Азот и кислород и тяхното взаимодействие - MEL Chemistry

Как тези газове реагират един с друг?

Споделете в Twitter

В тази статия ще научите за кислорода и азота, два газа, които успешно взаимодействат един с друг.

Самият азот е открит през 1772 г. от химика Хенри Кавендиш. В лабораторията си Хенри с помощта на специално устройство няколко пъти прекарва въздух върху горещ въглен. След това въздухът се третира с алкали. Заради свойствата си остатъкът, получен от експеримента, е наречен "задушлив" газ. Но ученият не можа да разбере какво вещество получи. Съвременният химик знае, че преминаването на въздух над горещи въглища произвежда въглероден диоксид, който се неутрализира от алкали. Хенри разказал на своя приятел Джоузеф Пристли за преживяното.

Интересното е, че това не е първият път, когато учените не могат да разберат какво вещество е получено по време на експеримента. Например, с помощта на ток, Пристли по някакъв начин свързва кислород и азот, но не може да разбере, че в резултат на експеримента получава аргон, който е инертен газ.

Физични свойства на азота

При стандартни условия азотът е инертен газ без цвят, мирис и вкус. Той е безопасен за хората. Освен това този газ е практически неразтворим във вода и не взаимодейства химически с нея.

Също така, седмият елемент от периодичната система на Менделеев съществува в течно и твърдо агрегатно състояние.

Точката на кипене на течния азот е -195,8 °C, а преминава в твърдо състояние при -209,86 °C.

Химични свойства на азота

Самият безцветен газ има много силни двуатомни молекули, които образуват тройна връзка. Следователно молекулите практически не се разпадат. И именно поради това свойство азотът проявява ниска химическа активност. Всичко товасъединенията са изключително нестабилни, тъй като при нагряване на веществото се образува свободен азот.

Реакции на азот с метали

Молекулярният азот може да реагира само с малка група метали, които проявяват редуциращи свойства. Например N₂ може да реагира с литий:

Той също така реагира с лекия сребрист метал магнезий, но този химичен процес изисква нагряване до 300 °C. Резултатът от реакцията ще бъде магнезиев нитрид - жълтеникаво-зелени кристали, които при нагряване се разлагат на магнезий и свободен азот:

Mg₃N₂ → 3Мg + N₂ (при нагряване от 1000 °С)

Ако към водата се добави активен метален нитрид, ще започне процесът на хидролиза, в резултат на което ще се получи амоняк.

азот и водород

При температура от около 400 ° C и налягане от 200 атмосфери, както и в присъствието на желязо (т.е. катализатор), протича взаимодействието на азот и водород:

Взаимодействие на азота с други неметали

Всички реакции с азот протичат при високи температури. Например с бор:

Азотът не взаимодейства с много халогени, както и със сярата. Въпреки това, сулфиди и халогениди могат да бъдат получени индиректно.

Реакцията на азот с кислород

Кислородът е химичен елемент с VIII атомен номер. Това е бистър газ без мирис и цвят. В течна форма кислородът има синкав оттенък.

Също така е в състояние да бъде в твърдо агрегатно състояние и представлява сини кристали. Кислородът има двуатомна молекула.

Интересен факт: ученият Пристли първоначално не разбра, че е открил кислорода - той вярваше, че в резултат на експеримента е получил някакъв въздушен компонент. Ученият наблюдава разлагането на живачен оксид в запечатано устройство и с помощта на леща се насочва къмоксидни слънчеви лъчи.

Ако говорим за взаимодействието на азот и кислород, тогава веществата реагират под въздействието на електрически ток. Азотът има много силна молекула, която много неохотно взаимодейства с други вещества:

Има няколко безцветни газови оксиди, чиято валентност варира от една до пет.

Ето няколко съединения, които могат да се образуват по време на реакцията на азот и кислород:

N₂O - азотен оксид;

NO, азотен оксид;

N₂O3 - азотен анхидрид;

NO₂, азотен диоксид;

N₂O5 е азотен анхидрид.

Щракнете тук, за да проведете интересен експеримент с производството на азотен диоксид и да проучите свойствата му.

Азотният оксид се използва като анестетик. Това съединение се получава чрез разлагане на амониев нитрат, безцветен газ с характерна миризма. Азотният оксид е силно разтворим във вода.

N₂O е постоянен компонент на въздуха. Химическият процес протича при температура 200 °C. Уравнението на реакцията изглежда така:

Азотният оксид NO също е безцветен газ, който е практически неразтворим във вода. Това съединение не е склонно да отдава кислород, но е известно със своите присъединителни реакции. Например взаимодействие със зеленикаво-жълт токсичен газ хлор:

---