Azot występuje w przyrodzie w stanie wolnym w powietrzu gdzie objętościowo stanowi średnio 78,3%. W skorupie ziemskiej występują niektóre jego związki , a mianowicie saletra chilijska NaNO3i saletra indyjska KNO3.
Otrzymywanie Azotu (laboratoryjne) w wyniku termicznego rozkładu azotynu amonowego:
NH4NO2 = N2 + 2H2O
Azot : jest gazem bezbarwnym , bez smaku i bez zapachu nie palnym , nieco lżejszym od powietrza
W zwykłej temperaturze azot jest pierwiastkiem biernym , co można uzasadnić dużą wartością energii dysocjacji jego cząsteczki:
N2= 2N - 943,6kJ/225,2kcal/
W wyzszej temperaturze azot jest bardziej czynny chemicznie, reaguje wtedy z wieloami metalami: litem, magnezem, wapniem, glinem oraz niemetalami np.: krzemem i borem. Z wodorem reaguje w podwyższonej temperaturze i pod zwiększonym i ciśnieniem tworzy amoniak. W temperaturze łuku Volty łączy się z tlenem tworząc tlenek azotu NO
Transport morski- azot należy do materiałów niebezpiecznych klasy 2 . Opakowania tego gazu są butle stalowe, w których znajduje się on w stanie sprężonym pod ciśnieniem 150 - 200 atmosfer.
Amoniak - NH3 otrzymuje się w technice w wyniku bezpośredniej reakcji w temperaturze 5000C i pod ciśnieniem 400 - 1000 atmosfer w obecności katalizatorów według równania:
W laboratorium amoniak można otrzymać działaniem silnych zasad na roztwory soli amonowych.
Amoniak jest gazem bezbarwnym o swoistym zapachu ,silnie drażniącym błony śluzowe, znacznie lżejszym od powietrza , łatwo ulega skraplaniu / w temp. 200Cpod ciśnieniem 8,5 atmosfery/, jest połączeniem azotu z wodorem, duże ciepło parowania {znajduje zastosowanie w chłodnictwie} amoniak jest gazem palnym , spala się żółtym płomieniem produkty spalania : azot, tlenki azotu:
Amoniak o steżeniu 16 - 28% z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Jest gazem trującym przy stężeniach mniejszych niż 1% w powietrzu ujawnia własności toksyczne. W amoniaku azot występuje na min. st. utlenienia -3. Z tego powodu am,oniak wykazuje działanie redukujące . utleniacze np.: chlor, brom, nadtlenek, wodoru, nadmanganian potasowy, dwuchloromian potasowyitp. Wywiązuje w amoniaku wolny azot:
Hydrazyna NH2 - NH2 w stanie czystym jest oleistą bezbarwną ciecza , mieszającą się z wodą i alkoholem w każdym stosunku, o słabym zapachu przypominającym zapach amoniaku, nadaje ona wodzie odczyn zasadowy , ponieważ reaguje z wodą tworząc hydrat hydrazonowy /wodorotlenek hydrazonowy/ [NH2 - NH3] OH.
Hydrat hydrazyny jest słabszą zasadą od wodorotlenku amonowego. K1 = 8,5 * 10 -7
Hydrazyna jest bardzo silnym reduktorem , tlen powietrza utlenią ją według równania:
wodorotlenek hydrazonowy
chlorek hydrazonowy
dwuchlorek hydrazonowy
hydrazyna jest:
zdolna do tworzenia soli
- jest trująca,
rozkład wybuchowy(nadchloran)
paliwo do pocisków rakietowych
w transporcie morskim: hydrazyne zalicza się do materiałów niebezpiecznych klasy 8, dodatkową klasą jest 1.
Kwas azoto wodorowy - HN3 H - N =N = _-N
Bezbarwny, ruchliwa ciecz , bardzo nieprzyjemny zapach, miesza się z woda w każdym stosunku ; jest to słaby kwas
/K= 1,8 *10 -5 /. Pary tego kwasu drażnią błony śluzowe i drogi oddechowe, powodują utratę wzroku oraz omdlenia
rozkład:
właściwości : utleniające, redukujące
Azydki: sole kwasu azotowodorowego, dobrze rozpuszczalna w wodzie, do nierozpuszaczalnych należą ( srebrowy AgN3 , rtęciowyHg2(N3)2 i ołowiawyPb(N3)2 ; azydki potasowców ulegają rozkładowi dopiero po silnym ogrzaniu2500C ; znacznie mniej trwałe są azydki metali ciężkich , wybuchają gwałtownie
W transporcie morskim :zaliczane do materiałow niebezpiecznych , należy je sztauować z dala od pomieszczeń mieszkalnych i od produktów żywnościowych ; pojemniki z azydkami zależy chronic przed wstrząsami , tarciem , naciskiem, uderzeniami i nie umieszczać w pobliżu źródeł ciepła oraz kwasów mineralnych
Najważniejsze połączenia tlenowe azotu:
N2O podtlenek azotu
NO tlenek azotu
N2O3 trójtlenek azotu
NO2 dwutlenek azotu
N2O5 - pięciotlenek azotu
NO3 nadtlenek azotu
HNO2 kwas azotawy
HNO3 kwas azotowy
Otrzymywanie N2O (podtlenek azotu) przez ogrzewanie suchego azotanu amonowego:
Bezbarwny gaz, około 1,5 razy cięższy od powietrza słodkawy przyjemny zapach, wdychany w większych ilościach działa podniecająco i oszałamiająco, jest związkiem endotermicznym i łatwo ulega rozkładowi :
Jest gazem niepalnym , ale podtrzymuje proces palenia
Transport : w stanie sprężonym w butlach stalowych, należy do materiałów klasy niebezpiecznej 2, dodatkowej 5,1
Tlenek azotu NO można otrzymać w bezpośredniej reakcji z pierwiastków, mimo iż jest najbardziej endotermiczny związkiem tlenowym azotu:
Metoda techniczna otrzymywania polega na spalaniu amoniaku:
W skali laboratoryjnej otzrymuje się przez działanie około 32% kwasu azotowego na opiłki miedziane:
jest gazem bezbarwnym nieco cięzszym od powietrza z trudnością dającym się skroplic niezbyt dobrze rozpuszczalny w wodziejest gazem podtrzymującym palenie magnezu, fosforu itp..
-łączy się z tlenem samorzutnie :
silne działanie trujące, powoduje duże obniżenie ciśnienia krwi
transport: w stanie sprężonym w butlach stalowych , należy do materiałów niebezpiecznych klasy 2 i dodatkowej 5,1.
Trójtlenek azotu N2O3
W temp. - 10C cieczą barwy indygowobłękitnej. W wyższych od tej temperaturach ulega w coraz większym sto[pniu rozkładowi:
Z wodą tworzy kwas azotawy:
- kwas średniej mocy/ k= 6 *10 -4/można go otrzymać jedynie w postaci rozcieńczonych roztworów wodnych, istnieje w 2 odmianach tautomerycznych z równowagą silnie przesuniętą na korzyść odmiany I
Ulega rozkładowi:
Azotyny - sole kwasu azotowego, dobrze rozpuszczalne w wodzie, trudno rozpuszcza się azotyn srebrowy, azot wystepuje ,a +3 jest to stopien pośredni, działanie trujące , obniżają ciśnienie krwi, uzywane do otrzymywania barwników azowych, stają się niebezpieczne po zetknięciu ze subst. organicznymi, solami amonowymi, i cyjankami, mogą wtedy ulec eksplozji,
w transporcie : materiały niebezpieczne
Dwutlenek azotu NO2
Otrzymuje się w skali technicznej w wyniku spalania amoniaku
W laboratorium przez rozkład termiczny niektórych azotanów szczególnie metali cięzkich:
- cięższy od powietrza , barwa czerwonobrunatna, silnie trującym , ponize 0C jest cieczą bezbarwną w temperaturze -11C krzepnie na bezbarwna masę krystaliczną , przy ogrzewaniu barwa staje się intesywniejsza, max. w temp 100 -150C
- jest środkiem silnie utleniającym
W transporcie: ptrzewozi się w specjalnych butlach, zaliczany jest do materiałów niebezpiecznych klasy zasadniczej 2 i dodatkowej 5.1
Kwas azotowyHNO3
Jest najtrwalszym i najważniejszym kwasem azotu, w przyrodzie wyst. w postaci saletry, w satnie czystym jest cieczą bezbarwną o temp. krzepnięcia -4,6C i wrzenia 83C ulega rozkładowi
Działanie utleniając:
Niektóre metale redukują kwas azotowy lub jego sole aż do amoniaku
Pasywacja- niektóre metale o ujemnych potencjałach normalnych , na ogół łatwo rozpuszczalne w kwasach , np. Fe Al., Cr, zachowują się opornie względem stężonego kwasu azotowegozjawisko to nosi nazwe pasywacji i polega na itworzeniu na powierzchniach tych metali ochronnej warstwy tlenku danego metalu.
Transport: żelazne cysterny
Działaniu stężenogo kwasu azotowego nie ulega złoto i platyna i większość pozostałych platynowców, rozp. Dopiero w wodzie królewskiej(3 objetości stężonego kwasu solnego z 1 objęt. Stężonego kwasu azotowego)
---------------------------------------------------------
Azotyn potasowyKNO2/azotyn sodowy NaNO2/azotyn cynkowo- amonowy (NH4)Zn(NO2)3/ azotan amonowyNH4NO3/azotan barowy Ba(NO3)2/ azotan cezowyCs(NO3)2/azotan oławiawy Pb(NO3)2/ azotan potasowyKNO3