- Азот соединяется с кислородом при высокой температуре
- Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (1 часть):
- Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (2 часть):
- Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (3 часть):
- Минеральные удобрения
- Распространенность оксигена в природе
- Соединения азота с кислородом
Азот соединяется с кислородом при высокой температуре
Азот соединяется с кислородом при высокой температуре порядка и выше. Вместе с тем оксид азота распадается ещё до того, как будет достигнута область температур, при которых равновесие процесса образования оксида азота заметно сдвигается в направлении слева направо. Поэтому, чтобы избежать термического разложения окиси азота, смесь прореагировавших газов необходимо охлаждать мгновенно до
и выше. Вместе с тем оксид азота распадается ещё до того, как будет достигнута область температур, при которых равновесие процесса образования оксида азота заметно сдвигается в направлении слева направо. Поэтому, чтобы избежать термического разложения окиси азота, смесь прореагировавших газов необходимо охлаждать мгновенно до
:
На практике высоких температур при синтезе окиси азота достигают применением вольтовой дуги. При этом температура реакции достигает . Образующуюся окись азота быстро охлаждают («замораживание» равновесия).
Давление не оказывает заметного влияния на выход окиси азота, так как реакция образования NO из газов . Образующуюся окись азота быстро охлаждают («замораживание» равновесия).
Давление не оказывает заметного влияния на выход окиси азота, так как реакция образования NO из газов и
протекает без изменения объема, скорость же реакции при повышении давления увеличивается пропорционально квадрату давления. Однако повышение давления, в связи с увеличением сопротивления газовой смеси прохождению электрического тока, на практике не применяется.
Азотным ангидридом называют соединение, отвечающее формуле протекает без изменения объема, скорость же реакции при повышении давления увеличивается пропорционально квадрату давления. Однако повышение давления, в связи с увеличением сопротивления газовой смеси прохождению электрического тока, на практике не применяется.
Азотным ангидридом называют соединение, отвечающее формуле . Азотный ангидрид – бесцветное кристаллическое вещество, расплывающееся на воздухе вследствие высокой гигроскопичности; плотность его 1,63; температура плавления
, кипения —
, кипения —
.
с водой дает азотную кислоту:
И получается из азотной кислоты действием на неё водоотнимающими средствами, например фосфорным ангидридом:
Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (1 часть):
Атомный номер | Химический элемент | Символ | Количество электронов, протонов и нейтронов |
1 | Водород | H | 1 электрон, 1 протон, 0 нейтронов |
2 | Гелий | He | 2 электрона, 2 протона, 2 нейтрона |
3 | Литий | Li | 3 электрона, 3 протона, 4 нейтрона |
4 | Бериллий | Be | 4 электрона, 4 протона, 5 нейтронов |
5 | Бор | B | 5 электронов, 5 протонов, 6 нейтронов |
6 | Углерод | C | 6 электронов, 6 протонов, 6 нейтронов |
7 | Азот | N | 7 электронов, 7 протонов, 7 нейтронов |
8 | Кислород | O | 8 электронов, 8 протонов, 8 нейтронов |
9 | Фтор | F | 9 электронов, 9 протонов, 10 нейтронов |
10 | Неон | Ne | 10 электронов, 10 протонов, 10 нейтронов |
11 | Натрий | Na | 11 электронов, 11 протонов, 12 нейтронов |
12 | Магний | Mg | 12 электронов, 12 протонов, 12 нейтронов |
13 | Алюминий | Al | 13 электронов, 13 протонов, 14 нейтронов |
14 | Кремний | Si | 14 электронов, 14 протонов, 14 нейтронов |
15 | Фосфор | P | 15 электронов, 15 протонов, 16 нейтронов |
16 | Сера | S | 16 электронов, 16 протонов, 16 нейтронов |
17 | Хлор | Cl | 17 электронов, 17 протонов, 18 нейтронов |
18 | Аргон | Ar | 18 электронов, 18 протонов, 22 нейтронов |
19 | Калий | K | 19 электронов, 19 протонов, 20 нейтронов |
20 | Кальций | Ca | 20 электронов, 20 протонов, 20 нейтронов |
21 | Скандий | Sc | 21 электрон, 21 протон, 24 нейтрона |
22 | Титан | Ti | 22 электрона, 22 протона, 26 нейтронов |
23 | Ванадий | V | 23 электрона, 23 протона, 28 нейтронов |
24 | Хром | Cr | 24 электрона, 24 протона, 28 нейтронов |
25 | Марганец | Mn | 25 электронов, 25 протонов, 30 нейтронов |
26 | Железо | Fe | 26 электронов, 26 протонов, 30 нейтронов |
27 | Кобальт | Co | 27 электронов, 27 протонов, 32 нейтрона |
28 | Никель | Ni | 28 электронов, 28 протонов, 31 нейтрон |
29 | Медь | Cu | 29 электронов, 29 протонов, 35 нейтронов |
30 | Цинк | Zn | 30 электронов, 30 протонов, 35 нейтронов |
31 | Галлий | Ga | 31 электрон, 31 протон, 39 нейтронов |
32 | Германий | Ge | 32 электрона, 32 протона, 41 нейтрон |
33 | Мышьяк | As | 33 электрона, 33 протона, 42 нейтрона |
34 | Селен | Se | 34 электрона, 34 протона, 45 нейтронов |
35 | Бром | Br | 35 электронов, 35 протонов, 45 нейтронов |
Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (2 часть):
36 | Криптон | Kr | 36 электронов, 36 протонов, 48 нейтронов |
37 | Рубидий | Rb | 37 электронов, 37 протонов, 48 нейтронов |
38 | Стронций | Sr | 38 электронов, 38 протонов, 50 нейтронов |
39 | Иттрий | Y | 39 электронов, 39 протонов, 50 нейтронов |
40 | Цирконий | Zr | 40 электронов, 40 протонов, 51 нейтрон |
41 | Ниобий | Nb | 41 электрон, 41 протон, 52 нейтрона |
42 | Молибден | Mo | 42 электрона, 42 протона, 54 нейтрона |
43 | Технеций | Tc | 43 электрона, 43 протона, 55 нейтронов |
44 | Рутений | Ru | 44 электрона, 44 протона, 57 нейтронов |
45 | Родий | Rh | 45 электронов, 45 протонов, 58 нейтронов |
46 | Палладий | Pd | 46 электронов, 46 протонов, 60 нейтронов |
47 | Серебро | Ag | 47 электронов, 47 протонов, 61 нейтрон |
48 | Кадмий | Cd | 48 электронов, 48 протонов, 64 нейтрон |
49 | Индий | In | 49 электронов, 49 протонов, 66 нейтронов |
50 | Олово | Sn | 50 электронов, 50 протонов, 69 нейтронов |
51 | Сурьма | Sb | 51 электрон, 51 протон, 71 нейтрон |
52 | Теллур | Te | 52 электрона, 52 протона, 76 нейтронов |
53 | Йод | I | 53 электрона, 53 протона, 74 нейтронов |
54 | Ксенон | Xe | 54 электрона, 54 протона, 77 нейтронов |
55 | Цезий | Cs | 55 электронов, 55 протонов, 78 нейтронов |
56 | Барий | Ba | 56 электронов, 56 протонов, 81 нейтрон |
57 | Лантан | La | 57 электронов, 57 протонов, 82 нейтрона |
58 | Церий | Ce | 58 электронов, 58 протонов, 82 нейтрона |
59 | Празеодим | Pr | 59 электронов, 59 протонов, 82 нейтрона |
60 | Неодим | Nd | 60 электронов, 60 протонов, 84 нейтрона |
61 | Прометий | Pm | 61 электрон, 61 протон, 84 нейтрона |
62 | Самарий | Sm | 62 электрона, 62 протона, 88 нейтронов |
63 | Европий | Eu | 63 электрона, 63 протона, 89 нейтронов |
64 | Гадолиний | Gd | 64 электрона, 64 протона, 93 нейтрона |
65 | Тербий | Tb | 65 электронов, 65 протонов, 94 нейтрона |
66 | Диспрозий | Dy | 66 электронов, 66 протонов, 97 нейтронов |
67 | Гольмий | Ho | 67 электронов, 67 протонов, 98 нейтронов |
68 | Эрбий | Er | 68 электронов, 68 протонов, 99 нейтронов |
69 | Тулий | Tm | 69 электронов, 69 протонов, 100 нейтронов |
70 | Иттербий | Yb | 70 электронов, 70 протонов, 103 нейтрона |
Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (3 часть):
71 | Лютеций | Lu | 71 электрон, 71 протон, 104 нейтрона |
72 | Гафний | Hf | 72 электрона, 72 протона, 106 нейтронов |
73 | Тантал | Ta | 73 электрона, 73 протона, 108 нейтронов |
74 | Вольфрам | W | 74 электрона, 74 протона, 110 нейтронов |
75 | Рений | Re | 75 электронов, 75 протонов, 111 нейтронов |
76 | Осмий | Os | 76 электронов, 76 протонов, 114 нейтронов |
77 | Иридий | Ir | 77 электронов, 77 протонов, 115 нейтронов |
78 | Платина | Pt | 78 электронов, 78 протонов, 117 нейтронов |
79 | Золото | Au | 79 электронов, 79 протонов, 118 нейтронов |
80 | Ртуть | Hg | 80 электронов, 80 протонов, 121 нейтрон |
81 | Таллий | Tl | 81 электрон, 81 протон, 123 нейтрона |
82 | Свинец | Pb | 82 электрона, 82 протона, 125 нейтронов |
83 | Висмут | Bi | 83 электрона, 83 протона, 126 нейтронов |
84 | Полоний | Po | 84 электрона, 84 протона, 125 нейтронов |
85 | Астат | At | 85 электронов, 85 протонов, 125 нейтронов |
86 | Радон | Rn | 86 электронов, 86 протонов, 136 нейтронов |
87 | Франций | Fr | 87 электронов, 87 протонов, 136 нейтронов |
88 | Радий | Ra | 88 электронов, 88 протонов, 138 нейтронов |
89 | Актиний | Ac | 89 электронов, 89 протонов, 138 нейтронов |
90 | Торий | Th | 90 электронов, 90 протонов, 142 нейтрона |
91 | Протактиний | Pa | 91 электрон, 91 протон, 140 нейтронов |
92 | Уран | U | 92 электрона, 92 протона, 146 нейтронов |
93 | Нептуний | Np | 93 электрона, 93 протона, 144 нейтрона |
94 | Плутоний | Pu | 94 электрона, 94 протона, 150 нейтрона |
95 | Америций | Am | 95 электронов, 95 протонов, 148 нейтронов |
96 | Кюрий | Cm | 96 электронов, 96 протонов, 151 нейтрон |
97 | Берклий | Bk | 97 электронов, 97 протонов, 150 нейтронов |
98 | Калифорний | Cf | 98 электронов, 98 протонов, 153 нейтрона |
99 | Эйнштейний | Es | 99 электронов, 99 протонов, 153 нейтрона |
100 | Фермий | Fm | 100 электронов, 100 протонов, 157 нейтронов |
101 | Менделевий | Md | 101 электрон, 101 протон, 157 нейтронов |
102 | Нобелий | No | 102 электрона, 102 протона, 157 нейтронов |
103 | Лоуренсий | Lr | 103 электрона, 103 протона, 163 нейтрона |
104 | Резерфордий (Курчатовий) | Rf | 104 электрона, 104 протона, 157 нейтронов |
105 | Дубний (Нильсборий) | Db | 105 электронов, 105 протонов, 157 нейтронов |
106 | Сиборгий | Sg | 106 электронов, 106 протонов, 163 нейтронов |
107 | Борий | Bh | 107 электронов, 107 протонов, 160 нейтронов |
108 | Хассий | Hs | 108 электронов, 108 протонов, 161 нейтрон |
109 | Мейтнерий | Mt | 109 электронов, 109 протонов, 169 нейтронов |
110 | Дармштадтий | Ds | 110 электронов, 110 протонов, 171 нейтрон |
Коэффициент востребованности 1 668
Минеральные удобрения
Вещества, главным образом соли, которые содержат необходимые для растений элементы питания, называются минеральными удобрениями. Их вносят в почву для повышения ее плодородия с целью получения высоких и устойчивых урожаев.
Макро- и микроудобрения. Основными химическими элементами, необходимыми для жизнедеятельности растений, являются следующие (их десять): С, О, Н, N, Р, К, Са, Mg, Fe, S. Такие элементы минерального питания растений, как N, Р, К и некоторые другие, необходимы растениям в больших дозах.
Однако помимо перечисленных 10 элементов живым организмам необходимы в очень небольших количествах (микроколичествах) такие химические элементы, как В, Сu, Со, Мn, Zn, Mo, I. Они называются микроэлементами, а удобрения, их содержащие, — микроудобрениями.
Классификация удобрений. Минеральные удобрения подразделяют на простые (односторонние) и комплексные (сложные и смешанные).
Простые удобрения содержат один питательный элемент. Например, натриевая селитра содержит азот, а хлорид калия — калий и т. д.
Сложные удобрения в однородных частицах содержат два и более питательных элемента. Например, калийная селитра содержит калий и азот, нитрофоска — азот, фосфор и калий и т. д.
Смешанные удобрения представляют собой механические смеси разных видов удобрений — простых, сложных или тех и других. Они часто называются тукосмесями.
Минеральные удобрения часто называют туками, а промышленность, производящую их, туковой. В Советском Союзе создана мощная туковая промышленность. В настоящее время она выпускает более 40 видов минеральных удобрений.
Азотные, фосфорные и калийные удобрения. Наибольшее значение имеют азотные, фосфорные и калийные удобрения.
Азотные удобрения, как уже отмечалось, содержат связанный азот. Это селитры (нитраты натрия, калия, аммония и кальция), соли аммония, жидкий аммиак, аммиачная вода, мочевина СО(МН2)2 (употребляется и как кормовое средство для скота, содержит больше всего азота — 47%) и др.
Фосфорные удобрения — это кальциевые и аммонийные соли фосфорной кислоты. Они составляют половину всех производимых минеральных удобрений. Наиболее распространенными фосфорными удобрениями являются следующие.
Фосфоритная мука, получаемая при тонком размоле фосфоритов. Так как она содержит малорастворимую соль Са3(РO4)2, то усваиваться растениями может только на кислых почвах — подзолистых и торфяных. Усвоению благоприятствует тонкость помола, а также внесение ее в почву совместно с кислыми удобрениями, например с (NH4)2SO4 или навозом.
Простой суперфосфат, получаемый обработкой апатитов и фосфоритов серной кислотой. Цель обработки — получить растворимую соль, хорошо усвояемую растениями в любой почве:
Смесь полученных солей Са(Н2РO4)2 и CaSO4 обычно и называется простым суперфосфатом. Его производят в очень больших количествах как в гранулированном виде, так и в виде порошка.
Гранулированное удобрение имеет ряд преимуществ по сравнению с порошковым: его легче хранить (не слеживается), удобнее вносить в почву с помощью туковых сеялок, но главное — на большинстве почв оно дает более высокий прирост урожая.
Двойной суперфосфат — концентрированное фосфорное удобрение состава Са(Н2РO4)2. По сравнению с простым суперфосфатом не содержит балласта — CaSO4. Получение двойного суперфосфата состоит из двух стадий.
Преципитат — концентрированное фосфорное удобрение состава
Костная мука, получаемая при переработке костей домашних животных, содержит Са3(РO4)2.
Аммофос — удобрение, содержащее фосфор и азот. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком. Обычно содержит соли NH4H2PO4 и (NH4)2HPO4.
Таким образом, фосфорными удобрениями являются кальциевые и аммонийные соли фосфорной кислоты.
Калийные удобрения также необходимы для питания растений. Недостаток калия в почве заметно уменьшает урожай и устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Поэтому около 90% добываемых солей калия используют в качестве калийных удобрений.
Важнейшими калийными удобрениями являются:
1) сырые соли, представляющие собой размолотые природные соли, преимущественно минералы сильвинит
2) концентрированные удобрения, получаемые в результате переработки природных калийных солей,— это КСl и K2SO4;
3) древесная и торфяная зола, содержащие поташ К2СO3.
Большое внимание уделяется производству смешанных удобрений, содержащих микроэлементы.
Услуги по химии:
- Заказать химию
- Заказать контрольную работу по химии
- Помощь по химии
Лекции по химии:
- Основные понятия и законы химии
- Атомно-молекулярное учение
- Периодический закон Д. И. Менделеева
- Химическая связь
- Скорость химических реакций
- Растворы
- Окислительно-восстановительные реакции
- Дисперсные системы
- Атомно-молекулярная теория
- Строение атома в химии
- Простые вещества
- Химические соединения
- Электролитическая диссоциация
- Химия и электрический ток
- Чистые вещества и смеси
- Изменения состояния вещества
- Атомы. Молекулы. Вещества
- Воздух
- Химические реакции
- Закономерности химических реакций
- Периодическая таблица химических элементов
- Относительная атомная масса химических элементов
- Химические формулы
- Движение электронов в атомах
- Формулы веществ и уравнения химических реакций
- Химическая активность металлов
- Количество вещества
- Стехиометрические расчёты
- Энергия в химических реакциях
- Вода
- Необратимые реакции
- Кинетика
- Химическое равновесие
- Разработка новых веществ и материалов
- Зеленая химия
- Термохимия
- Правило фаз Гиббса
- Диаграммы растворимости
- Законы Рауля
- Растворы электролитов
- Гидролиз солей и нейтрализация
- Растворимость электролитов
- Электрохимические процессы
- Электрохимия
- Кинетика химических реакций
- Катализ
- Строение вещества в химии
- Строение твердого тела и жидкости
- Протекание химических реакций
- Комплексные соединения
Лекции по неорганической химии:
- Важнейшие классы неорганических соединений
- Водород и галогены
- Подгруппа кислорода
- Подгруппа углерода
- Общие свойства металлов
- Металлы главных подгрупп
- Металлы побочных подгрупп
- Свойства элементов первых трёх периодов периодической системы
- Классификация неорганических веществ
- Углерод
- Качественный анализ неорганических соединений
- Металлы и сплавы
- Металлы и неметаллы
- Производство металлов
- Переходные металлы
- Элементы 1 (1А), 2 IIA и 13 IIIA групп и соединения
- Элементы 17(VIIA), 16(VIA) 15(VA), 14(IVA) групп и их соединения
- Важнейшие S -элементы и их соединения
- Важнейшие d элементы и их соединения
- Важнейшие р-элементы и их соединения
- Производство неорганических соединений и сплавов
- Главная подгруппа шестой группы
- Главная подгруппа пятой группы
- Главная подгруппа четвертой группы
- Первая группа периодической системы
- Вторая группа периодической системы
- Третья группа периодической системы
- Побочные подгруппы четвертой, пятой, шестой и седьмой групп
- Восьмая группа периодической системы
- Водород
- Кислород
- Озон
- Водород
- Галогены
- Естественные семейства химических элементов и их свойства
- Химические элементы и соединения в организме человека
- Геологические химические соединения
Лекции по органической химии:
- Органическая химия
- Углеводороды
- Кислородсодержащие органические соединения
- Азотсодержащие органические соединения
- Теория А. М. Бутлерова
- Соединения ароматического ряда
- Циклические соединения
- Карбонильные соединения
- Амины и аминокислоты
- Химия живого вещества
- Синтетические полимеры
- Органический синтез
- Элементы 14(IVA) группы
- Азот и сера
- Растворы кислот и оснований
Распространенность оксигена в природе
Оксиген — один из самых распространенных элементов на нашей планете. В земной коре его атомов больше, чем атомов любого другого элемента (§ 6). Атомы Оксигена содержатся в песке, глине, известняке, многих минералах. Оксиген — второй по распространенности в атмосфере (после Нитрогена) и в гидросфере (после Гидрогена).
Атомы Оксигена входят в состав молекул многих веществ, находящихся в живых организмах (белков, жиров, крахмала и пр.). В теле взрослого человека массовая доля этого элемента составляет примерно 65 %.
Кислород. Важнейшее простое вещество Оксигена — кислород. Этот газ необходим для дыхания; он поддерживает горение.
Формула кислорода вам известна —
Молекула кислорода достаточно устойчива. Но под действием электрического разряда или ультрафиолетовых лучей, а также при температуре свыше 2000 °С она распадается на атомы:
Кислород — компонент воздуха, природной смеси газов. На него приходится приблизительно 1/5
Атомы Оксигена входят в состав молекул многих веществ, находящихся в живых организмах (белков, жиров, крахмала и пр.). В теле взрослого человека массовая доля этого элемента составляет примерно 65 %.
Кислород. Важнейшее простое вещество Оксигена — кислород. Этот газ необходим для дыхания; он поддерживает горение.
Формула кислорода вам известна — 02. Это вещество содержит молекулы, состоящие из двух атомов Оксигена.
Молекула кислорода достаточно устойчива. Но под действием электрического разряда или ультрафиолетовых лучей, а также при температуре свыше 2000 °С она распадается на атомы:
02 = 20.
Кислород — компонент воздуха, природной смеси газов. На него приходится приблизительно 1/5 объема воздуха. Состав сухого воздуха
Организм взрослого мужчины ежесуточно потребляет приблизительно 900 г кислорода, а женщины — 600 г.
Состав воздуха:
Газ компонент воздуха Доля воздуха в%
Название | Формула | объемная* | массовая |
Азот | ![]() | 78,09 | 75,51 |
Кислород | ![]() | 20,95 | 23,15 |
Аргон | ![]() | 0,93 | 1,28 |
углекислый газ | ![]() | 0,037 | 0,056 |
Другие газы | менее 0,002 | менее 0,003 |
* Объемная доля вещества в смеси — отношение объема вещества к объему смеси. Объемную долю обозначают греческой буквой
Определить объемную долю кислорода в воздухе можно экспериментально. Для этого нужны стеклянная бутылка без дна с пробкой и кристаллизатор с водой. В пробку вставляют ложку для сжигания, в которую набрано немного красного фосфора. Его поджигают, быстро вносят в бутылку и плотно I закрывают ее пробкой (рис. 52).
Кислород содержится не только в атмосфере. Небольшое его количество вместе с другими газами воздуха растворено в природной воде.
Существует еще одно простое вещество Оксигена — озон Это бесцветный сильнотоксичный газ с резким запахом. Он очень неустойчив и постепенно превращается в кислород:
Озон содержится в атмосфере в незначительном количестве; его объемная доля не превышает
Определение объемной доли кислорода в воздухе сжиганием фосфора:
а — начало опыта;
б — окончание опыта
1 0,0004 %. Распадаясь, он поглощает часть ультрафиолетовых лучей солнечного света, вредную для растений и животных, и тем самым оберегает природу.
Соединения азота с кислородом
Среди элементов 2-го периода азот образует наибольшее число разных оксидов. Все они представляют собой термодинамически неустойчивые вещества, способные разлагаться на азот и кислород или отдавать кислород другим веществам, проявляя окислительные свойства. Физические свойства оксидов азота представлены в табл. 20.2.
Таблица 20.2
Характеристика оксидов азота
Свойство | n2o | N0 | n2o3 | мо2 | n2o4 | n2o5 |
Средняя СО азота | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 5 |
Окраска | Бесцветный | Бесцветный | Синяя жидкость | Бурая | Бесцветные кристаллы | Бесцветный |
о О | -90,8 | -163,6 | -101,1 | — | -9,3 | 33 |
t °С | -88,5 | -151,8 | 3,5 Разлагается | 21,2 | 47 Разлагается | |
д/г, кДж/моль | 81,6 | 91,26 | 81,6 | 32,2 | пи | 13,3 (кр) |
Эндотермическая реакция между кислородом и азотом протекает при температуре около 2000°С (см. выше). Выход образующегося оксида азота(П) NO составляет лишь 2—3%. При охлаждении смеси равновесие смещается в сторону образования простых веществ, т.е. оксид разлагается. Если охлаждение производится быстро, го равновесие сместиться не успевает и образовавшийся NO сохраняется в смеси, так как скорость разложения падает практически до нуля, так же как и скорость образования. Реакция между кислородом и азотом в атмосфере происходит только при грозовых разрядах, которые не приводят к ощутимому загрязнению атмосферы оксидами азота. В крупных городах существенное повышение концентрации NO и N02 в воздухе происходит от работы автомобильных двигателей. При некоторых метеорологических условиях их концентрация может достигать предельно допустимого значения 1 мг/м3. Оксид азота(П) ядовит, но при концентрации порядка 10 8 моль/л он необходим для поддержания нормального тонуса кровеносных сосудов. Лекарственные препараты типа нитроглицерина образуют оксид азота и способствуют расширению сосудов сердца.
Оксид азота(Н) образуется также при реакциях некоторых металлов с азотной кислотой определенной концентрации. Например, при реакции 10%-ной HN03 с медными стружками основным газообразным продуктом является NO:
Наиболее важной реакцией получения NO в промышленности является каталитическое окисление аммиака (см. далее).
В молекуле NO шесть электронов находятся на связывающих и один электрон — на разрыхляющей орбитали:
Кратность связи в этой молекуле 2,5. Вследствие того что неспаренный электрон находится на разрыхляющей орбитали, молекула NO не проявляет высокой химической активности типичных свободных радикалов.
Оксид азота(П), отдавая кислород, способен поддерживать горение некоторых сильных восстановителей, например магния:
Наиболее легко идет реакция NO с кислородом. Смешиваясь с воздухом, бесцветный NO сразу же образует бурые клубы оксида азота(1У):
В молекуле N02 атом азота имеет неспаренный электрон на несвязывающей (а не на разрыхляющей) орбитали. Поэтому вещество активно в реакциях соединения. В газообразном состоянии N02 ниже 140°С устанавливается равновесие
которое смещается вправо при понижении температуры. По мере увеличения доли димера окраска вещества ослабевает. При 21,2°С газ начинает сжижаться в желтую жидкость, которая при -9,3°С образует бесцветные кристаллы. Исчезновение окраски означает, что твердое вещество состоит только из молекул N204. Строение димерных молекул симметричное, я-связи в них делокализованы:
Атом азота образует четыре полярные ковалентные связи за счет передачи электрона атому кислорода. Расстояние между атомами азота в этой молекуле относительно велико — 164 пм (в молекуле гидразина I12N-NII2 оно равно только 146 им), чем и обусловлены легкость разрыва этой связи и распад димера на две молекулы N02. Мономер и димер оксида азота(1У) можно рассматривать как одно и то же вещество, которое в кристаллическом и жидком состояниях состоит из молекул N204, а при испарении часть этих молекул распадается на две молекулы Ж)2.
Молекулы N02 не только соединяются между собой, но при охлаждении реагируют с молекулами NO, образуя оксид азота(Ш) N203. Это неустойчивое вещество, существующее в виде жидкости синего цвета при температуре ниже 3,5°С. Молекула N203 не симметричная, со связью между атомами азота:
Очевидно, что атомы азота имеют разные степени окисления: 4 и 2, что и дает среднее значение 3. Как N204, так и N203 реагируют с водой, образуя кислоты. Если к атому кислорода в молекуле N204 присоединяется протон из молекулы Н20, то под действием положительного заряда электронная пара связи N-N смещается в направлении этого заряда и связь разрывается. Одновременно на освободившуюся орбиталь атома азота передается электронная пара кислорода из другой молекулы воды. В результате образуются азотистая и азотная кислоты:
Оставшиеся от молекул воды свободные ионы ОН и Н снова образуют молекулу воды. Молекулярное уравнение реакции запишется так:
Реакция, идущая по аналогичному механизму между оксидом азота(Ш) и водой, приводит к образованию только азотистой кислоты:
Еще два оксида азота образуются по реакциям, не связанным с непосредственным взаимодействием азота и кислорода. Оксид азота(1) N20 вместе с парами воды выделяется при термическом разложении нитрата аммония:
Образующееся газообразное соединение имеет особое название — веселящий газ. При небольшой примеси N20 в воздухе наступает состояние возбуждения, которое при большей концентрации N20 переходит в обморок. Это вещество применяется в составе смесей для ингаляционного наркоза.
Молекула построена несимметрично, и фактически атомы азота имеют СО 0 и 2:
Растворимость N20 в воде приблизительно такая же, как у углекислого газа, но в реакцию с водой оксид азота(1) не вступает.
Высший оксид азота(У) N205, или азотный ангидрид, получается при обезвоживании дымящей азотной кислоты оксидом фосфора(У). Кислоту по каплям добавляют к порошку Р205. Образующийся газообразный N205с потоком кислорода переносится в охлаждаемый сосуд, где образует бесцветные кристаллы с температурой плавления 33°С. Другой способ получения оксида азота(У) заключается в окислении М02 озоном.
Молекула N205 состоит из двух фрагментов N02, соединенных через атом кислорода:
Оксид азота(У) неустойчив и постепенно разлагается на кислород и N02. При 0°С период полураспада равен приблизительно 10 суток, а при 20°С —10 ч. Оксид азота(У) гигроскопичен — расплывается во влажном воздухе и быстро реагирует с жидкой водой, образуя азотную кислоту: