Азот, свойства атома, химические и физические свойства


Азот, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

7  Азот

14,00643-14,00728*     1s2s2p3

 

Азот — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 7. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), втором периоде периодической системы.

 

Атом и молекула азота. Формула азота. Строение азота

Изотопы и модификации азота

Свойства азота (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства азота

Химические свойства азота. Взаимодействие азота. Реакции с азотом

Получение азота

Применение азота

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 




Атом и молекула азота. Формула азота. Строение азота:

Азот (фр. azote, по наиболее распространённой версии, от др.-греч. ἄζωτος – «безжизненный») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением N и атомным номером 7. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), втором периоде периодической системы.

Азот самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы пниктогенов.

Азот – химически весьма инертный неметалл.

Как простое вещество азот (химическая формула N2) при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В жидком состоянии азот – бесцветная, подвижная, как вода, жидкость, а в твёрдом – представляет собой белоснежные кристаллы или снегоподобную массу.

Молекула азота двухатомна.

Химическая формула азота N2.

Электронная конфигурация атома азота 1s2 2s2 2p3. Потенциал ионизации атома азота равен 14,53 эВ (1401,5 кДж/моль).

Строение атома азота. Атом азота состоит из положительно заряженного ядра (+7), вокруг которого по атомным оболочкам движутся семь электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 5 электронов – на внешнем. Поскольку азот расположен во втором периоде, оболочки всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Два спаренных электрона находится на 1s-орбитали, вторая пара электронов – на 2s-орбитали. На 2р-орбитали находятся три неспаренных  электрона. В свою очередь ядро атома азота состоит из семи протонов и семи нейтронов. Азот относится к элементам p-семейства.

Радиус атома азота составляет 92 пм.

Атомная масса атома азота составляет 14,00643-14,00728 а. е. м.

Азот – один из самых распространённых элементов на Земле. Азот – основной компонент воздуха. Он занимает 78, 084 % его объёма и 75,5 % по массе.

Молекула азота крайне прочна. Атомы азота связаны прочными  тройными связями. Даже при высокой температуре молекула азота N2 слабо диссоциирует на атомарный азот. При 3000 °C на атомарный азот диссоциирует 0,1 % молекулярного азота, при 5000 °C – несколько процентов. Переход в атомарное состояние вызывается также полем высокочастотного электрического разряда при сильном разрежении газообразного азота или под действием солнечного излучения в высоких слоях атмосферы.

Атомарный азот намного активнее молекулярного.

 


Изотопы и модификации азота:

 


Свойства азота (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Общие сведения  
Название Азот
Прежнее название
Латинское название Nitrogenium
Символ N
Номер в таблице 7
Тип Неметалл
Подтип
Открыт Даниэль Резерфорд, Англия, 1772 г.
Внешний вид и пр. Газ без цвета, запаха и вкуса
Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 75,5 %
Содержание в земной коре (по массе) 0,002 %
Содержание в морях и океанах (по массе) 0,00005 %
Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,1 %
Содержание в Солнце (по массе) 0,1 %
Содержание в организме человека (по массе) 2,6 %
Свойства атома  
Атомная масса (молярная масса)* 14,00643-14,00728 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2s2p3
Радиус атома (вычисленный)**** 56 пм
Эмпирический радиус 65 пм
Ковалентный радиус**** 71 пм
Радиус иона 13 (+5e) 171 (−3e) пм
Радиус Ван-дер-Ваальса 155 пм
Химические свойства  
Степени окисления -3 , -2, -1, 0, +1, +2, +3 , +4, +5
Валентность III, IV
Электроотрицательность 3,04 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 1402,33 кДж/моль (14,53413(4) эВ)
Электродный потенциал
Физические свойства
Плотность 1,2506·10-3  г/см3 (при 0 °C и при  нормальных условиях, состояние вещества – газ),

0,808 г/см3 (при  -196 °C/-195,8 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость),

0,8792 г/см3 (при  -210 °C и нормальных условиях, состояние вещества – кристаллы, твердое тело)

Температура плавления** -210 °C (63,15 K, -346 °F)
Температура кипения** -195,795 °C (77,355 K, -320,431 °F)
Температура сублимации
Температура разложения
Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) 0,72 кДж/моль
Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 5,56 кДж/моль
Удельная теплоемкость при постоянном давлении 1,040 Дж/г·K (при 25°C)
Молярная теплоёмкость 29,124 Дж/(K·моль)
Молярный объём 17,3 см³/моль
Теплопроводность (при нормальных условиях) 0,02583 Вт/(м·К)
Теплопроводность (при 300 K) 0,026 Вт/(м·К)
Критическая температура*** -146,94 °C (126,21 К, -232,49°F)
Критическое давление*** 3,39 МПа
Критическая плотность 0,304 г/см3
Тройная точка -210 °C (63,151 К), 12,52 кПа
Давление паров 1 мм.рт.ст. (при -226 °C),
10 мм.рт.ст. (при -219 °C),
100 мм.рт.ст. (при -210 °C)
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
Стандартная энтропия вещества S 199,9 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
Стандартная мольная теплоемкость Cp 29,1 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
Диэлектрическая проницаемость 1,000528 (при 25 °C)
Магнетизм диамагнитный материал
Магнитная восприимчивость
Электропроводность в твердой фазе
Удельное электрическое сопротивление
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость по Моосу
Твёрдость по Бринеллю
Твёрдость по Виккерсу
Скорость звука 334 м/с (при 0 °C, состояние вещества – газ),
349 м/с (при 19,1 °C, состояние вещества – газ)
Поверхностное натяжение
Динамическая вязкость газов и жидкостей 0,0165 мПа·с (при 0 °C),
0,0208 мПа·с (при 100 °C),
0,0246 мПа·с (при 200 °C),
0,0311 мПа·с (при 400 °C),
0,0366 мПа·с (при 600 °C),
Коэффициент теплового расширения
Модуль Юнга
Модуль сдвига
Объемный модуль упругости
Коэффициент Пуассона
Структура решётки кубическая
Параметры решётки a = 5,661 Å
Отношение c/a
Температура Дебая
Конденсат Бозе-Эйнштейна
Двумерные материалы

 

Примечание:

* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

** Температура плавления азота согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот [Россия] составляет -209,86 °C (63,29 K, -345,75 °F); температура плавления азота согласно https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff [Германия] составляет -210,1 °C (63,05 K, -346,18 °F). Температура кипения азота согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот [Россия] составляет -195,75 °C (77,4 K, -320,35 °F), температура кипения азота согласно https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff [Германия] составляет -196 °C (77,15 К, -320,8 °F).

*** Критическая температура и критическое давление азота согласно http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=210 [Россия] составляет -149,9 °C (123,25 К, -237,82 °F) и 3,905 МПа соответственно.

**** Ковалентный радиус азота согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот [Россия] составляет 75 пм, атомный радиус азота (вычисленный) согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот [Россия] составляет 92 пм.

 


Физические свойства азота:

 

Химические свойства азота. Взаимодействие азота. Реакции с азотом:

 


Получение азота:

 

Применение азота:

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот, https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen, https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff, http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=210

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 



Еще технологии...











карта сайта

азот атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле азота
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические