Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов Кислород

Азот соединяется с кислородом при высокой температуре

Азот соединяется с кислородом при высокой температуре порядка 1200 -1500^{0}C 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 1000^{0}C 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 1000^{0}C:

    [N_2   O_2 rightarrow 2NO (kat = Pt/ MnO_2).]

На практике высоких температур при синтезе окиси азота достигают применением вольтовой дуги. При этом температура реакции достигает 3000^{0}C. Образующуюся окись азота быстро охлаждают («замораживание» равновесия).
Давление не оказывает заметного влияния на выход окиси азота, так как реакция образования NO из газов N_2. Образующуюся окись азота быстро охлаждают («замораживание» равновесия).
Давление не оказывает заметного влияния на выход окиси азота, так как реакция образования NO из газов N_2
и O_2 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 N_2O_5 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 N_2O_5
. Азотный ангидрид – бесцветное кристаллическое вещество, расплывающееся на воздухе вследствие высокой гигроскопичности; плотность его 1,63; температура плавления 30^{0}C, кипения — 45,5^{0}C, кипения — 45,5^{0}C. N_2O_5 с водой дает азотную кислоту:

    [H_2O   N_2O_5 rightarrow HNO_3]

И получается из азотной кислоты действием на неё водоотнимающими средствами, например фосфорным ангидридом:

    [2HNO_3   P_2O_5 rightarrow 2HPO_3   N_2O_5.]

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (1 часть):

Атомный номерХимический элементСимволКоличество электронов, протонов и нейтронов
1ВодородH1 электрон, 1 протон, 0 нейтронов
2ГелийHe2 электрона, 2 протона, 2 нейтрона
3ЛитийLi3 электрона, 3 протона, 4 нейтрона
4БериллийBe4 электрона, 4 протона, 5 нейтронов
5БорB5 электронов, 5 протонов, 6 нейтронов
6УглеродC6 электронов, 6 протонов, 6 нейтронов
7АзотN7 электронов, 7 протонов, 7 нейтронов
8КислородO8 электронов, 8 протонов, 8 нейтронов
9ФторF9 электронов, 9 протонов, 10 нейтронов
10НеонNe10 электронов, 10 протонов, 10 нейтронов
11НатрийNa11 электронов, 11 протонов, 12 нейтронов
12МагнийMg12 электронов, 12 протонов, 12 нейтронов
13АлюминийAl13 электронов, 13 протонов, 14 нейтронов
14КремнийSi14 электронов, 14 протонов, 14 нейтронов
15ФосфорP15 электронов, 15 протонов, 16 нейтронов
16СераS16 электронов, 16 протонов, 16 нейтронов
17ХлорCl17 электронов, 17 протонов, 18 нейтронов
18АргонAr18 электронов, 18 протонов, 22 нейтронов
19КалийK19 электронов, 19 протонов, 20 нейтронов
20КальцийCa20 электронов, 20 протонов, 20 нейтронов
21СкандийSc21 электрон, 21 протон, 24 нейтрона
22ТитанTi22 электрона, 22 протона, 26 нейтронов
23ВанадийV23 электрона, 23 протона, 28 нейтронов
24ХромCr24 электрона, 24 протона, 28 нейтронов
25МарганецMn25 электронов, 25 протонов, 30 нейтронов
26ЖелезоFe26 электронов, 26 протонов, 30 нейтронов
27КобальтCo27 электронов, 27 протонов, 32 нейтрона
28НикельNi28 электронов, 28 протонов, 31 нейтрон
29МедьCu29 электронов, 29 протонов, 35 нейтронов
30ЦинкZn30 электронов, 30 протонов, 35 нейтронов
31ГаллийGa31 электрон, 31 протон, 39 нейтронов
32ГерманийGe32 электрона, 32 протона, 41 нейтрон
33МышьякAs33 электрона, 33 протона, 42 нейтрона
34СеленSe34 электрона, 34 протона, 45 нейтронов
35БромBr35 электронов, 35 протонов, 45 нейтронов

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (2 часть):

36КриптонKr36 электронов, 36 протонов, 48 нейтронов
37РубидийRb37 электронов, 37 протонов, 48 нейтронов
38СтронцийSr38 электронов, 38 протонов, 50 нейтронов
39ИттрийY39 электронов, 39 протонов, 50 нейтронов
40ЦирконийZr40 электронов, 40 протонов, 51 нейтрон
41НиобийNb41 электрон, 41 протон, 52 нейтрона
42МолибденMo42 электрона, 42 протона, 54 нейтрона
43ТехнецийTc43 электрона, 43 протона, 55 нейтронов
44РутенийRu44 электрона, 44 протона, 57 нейтронов
45РодийRh45 электронов, 45 протонов, 58 нейтронов
46ПалладийPd46 электронов, 46 протонов, 60 нейтронов
47СереброAg47 электронов, 47 протонов, 61 нейтрон
48КадмийCd48 электронов, 48 протонов, 64 нейтрон
49ИндийIn49 электронов, 49 протонов, 66 нейтронов
50ОловоSn50 электронов, 50 протонов, 69 нейтронов
51СурьмаSb51 электрон, 51 протон, 71 нейтрон
52ТеллурTe52 электрона, 52 протона, 76 нейтронов
53ЙодI53 электрона, 53 протона, 74 нейтронов
54КсенонXe54 электрона, 54 протона, 77 нейтронов
55ЦезийCs55 электронов, 55 протонов, 78 нейтронов
56БарийBa56 электронов, 56 протонов, 81 нейтрон
57ЛантанLa57 электронов, 57 протонов, 82 нейтрона
58ЦерийCe58 электронов, 58 протонов, 82 нейтрона
59ПразеодимPr59 электронов, 59 протонов, 82 нейтрона
60НеодимNd60 электронов, 60 протонов, 84 нейтрона
61ПрометийPm61 электрон, 61 протон, 84 нейтрона
62СамарийSm62 электрона, 62 протона, 88 нейтронов
63ЕвропийEu63 электрона, 63 протона, 89 нейтронов
64ГадолинийGd64 электрона, 64 протона, 93 нейтрона
65ТербийTb65 электронов, 65 протонов, 94 нейтрона
66ДиспрозийDy66 электронов, 66 протонов, 97 нейтронов
67ГольмийHo67 электронов, 67 протонов, 98 нейтронов
68ЭрбийEr68 электронов, 68 протонов, 99 нейтронов
69ТулийTm69 электронов, 69 протонов, 100 нейтронов
70ИттербийYb70 электронов, 70 протонов, 103 нейтрона

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов (3 часть):

71ЛютецийLu71 электрон, 71 протон, 104 нейтрона
72ГафнийHf72 электрона, 72 протона, 106 нейтронов
73ТанталTa73 электрона, 73 протона, 108 нейтронов
74ВольфрамW74 электрона, 74 протона, 110 нейтронов
75РенийRe75 электронов, 75 протонов, 111 нейтронов
76ОсмийOs76 электронов, 76 протонов, 114 нейтронов
77ИридийIr77 электронов, 77 протонов, 115 нейтронов
78ПлатинаPt78 электронов, 78 протонов, 117 нейтронов
79ЗолотоAu79 электронов, 79 протонов, 118 нейтронов
80РтутьHg80 электронов, 80 протонов, 121 нейтрон
81ТаллийTl81 электрон, 81 протон, 123 нейтрона
82СвинецPb82 электрона, 82 протона, 125 нейтронов
83ВисмутBi83 электрона, 83 протона, 126 нейтронов
84ПолонийPo84 электрона, 84 протона, 125 нейтронов
85АстатAt85 электронов, 85 протонов, 125 нейтронов
86РадонRn86 электронов, 86 протонов, 136 нейтронов
87ФранцийFr87 электронов, 87 протонов, 136 нейтронов
88РадийRa88 электронов, 88 протонов, 138 нейтронов
89АктинийAc89 электронов, 89 протонов, 138 нейтронов
90ТорийTh90 электронов, 90 протонов, 142 нейтрона
91ПротактинийPa91 электрон, 91 протон, 140 нейтронов
92УранU92 электрона, 92 протона, 146 нейтронов
93НептунийNp93 электрона, 93 протона, 144 нейтрона
94ПлутонийPu94 электрона, 94 протона, 150 нейтрона
95АмерицийAm95 электронов, 95 протонов, 148 нейтронов
96КюрийCm96 электронов, 96 протонов, 151 нейтрон
97БерклийBk97 электронов, 97 протонов, 150 нейтронов
98КалифорнийCf98 электронов, 98 протонов, 153 нейтрона
99ЭйнштейнийEs99 электронов, 99 протонов, 153 нейтрона
100ФермийFm100 электронов, 100 протонов, 157 нейтронов
101МенделевийMd101 электрон, 101 протон, 157 нейтронов
102НобелийNo102 электрона, 102 протона, 157 нейтронов
103ЛоуренсийLr103 электрона, 103 протона, 163 нейтрона
104Резерфордий (Курчатовий)Rf104 электрона, 104 протона, 157 нейтронов
105Дубний (Нильсборий)Db105 электронов, 105 протонов, 157 нейтронов
106СиборгийSg106 электронов, 106 протонов, 163 нейтронов
107БорийBh107 электронов, 107 протонов, 160 нейтронов
108ХассийHs108 электронов, 108 протонов, 161 нейтрон
109МейтнерийMt109 электронов, 109 протонов, 169 нейтронов
110ДармштадтийDs110 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 Подгруппа азота

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 Подгруппа азотаПодгруппа азота

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:

  1. Заказать химию
  2. Заказать контрольную работу по химии
  3. Помощь по химии

Лекции по химии:

  1. Основные понятия и законы химии
  2. Атомно-молекулярное учение
  3. Периодический закон Д. И. Менделеева
  4. Химическая связь
  5. Скорость химических реакций
  6. Растворы
  7. Окислительно-восстановительные реакции
  8. Дисперсные системы
  9. Атомно-молекулярная теория
  10. Строение атома в химии
  11. Простые вещества
  12. Химические соединения
  13. Электролитическая диссоциация
  14. Химия и электрический ток
  15. Чистые вещества и смеси
  16. Изменения состояния вещества
  17. Атомы. Молекулы. Вещества
  18. Воздух
  19. Химические реакции
  20. Закономерности химических реакций
  21. Периодическая таблица химических элементов
  22. Относительная атомная масса химических элементов
  23. Химические формулы
  24. Движение электронов в атомах
  25. Формулы веществ и уравнения химических реакций
  26. Химическая активность металлов 
  27. Количество вещества
  28. Стехиометрические расчёты
  29. Энергия в химических реакциях
  30. Вода 
  31. Необратимые реакции
  32. Кинетика
  33. Химическое равновесие
  34. Разработка новых веществ и материалов
  35. Зеленая химия
  36. Термохимия
  37. Правило фаз Гиббса
  38. Диаграммы растворимости
  39. Законы Рауля
  40. Растворы электролитов
  41. Гидролиз солей и нейтрализация
  42. Растворимость электролитов
  43. Электрохимические процессы
  44. Электрохимия
  45. Кинетика химических реакций
  46. Катализ
  47. Строение вещества в химии
  48. Строение твердого тела и жидкости
  49. Протекание химических реакций
  50. Комплексные соединения

Лекции по неорганической химии:

  1. Важнейшие классы неорганических соединений
  2. Водород и галогены
  3. Подгруппа кислорода
  4. Подгруппа углерода
  5. Общие свойства металлов
  6. Металлы главных подгрупп
  7. Металлы побочных подгрупп
  8. Свойства элементов первых трёх периодов периодической системы
  9. Классификация неорганических веществ
  10. Углерод
  11. Качественный анализ неорганических соединений
  12. Металлы и сплавы
  13. Металлы и неметаллы
  14. Производство металлов
  15. Переходные металлы
  16. Элементы 1 (1А), 2 IIA и 13 IIIA групп и соединения
  17. Элементы 17(VIIA), 16(VIA) 15(VA), 14(IVA) групп и их соединения
  18. Важнейшие S -элементы и их соединения
  19. Важнейшие d элементы и их соединения
  20. Важнейшие р-элементы и их соединения
  21. Производство неорганических соединений и сплавов
  22. Главная подгруппа шестой группы
  23. Главная подгруппа пятой группы
  24. Главная подгруппа четвертой группы
  25. Первая группа периодической системы
  26. Вторая группа периодической системы
  27. Третья группа периодической системы
  28. Побочные подгруппы четвертой, пятой, шестой и седьмой групп
  29. Восьмая группа периодической системы
  30. Водород
  31. Кислород
  32. Озон
  33. Водород
  34. Галогены
  35. Естественные семейства химических элементов и их свойства
  36. Химические элементы и соединения в организме человека
  37. Геологические химические соединения

Лекции по органической химии:

  1. Органическая химия
  2. Углеводороды
  3. Кислородсодержащие органические соединения
  4. Азотсодержащие органические соединения
  5. Теория А. М. Бутлерова
  6. Соединения ароматического ряда
  7. Циклические соединения
  8. Карбонильные соединения
  9. Амины и аминокислоты
  10. Химия живого вещества
  11. Синтетические полимеры
  12. Органический синтез
  13. Элементы 14(IVA) группы
  14. Азот и сера
  15. 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 — Кислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами

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 воздухаКислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами

Организм взрослого мужчины ежесуточно потребляет приблизительно 900 г кислорода, а женщины — 600 г.

Состав воздуха:

Газ компонент воздуха       Доля воздуха в%

НазваниеФормулаобъемная*массовая
АзотКислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами78,0975,51
КислородКислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами20,9523,15
АргонКислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами0,931,28
углекислый газКислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами0,0370,056
Другие газыменее 0,002менее 0,003

* Объемная доля вещества в смеси — отношение объема вещества к объему смеси. Объемную долю обозначают греческой буквой Кислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами

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 Кислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами Это бесцветный сильнотоксичный газ с резким запахом. Он очень неустойчив и постепенно превращается в кислород: Кислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами

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

 Кислород как химический элемент в химии - формулы, определение с примерами

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

Наиболее легко идет реакция NO с кислородом. Смешиваясь с воздухом, бесцветный NO сразу же образует бурые клубы оксида азота(1У):

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

Оставшиеся от молекул воды свободные ионы ОН и Н снова образуют молекулу воды. Молекулярное уравнение реакции запишется так:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

Реакция, идущая по аналогичному механизму между оксидом азота(Ш) и водой, приводит к образованию только азотистой кислоты:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

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:

Количество протонов, нейтронов и электронов химических элементов

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий