. Этот процесс используется для производства аммиака. Как упоминалось ранее, этот процесс позволяет нам использовать азот в качестве удобрения, потому что он разрушает прочную тройную связь, удерживаемую N 2 . Знаменитый процесс Габера-Боша для синтеза аммиака выглядит так:

    \[N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \label{3}\]

    Аммиак является основанием и также используется в типичных кислотно-щелочных реакциях.

    \[2NH_{3(водн.)} + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_{4(водн.)} \label{4}\]

    Ионы нитрида являются очень сильными основаниями, особенно в водных растворах.

    Оксиды азота

    Нитриды имеют различные степени окисления от +1 до +5 для оксидных соединений. Почти все образующиеся оксиды являются газами и существуют при 25 градусах Цельсия. Оксиды азота кислые и легко присоединяют протоны.

    \[N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_{3 (водный)} \label{5}\]

    Оксиды играют большую роль в живых организмах. Они могут быть полезными, но опасными.

    • Монооксид азота (N 2 O) — анестетик, используемый стоматологами в качестве веселящего газа.
    • Двуокись азота (NO 2 ) вредна. Он связывается с молекулами гемоглобина, не позволяя молекуле выделять кислород по всему телу. Он выделяется из автомобилей и очень вреден.
    • Нитрат (NO 3 ) представляет собой многоатомный ион.
    • Более нестабильные оксиды азота позволяют путешествовать в космос.

    Гидриды

    Гидриды азота включают аммиак (NH 3 ) и гидразин (N 2 H 4 ).

    • В водном растворе аммиак образует описанный выше ион аммония, обладающий особыми амфипротными свойствами.
    • Гидразин обычно используется в качестве ракетного топлива

    Применение азота

    • Азот обеспечивает защиту нашей атмосферы для производства химикатов и электронных отсеков.
    • Азот используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве для стимулирования роста.
    • Газ под давлением для масла.
    • Хладагент (например, для быстрой заморозки продуктов)
    • Взрывчатые вещества.
    • Обработка/защита металлов с помощью азота вместо кислорода

    Ссылки

    1. Петруччи, Ральф Х., Уильям Харвуд и Ф. Херринг. Общая химия: принципы и современные приложения. 8 Изд. Нью-Джерси: Pearson Education Inc., 2001.
    2. .
    3. Садава, Дэвид и др. ЖИЗНЬ: биология. Издание восьмое.Ассоциированный Синауэр.
    4. Томас, Джейкоб. Азот и его применение в современном будущем . Издательство государственного университета Сан-Диего: 2007.
    5. .

    Проблемы

    • Завершите и сбалансируйте следующие уравнения

    N 2 + ___H 2 → ___NH _

    H 2 N 2 O 2 → ?

    2NH 3 + CO 2 → ?

    __Mg + N 2 → Mg _ N _

    N 2 H 5 + H 2 O → ?

    • Какие существуют изотопы азота?
    • Список оксиадационных состояний различных оксидов азота: N 2 O, NO, N 2 O 3 , N 2 O 4 , N 2 O 5
    • Перечислите различные элементы, с которыми азот будет реагировать, делая его щелочным или кислым.
    • Использование азота

    Ответы

    • Завершите и сбалансируйте следующие уравнения

    N 2 + 3H 2 → 2NH 3 (процесс Габера)

    H 2 N 2 O 2 → HNO

    2NH 3 + CO 2 → (NH 2 ) 2 CO + H 2 O

    2Mg + 3N 2 → Mg 3 N 2

    N 2 H 5 + H 2 O → N 2 + H + + H 2 O

    • Какие существуют изотопы азота?

    Стабильные формы включают азот-14 и азот-15

    • Перечислите степени окисления различных оксидов азота: +1, +2, +3, +4, +5 соответственно
    • Перечислите различные элементы, с которыми азот будет реагировать, чтобы сделать его щелочным или кислотным: Ион нитрида является сильным основанием при реакции с водой, аммиак обычно является слабой кислотой
    • Использование азота включает анестетик, хладагент, металлический протектор

    Список химических символов — Bodycote Plc

    ..
    Химический символ Наименование элемента Атомный N или Происхождение символа
    Ас Актиний 89  
    Агр Серебро 47 От латинского   Argentum , что первоначально означало блестящий металл
    Ал Алюминий 13  
    Ам Америций 95  
    Ар Аргон 18  
    Как Мышьяк 33  
    В Астатин 85  
    Золото Золото 79 От латинского   Aurum , что первоначально означало желтый
    Б Бор 5  
    Ба Барий 56  
    Бе Бериллий 4  
    Бх Борий 107  
    Би Висмут 83  
    Бк Берклиум 97  
    Бр Бром 35  
    С Углерод 6  
    Ка Кальций 20  
    CD Кадмий 48  
    Се Церий 58  
    См. Калифорния 98  
    Класс Хлор 17  
    См Кюриум 96  
    Ко Кобальт 27  
    Кр Хром 24  
    Цс Цезий 55  
    Медь Медь 29 От  Cuprum , латинское название Кипра, римского источника меди
    Дс Дармштадтиум 110  
    Дб Дубний 105  
    Дай Диспрозий 66  
    Эр Эрбий 68  
    Эс Эйнштейний 99  
    ЕС Европий 63  
    Ф Фтор 9  
    Fe Железо 26 От  Ferrum , латинское название железа
    FM Фермиум 100  
    Пт Франций 87  
    Га Галлий 31  
    Гд Гадолиний 64  
    Ге Германий 32  
    Н Водород 1  
    Он Гелий 2  
    Хф Гафний 72  
    ртутного столба Меркурий 80 От латинского   Hydragyrum означает жидкое серебро
    Хо Гольмий 67  
    Гс Хассиум 108  
    я Йод 53  
    В Индий 49  
    Ир Иридий 77  
    К Калий 19 От латинского   Kalium означает щелочь
    Кр Криптон 36  
    Ла Лантан 57  
    Ли Литий 3  
    Лир Лоуренсиум 103  
    Лу Лютеций 71  
    Мд Менделевий 101  
    мг Магний 12  
    Мн Марганец 25  
    Пн Молибден 42  
    Мт Мейтнерий 109  
    Н Азот 7  
    Нет данных Натрий 11 От  Natrium , латинского названия карбоната натрия
    Ниобий 41  
    Нд Неодим 60  
    Не Неон 10  
    Никель Никель 28  
    Нобелий 102  
    Нп Нептуний 93  
    О Кислород 8  
    Ос Осмий 76  
    П Фосфор 15  
    Па Протактиний 91  
    Pb Свинец 82 От латинского   Plumbum означает мягкий белый металл
    Pd Палладий 46  
    Пм Прометий 61  
    ПО Полоний 84  
    Пр Празеодим 59  
    Пт Платина 78  
    Полиуретан Плутоний 94  
    Ра ​​ Радий 88  
    Руб Рубидий 37  
    Ре Рений 75  
    РФ Резерфордий 104  
    Рг Рентгений 111  
    Правая Родий 45  
    Р-н Радон 86  
    Россия Рутений 44  
    С Сера 16  
    Сб Сурьма 51 От латинского   Stibium означает косметический порошок
    Sc Скандий 21  
    Се Селен 34  
    Сг Сиборгиум 106  
    Си Силикон 14  
    См Самарий 62  
    Сн Олово 50 От Stannum , латинское слово   для олова
    Старший Стронций 38  
    Та ​​ Тантал 73  
    Тб Тербий 65  
    ТК Технеций 43  
    Те Теллур 52  
    Чт Торий 90  
    Ти Титан 22  
    Тл Таллий 81  
    Тм Тулий 69  
    У Уран 92  
    В Ванадий 23  
    Ш Вольфрам 74 Из Вольфрам , старое название элемента, полученного из его руды, Вольфрамит
    Хе Ксенон 54  
    Д Иттрий 39  
    Ыб Иттербий 70  
    Цинк Цинк 30  
    Зр Цирконий 40  

    Элемент, открытие, производство, использование и фиксация

    Элемент азота

    Азот , символ N, химическая формула N 2 — бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, неметаллический газ, важный элемент живой материи или элемент таблицы Менделеева 15-й группы в химии. Это самое распространенное вещество (78 процентов по объему и 75 процентов по весу) в земной атмосфере в виде диазотистого газа (N 2 ). Обилие азота в горных породах и почве земной среды удивительно низкое (около 19 ppm), сравнимое с галлием, ниобием и литием. Только азотистые минералы, такие как нитрат калия (селитра) и нитрат натрия (чилийская селитра), выделяются с помощью азотной кислоты под действием нитрифицирующих или фиксирующих бактерий.

    Кто открыл азот?

    Карл Вильгельм Шееле и Генри Кавендиш независимо друг от друга открыли и выделили азот, но заслуга в этом открытии принадлежит шотландскому врачу Дэниелу Резерфорду в 1772 году.Резерфорд приписал себе это, потому что его работа была впервые опубликована в научном журнале. Название азот было дано французским химиком Жаном-Антуаном-Клодом Шапталем в 1790 году, потому что он был обнаружен в азотной кислоте и нитратных соединениях.

    Где содержится азот?

    Крупные месторождения соединений азота, таких как нитраты, находятся в Боливии, Италии, Испании, России и некоторых регионах Индии. Основное вмешательство человека происходит через искусственную фиксацию для производства удобрений для удовлетворения растущего спроса на продукты питания для растущей человеческой семьи.

    Изотопы

    При изучении химии природный азот состоит в основном из двух соболиных изотопов, таких как 14 N и 15 N, с относительным содержанием 14 N/ 15 N ~ 272:1. Эти радиоактивные изотопы могут быть получены или разделены обменной реакцией или термодиффузией. Британский физик Эрнест Резерфорд в 1919 году впервые представил искусственные факты радиоактивной ядерной реакции путем бомбардировки альфа-излучения изотопом N-14 с образованием частиц O-17 и протонов.

    Химические свойства

    Химия азота описывает, что атом может получить следующую электронную конфигурацию благородного газа, получив три электрона и образовав ион N -3 (степень окисления = -3). Однако такое присоединение электрона связано с большим положительным изменением энтальпии. Следовательно, образование нитрид-иона (N -3 ) требует энергии 2130 кДж моль -1 и происходит только в солеподобных нитридах сильно электроположительных металлов, таких как литий (Li), бериллий (Be), магний (Mg ), кальций (Ca) и др.

    Большинство химических соединений являются ковалентными соединениями со степенью окисления +3 или +5, но общая степень окисления элемента охватывает широкий диапазон от -3 (в NH 3 ) до +5 (HNO 3 ). Из-за отсутствия энергетически вакантных d-орбиталей у него нет возможности для расширения валентности.

    Производство азота

    Производство азота из воздуха

    Промышленно или коммерчески большие количества азота получают при выделении кислорода фракционной перегонкой жидкого воздуха.Молекула N 2 выкипает раньше кислорода, поскольку ее температура кипения ниже (N 2 : -195,8 °С; О 2 : -183,1 °С). Продукт обычно содержит долю аргона. Его также можно производить в больших масштабах путем сжигания углерода или углеводорода в воздухе, при этом образующийся углекислый газ и вода отделяются от газовой смеси.

    Лабораторный препарат азота

    Получают в лаборатории нагреванием растворов нитрата аммония (NH 4 NO 2 ), окислением аммиака бромной водой или горячей окисью меди.Мелкомасштабный или очень чистый азот получают путем нагревания азида бария, Ba(N 3 ) 2, или азида натрия (NaN 3 ).

    Для чего используется азот?

    Элементарный азот в основном используется для создания инертной атмосферы в металлургии и различных химических отраслях промышленности, таких как металлургия для сварки, пайки и пайки, нефтехимическая промышленность (в качестве продувки). Азот в больших количествах используется в химической промышленности для производства аммиака и цианамида кальция, полезных химикатов для криогенных исследований, ингибиторов огня или взрывов.

    Использование жидкого азота

    Жидкий азот используется при низкотемпературной обработке, измельчении резины и резиноподобных веществ, консервации биологических образцов и подобных низкотемпературных применениях. В медицине жидкий азот используется в качестве хладагента для быстрой заморозки с целью сохранения крови, костного мозга, тканей, бактерий и спермы.

    Что такое азотфиксация?

    Это важный тип химического элемента для роста растений и животных в природе и постоянного обмена между атмосферой и биосферой.Около 60% N 2 поступает в почву под действием нитрифицирующих бактерий (Rhizobium, Anabaena, Nostoc, Azotobactor и Clostridium pastorium), которые превращают диазот непосредственно в нитраты или соли аммония.

    Бактерии Rhizobium

    Rhizobium являются наиболее важными бактериями в этой категории, которые симбиотически живут в клубеньках или корнях некоторых растений, таких как бобовые, горох, фасоль и т. д. Фермент фиксации азота нитрогеназа в природе фиксирует N 2 в почве впоследствии больше, чем искусственное закрепление с помощью процесса Габера (150 млн тонн против 120 млн тонн).

    Промышленная фиксация азота

    Промышленная фиксация используется для выращивания азота в почве для производства большого количества продуктов питания для постоянно растущего населения мира. Основная процедура включает процесс Габера для производства аммиака, который превращается в азотную кислоту и другие удобрения.

    Что такое азотный цикл?

    Освещение в верхних слоях атмосферы приводит к образованию NO и NO 2 , которые переносятся азотнокислыми дождями в почву.Чтобы сбалансировать круговорот азота в природе, он возвращается в атмосферу посредством следующих основных этапов: гибели или разложения растений и животных, обнаруживаемых при сгорании древесины, угля и нефти. Дренаж поверхностных вод несет в море некоторое количество газообразного азота, который используется для поддержания общей морской жизни.

    Что такое азот – Свойства элемента азота – Символ N

    Что такое азот

    Азот – это химический элемент с атомным номером 7 , что означает наличие 7 протонов и 7 электронов в атомной структуре. Химический символ для азота равен N .

    Азот представляет собой бесцветный нереакционноспособный газ без запаха, который составляет около 78% земной атмосферы. Жидкий азот (полученный путем перегонки жидкого воздуха) кипит при температуре 77,4 Кельвина (-195,8 ° C) и используется в качестве хладагента.

    азота – Properties

    3
    70053 N N
    Элемент Non Metal
    Фаза при STP Газ
    Атомная масса [а.е.м.] 14.0067
    Плотность на STP [G / CM3] 1.251
    Электронная конфигурация [HE] 2S2 2P3
    Возможные окисление состояния + 1,2,3,4,5 / – – 1,2,3
    Электрон сродство [KJ / MOL] 7
    70050
    Электронегативность [Шкала Полинга] 3. 04
    1-й энергии ионизации [EV] 14.5341
    год Discovery 1772
    Discoverer Rutherford, Daniel
    Термические свойства
    Температура плавления 200,50 [по шкале Цельсия]9
    Машина кипения [Celsius Scale] -195.8
    Термальная проводимость [W / M K] 0,02598
    Удельное тепло [J / G K] 1.04
    Тепло Фьюжн [KJ / MOL] 0.3604
    Тепловое тепло [KJ / MOL] 2.7928

    см. Также: Свойства азота

    атомная масса атомной массы

    атомная масса азота 14.0067 у.

    Обратите внимание, что каждый элемент может содержать больше изотопов, поэтому результирующая атомная масса рассчитывается на основе встречающихся в природе изотопов и их распространенности.

    Единицей измерения массы является атомная единица массы (а.е.м.) . Одна атомная единица массы равна 1,66 х 10 -24  граммов. Одна единая атомная единица массы составляет приблизительно массы одного нуклона (либо отдельного протона, либо нейтрона) и численно эквивалентна 1 г/моль.

    Для 12 C атомная масса точно равна 12u, поскольку из нее определяется единица атомной массы.Изотопная масса обычно отличается для других изотопов и обычно находится в пределах 0,1 ед от массового числа. Например, 63 Cu (29 протонов и 34 нейтрона) имеет массовое число 63, а изотопная масса в его основном ядерном состоянии составляет 62, ед.

    Существуют две причины различия между массовым числом и изотопной массой, известной как дефект массы:

    1. Нейтрон немного тяжелее , чем протон .Это увеличивает массу ядер с большим количеством нейтронов, чем протонов, относительно шкалы единиц атомной массы, основанной на 12 C с равным количеством протонов и нейтронов.
    2. Энергия связи между ядрами различается. Ядро с большей энергией связи имеет меньшую общую энергию и, следовательно, меньшую массу согласно соотношению эквивалентности массы и энергии Эйнштейна E = mc 2 . Для 63 Cu, атомная масса меньше 63, так что это должно быть доминирующим фактором.

    См. также: Массовый номер

    Плотность азота

    Плотность азота 1,251 г/см 3 .

    Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.

    Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем:

    ρ = m/V

    вещества, деленное на общий объем (V), занимаемый этим веществом.Стандартная единица СИ составляет килограмма на кубический метр ( кг/м 3 ). Стандартная английская единица измерения равна массе фунтов на кубический фут ( фунта/фут 3 ).

    См. также: Что такое плотность

    См. также: Самые плотные материалы Земли

    Сродство к электрону и электроотрицательность азота

    Сродство к электрону азота составляет 9002 9 кДж/моль.

    Электроотрицательность азота  3.04 .

    Сродство к электрону

    В химии и атомной физике сродство к электрону атома или молекулы определяется как:

    изменение энергии (в кДж/моль) нейтрального атома или молекулы (в газовая фаза), когда к атому присоединяется электрон с образованием отрицательного иона .

    X + e → X + энергия        Сродство = – ∆H

    Другими словами, это можно выразить как вероятность нейтрального атома получить электрон . Обратите внимание, что энергия ионизации измеряет тенденцию нейтрального атома сопротивляться потере электронов. Сродство к электрону измерить труднее, чем энергию ионизации.

    Атом азота в газовой фазе, например, выделяет энергию, когда он получает электрон для образования иона азота.

    N + e → N        – ∆H = сродство = 7 кДж/моль

    Чтобы правильно использовать сродство к электрону, важно следить за знаками. При присоединении электрона к нейтральному атому выделяется энергия.Это сродство известно как сродство к первому электрону, и эти энергии отрицательны. По соглашению отрицательный знак показывает высвобождение энергии. Однако для присоединения электрона к отрицательному иону требуется больше энергии, что подавляет любое высвобождение энергии в процессе присоединения электрона. Это сродство известно как сродство ко второму электрону, и эти энергии положительны.

    Сродство неметаллов и сродство металлов

    • Металлы: Металлы любят терять валентные электроны, чтобы сформировать катионы, чтобы иметь полностью стабильную оболочку. Электронное сродство металлов ниже, чем у неметаллов. Меркурий слабее всего притягивает лишний электрон.
    • Неметаллы: Как правило, неметаллы имеют более положительное сродство к электрону, чем металлы. Неметаллы любят приобретать электроны для образования анионов, чтобы иметь полностью стабильную электронную оболочку. Хлор наиболее сильно притягивает лишние электроны. Сродство благородных газов к электрону окончательно не измерено, поэтому оно может иметь или не иметь слегка отрицательные значения.

    Электроотрицательность

    Электроотрицательность , символ χ, является химическим свойством, которое описывает тенденцию атома притягивать электроны к этому атому.Для этой цели чаще всего используется безразмерная величина , шкала Полинга , символ χ.

    Электроотрицательность азота:

    χ = 3,04

    В общем случае на электроотрицательность атома влияет как его атомный номер, так и расстояние, на котором находятся его валентные электроны от заряженного ядра. Чем выше связанное число электроотрицательности, тем больше элемент или соединение притягивает к себе электроны.

    Наиболее электроотрицательному атому фтора присвоено значение 4.0, а значения варьируются до цезия и франция, которые являются наименее электроотрицательными при 0,7.

    Энергия первой ионизации азота

    Энергия первой ионизации азота 14,5341 эВ .

    Энергия ионизации , также называемая потенциалом ионизации , представляет собой энергию, необходимую для удаления электрона из нейтрального атома.

    X + энергия → X + + e

    где X – любой атом или молекула, способная к ионизации, X + – атом или молекула, у которых удален электрон (положительный ион), и e — удаленный электрон.

    Атому азота, например, требуется следующая энергия ионизации для удаления самого внешнего электрона.

    N + IE → N + + e        IE = 14,5341 эВ

    Чаще всего используется энергия ионизации, связанная с удалением первого электрона. Энергия ионизации n th относится к количеству энергии, необходимой для удаления электрона из частиц с зарядом ( n -1 ).

    1st Ионизация Energy

    x → x + + E

    2-й ионизационный Energy

    x + → x 2+ + E

    3000-

    3004 x 2 + → X 3+ + e

    Энергия ионизации для различных элементов

    Энергия ионизации приходится на каждый удаленный электрон.Электроны, вращающиеся вокруг ядра, движутся по довольно четко определенным орбитам. Некоторые из этих электронов более прочно связаны в атоме, чем другие. Например, для удаления самого внешнего электрона из атома свинца требуется всего 7,38 эВ, а для удаления самого внутреннего электрона требуется 88 000 эВ. Помогает понять реакционную способность элементов (особенно металлов, которые теряют электроны).

    Как правило, энергия ионизации увеличивается при движении вверх по группе и при перемещении слева направо по периоду.Более того:

    • Энергия ионизации самая низкая для щелочных металлов, которые имеют один электрон вне замкнутой оболочки.
    • Энергия ионизации возрастает по ряду на периодическом максимуме для благородных газов, имеющих замкнутые оболочки.

    Например, для ионизации натрия требуется всего 496 кДж/моль или 5,14 эВ/атом. С другой стороны, неон, благородный газ, непосредственно предшествующий ему в таблице Менделеева, требует 2081 кДж/моль или 21,56 эВ/атом.

     

    Азот – температура плавления и кипения

    Температура плавления азота -209,9°C .

    Температура кипения азота -195,8°C .

    Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.

    Температура кипения – насыщение

    В термодинамике насыщение определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданных температуре и давлении.Температура, при которой начинает происходить испарение  (кипение) при данном давлении, называется  температурой  насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) при данной температуре, называется давлением насыщения. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода от пара к жидкости, ее называют точкой конденсации.

    Точка плавления – насыщение

    В термодинамике точка плавления определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут находиться в равновесии.Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода из жидкого состояния в твердое, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.

    Азот – удельная теплоемкость, скрытая теплота плавления, скрытая теплота парообразования

    Удельная теплоемкость азота  1,04 Дж/г K .

    Скрытая теплота плавления азота 0,3604 кДж/моль .

    Скрытая теплота парообразования азота составляет 2,7928 кДж/моль .

    Удельная теплоемкость

    Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость — это свойство, связанное с внутренней энергией , которое очень важно в термодинамике. Интенсивные свойства C V и C P определены для чистых, простых сжимаемых веществ в качестве частичных производных внутренней энергии U (T, V) и Enthalpy H (T, p) соответственно:

    , где индексы v и p обозначают переменные, удерживаемые фиксированными при дифференцировании. Свойства c v и c p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), потому что при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии. добавляется за счет теплопередачи. Их единицы СИ составляют Дж/кг K или Дж/моль K .

    Различные вещества подвергаются воздействию различных величин за счет добавления тепла .При подводе к разным веществам определенного количества теплоты их температуры увеличиваются на разную величину.

    Теплоемкость  является экстенсивным свойством материи, то есть пропорциональна размеру системы. Теплоемкость C  выражается в единицах измерения энергии на градус или энергии на кельвин. При выражении того же явления в виде интенсивного свойства теплоемкость делится на количество вещества, массу или объем. Таким образом, количество не зависит от размера или степени выборки.

     

    Скрытая теплота парообразования

    Обычно, когда материал изменяет фазу из твердой в жидкую или из жидкой в ​​газообразную, на это фазовое изменение затрачивается определенное количество энергии. В случае фазового перехода из жидкости в газ это количество энергии известно как энтальпия испарения  (символ ∆H vap ; единица измерения: Дж), также известная как (скрытая) теплота парообразования или теплота испарения.В качестве примера см. рисунок, на котором описаны фазовые переходы воды.

    Скрытая теплота – это количество теплоты, добавляемое к веществу или отводимое от него для изменения фазы. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения и должна обеспечить энергию, необходимую для расширения газа ( pΔV работа ). При добавлении скрытой теплоты изменения температуры не происходит. Энтальпия парообразования зависит от давления, при котором происходит это превращение.

    Скрытая теплота плавления

    В случае перехода твердой фазы в жидкую изменение энтальпии, необходимое для изменения ее состояния, известно как энтальпия плавления (символ ∆H fus ; единица измерения: Дж), также известная как (скрытая) теплота плавления .Скрытая теплота — это количество теплоты, добавляемое к веществу или отводимое от него для осуществления фазового перехода. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения, а также должна обеспечивать энергию, необходимую для расширения системы ( pΔV работа ).

    Жидкая фаза имеет более высокую внутреннюю энергию, чем твердая фаза. Это означает, что к твердому телу должна быть подведена энергия, чтобы расплавить его, а энергия высвобождается из жидкости при ее замерзании, потому что молекулы в жидкости испытывают более слабые межмолекулярные силы и, следовательно, имеют более высокую потенциальную энергию (своего рода энергия диссоциации связи для межмолекулярные силы).