Главная страница arrow-right Базы данных arrow-right База данных свойств веществ (поиск)
Карта сайта

Новая версия базы

Свойства вещества:

азот

Синонимы и иностранные названия:

dinitrogen (англ.)
nitrogen (англ.)

Тип вещества:

неорганическое

Внешний вид:

бесцветн. газ

Брутто-формула (по системе Хилла для органических веществ):

N2

Формула в виде текста:

N2

Молекулярная масса (в а.е.м.): 28,0134

Температура плавления (в °C):

-210

Температура кипения (в °C):

-196

Температуры полиморфных переходов (в °C):

кубические крист. (α) в гексагональные крист. (β) = -237,49°C, ΔHперехода = 0,229 кДж/моль

Температуры плавления под давлением (в °C):

1417 (73000 МПа)

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

1-бутанол: 0,0173 (25°C) [Лит.]
ацетон: 0,0266 (25°C) [Лит.]
бензойная кислота: 0,0073 (122,4°C) [Лит.]
вода: 0,00294 (0°C) [Лит.]
вода: 0,00233 (10°C) [Лит.]
вода: 0,00193 (20°C) [Лит.]
вода: 0,00179 (25°C) [Лит.]
вода: 0,00168 (30°C) [Лит.]
вода: 0,00148 (40°C) [Лит.]
вода: 0,00136 (50°C) [Лит.]
вода: 0,0128 (60°C) [Лит.]
вода: 0,0012 (80°C) [Лит.]
вода: 0,00119 (100°C) [Лит.]
гексадекафторгептан: 0,02906 (0°C) [Лит.]
гексадекафторгептан: 0,02834 (25°C) [Лит.]
гексадекафторгептан: 0,02754 (50°C) [Лит.]
диметилсульфоксид: не растворим [Лит.]
диметилформамид: 0,005 (25°C) [Лит.]
диоксид серы: хорошо растворим [Лит.]
метанол: 0,0239 (25°C) [Лит.]
метанол: 0,0245 (50°C) [Лит.]
перфторметилциклогексан: 0,02553 (25°C) [Лит.]
перфтортрибутиламин: 0,01482 (10,68°C) [Лит.]
перфтортрибутиламин: 0,01467 (20,41°C) [Лит.]
перфтортрибутиламин: 0,01462 (25°C) [Лит.]
перфтортрибутиламин: 0,01455 (30,45°C) [Лит.]
этанол: 0,0217 (25°C) [Лит.]

Плотность:

1,0265 (-252,2°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы, кубическая форма)
0,8792 (-210°C, относительно воды при 4°C, состояние вещества - кристаллы)
0,808 (-196°C, г/см3, состояние вещества - жидкость)
0,0012506 (20°C, г/см3, состояние вещества - газ)

Вкус, запах, гигроскопичность:

вкус: без вкуса
запах: без запаха

Некоторые числовые свойства вещества:

Поляризуемость молекул (нм3): 0,00174
Потенциал ионизации (эВ): 15,58
Теплопроводность (Вт/(м·К)): 0,02428 (0 С, газ)

Метод получения 1:

Источник информации: Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. - М., 1974 стр. 21

В круглодонную колбу наливают 50 г насыщенного раствора сульфата аммония и закрывают колбу пробкой, через которую проходит капельная воронка и газоотводная трубка. Колбу с раствором нагревают на водяной бане и из капельной воронки приливают по каплям насыщенный раствор 50 г нитрита натрия. Скорость выделения газа можно регулировать, изменяя скорость приливания раствора NaNO2.

Собирать газ в газометр следует только после полного вытеснения воздуха из прибора.

Метод очистки или выделения из смесей 1:

Источник информации: Физер Л., Физер М. Реагенты для органического синтеза. - Т. 1: А-Е. - М., 1970 стр. 15-16

Следы кислорода из азота можно удалить пропусканием азота через смесь, полученную добавлением 0,5 г алюмогидрида лития к раствору 10 г бензпинаколина в 50 мл пиридина. Полученный кроваво-красный раствор трифенилметильного аниона реагирует со следами кислорода и влаги. При исчезновении окраски раствор не эффективен. Следы пиридина, увлекаемые током азота, можно удалить пропусканием газа через промывную склянку с серной кислотой.

Метод очистки или выделения из смесей 2:

Источник информации: Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. - М., 1974 стр. 19

Грубая очистка технического азота от примеси кислорода может быть достигнута пропусканием газа над раскаленной медью. Этот метод можно применять для получения азота из атмосферного воздуха.

В трубку из тугоплавкого стекла помещают гранулированную окись меди (можно использовать туго свернутую медную сетку), водородом вытесняют из трубки воздух и, нагревая окись в струе водорода до 200—250 °С, проводят восстановление ее до металлической меди. После охлаждения трубки вытесняют из нее водород техническим азотом, нагревают трубку с медью до температуры красного каления и медленно пропускают через нее технический азот или воздух. Выходящий из трубки газ, почти освобожденный от кислорода, просасывают через 50%-ный раствор КОН для очистки от СО2, а затем для осушки — через колонку с СаСl2 и через промывалку с конц. H2SO4.

Более чистый азот получают, пропуская газ через вторую трубку с раскаленной медью.

Способы получения:

  1. Ректификацией жидкого воздуха. [Лит.]
  2. Разложением нитрита аммония при нагревании в растворе. [Лит.]
  3. NH4NO2 → N2 + 2H2O
  4. Термическим разложением азида натрия. [Лит.]
  5. 2NaN3 → 3N2 + 2Na
  6. Цинк реагирует с 6-10% азотной кислотой с образованием нитрата цинка, преимущественно азота и воды. [Лит.1, Лит.2]
    5Zn + 12HNO3 (6-10%) → 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O

Реакции вещества:

  1. Реагирует с раскаленным коксом с образованием дициана. [Лит.]
    2C + N2 → C2N2
  2. При 1500 С реагирует с ацетиленом с образованием циановодорода. [Лит.]
  3. Реагирует с кислородом выше 2000 С с образованием оксида азота(II). [Лит.]
  4. При высокой температуре реагирует с карбидом кальция с образованием цианамида кальция. [Лит.]
  5. При высокой температуре реагирует с кремнием, кальцием, стронцием, барием, титаном, вольфрамом, ванадием, хромом, марганцем, цирконием, танталом, молибденом, ураном. [Лит.]
  6. Замещает в комплексе воду при реакции с аквапентаамминрутением(II) в водном растворе. [Лит.]
  7. При комнатной температуре литий медленно, при небольшом нагревании - быстрее, реагирует с азотом с образованием нитрида лития. Особенно энергично, с воспламенением, реакция идет при 450-460°С. [Лит.1]
    6Li + N2 → 2Li3N
  8. Трифторид азота образуется при электрическом разряде в смеси 25% фтора и 75% азота при -196 С и давлении в трубке 20-40 мм рт.ст. Выход 30%. [Лит.1]
    N2 + 3F2 → 2NF3
  9. Азот восстанавливается гидроксидом ванадия(II) в присутствии ионов магния (отношение Mg:V примерно 30) в 1 М растворе щелочи за несколько секунд с образованием гидразина. При атмосферном давлении выход около 20%, при 10 МПа - близок к количественному. [Лит.1]
    N2 + 4V(OH)2 + 4H2O → N2H4 + 4V(OH)3
  10. Ванадий реагирует с азотом при 1000 С с образованием нитрида ванадия. [Лит.1]
    2V + N2 → 2VN
  11. В электрическом разряде натрий реагирует с азотом с образованием нитрида натрия. [Лит.1, Лит.2]
    6Na + N2 → 2Na3N
  12. Под действием тлеющего электрического разряда азот переходит в атомарное состояние. Этот газ имеет устойчивый золотисто-желтый цвет и химически очень активен. Большое различие в электронном спине объясняет медленность рекомбинации атомов азота. [Лит.1]
    N2 → 2N
  13. При 400 С и давлении 200 атм, в присутствии железа как катализатора, азот реагирует с водородом с образованием аммиака. [Лит.1, Лит.2]
    N2 + 3H2 → 2NH3
  14. Азот реагирует с магнием при 300 С с образованием нитрида магния. [Лит.1]
    3Mg + N2 → Mg3N2
  15. Дуговой разряд в воздухе с быстрым охлаждением продуктов реакции приводит к реакции азота с кислородом с образованием оксида азота(II). Выход составляет 31 г/кВт*ч. Увеличение содержания кислорода до 50 об% и высушивание газов позволяет поднять выход в 2 раза. [Лит.1]
    N2 + O2 → 2NO
  16. Азот может окислятся до нтритов и нитратов синглетным кислородом, генерируемым в щелочном водном растворе смешиванием гипохлорита натрия и перекиси водорода. Выход 0,05-0,5%. [Лит.1]
  17. Калий реагирует с азотом в электрическом разряде с образованием нитрида калия и азида калия. [Лит.1]

    Реакции, в которых вещество не участвует:

    1. Калий не реагирует с азотом даже под давлением и при нагревании до высоких температур. [Лит.1]
    2. До 397 С натрий с азотом не взаимодействует. [Лит.1]
    3. Азот не реагирует с серой. [Лит.1]
    4. Азот не реагирует с галогенами. [Лит.1]
    5. Олово не реагирует с азотом. [Лит.1]
    6. Фтор не реагирует с азотом даже при высокой температуре и поэтому азот может быть использован как инертный разбавитель. [Лит.1]

    Периоды полураспада:

    107N = 0,0002 ас ()
    117N = 0,00059 ас (p (100%))
    11m7N = 0,00069 ас (p (100%))
    127N = 11 мс (β+ (100%); дефект масс 17338,1 кэВ)
    137N = 9,965 мин (β+ (100%))
    147N = стабилен (дефект масс 2863,417 кэВ (содержание в природной смеси изотопов 99,632%))
    157N = стабилен (дефект масс 101,438 кэВ (содержание в природной смеси изотопов 0,368%))
    167N = 7,13 с (β- (100%))
    177N = 4,173 с (β- (100%))
    187N = 622 мс (β- (100%))
    197N = 271 мс (β- (100%))
    207N = 130 мс (β- (100%))
    217N = 87 мс (β- (100%))
    227N = 13,9 мс (β- (100%))
    237N = 14,5 мс (β- (100%))
    247N = менее 52 нс ()
    257N = менее 260 нс ()

    Давление паров (в мм рт.ст.):

    1 (-226°C)
    10 (-219°C)
    100 (-210°C)

    Стандартный электродный потенциал:

    N2 + 6H+ + 6e- → 2NH3(газ), E = 0,057 (вода, 25°C)
    N2 + 8H+ + 6e- → 2NH4+, E = 0,275 (вода, 25°C)

    Диэлектрическая проницаемость:

    1,000528 (25°C)

    Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с):

    0,0165 (0°C)
    0,0208 (100°C)
    0,0246 (200°C)
    0,0311 (400°C)
    0,0366 (600°C)

    Скорость звука в веществе (в м/с):

    334 (0°C, состояние среды - газ)
    349 (19,1°C, состояние среды - газ)

    Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

    0 (г)

    Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

    0 (г)

    Стандартная энтропия вещества S (298 К, Дж/(моль·K)):

    199,9 (г)

    Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/(моль·K)):

    29,1 (г)

    Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль):

    0,721

    Энтальпия кипения ΔHкип (кДж/моль):

    5,59

    Энергия Гиббса присоединения протона (основность) в газовой фазе ΔGосн (298 К, кДж/моль)

    -464,5 (г) [Лит.]

    Природные и антропогенные источники:

    В земной атмосфере содержится 4 000 000 000 000 000 (четыре квадриллиона) тонн азота (78,03% по объему, 76% по массе, 99,8% всего азота на планете).

    В атмосфере Солнца содержится 0,01 ат%.

    Критическая температура (в °C):

    -149,9

    Критическое давление (в МПа):

    3,905

    Критическая плотность (в г/см3):

    0,304

    Применение:

    Основная часть идет на синтез аммиака. Используется как инертная среда при проведении органических и неорганических синтезов. Жидкий азот используется для поддержания низкой температуры. Для азотирования поверхности стали (повышает твердость). Инертный наполнитель электроламп.

    История:

    Название азот в переводе с греческого означает "безжизненный".

    Дополнительная информация::

    Не поддерживает горение и дыхание. При комнатной температуре реагирует только с литием образуя нитрид лития, а также образует некоторые комплексы с d-элементами (рутением, железом, родием, палладием). При нагревании реагирует со многими металлами образуя нитриды. При нагревании под давлением, в присутсвии катализатора (губчатое железо с добавками оксидов алюминия и калия), реагирует с водородом образуя аммиак. Магний способен гореть в азоте.

    Электронная конфигурация атома 1s22s22p3. Атомный радиус = 0,071 нм. Содержание азота в атмосфере и земной коре 0,04 массовых процента.

    Степень окисления азота в его соединениях изменяется от -3 до +5. Молекула азота имеет необычайно прочную тройную связь между атомами (энергия связи 224,5 ккал/моль (940,09 кДж/моль)).

    Источники информации:

    1. Nuclear Physics A. - 2003. - vol.729, Issue 1, 1 December. - С. 28-31
    2. Seidell A. Solubilities of inorganic and metal organic compounds. - 3ed., vol.1. - New York: D. Van Nostrand Company, 1940. - С. 1015-1027
    3. Волынец В.Ф., Волынец М.П. Аналитическая химия азота. - М.: Наука, 1977. - С. 7-17
    4. Гурвич Я.А. Справочник молодого аппаратчика-химика. - М.: Химия, 1991. - С. 50
    5. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке. - Ярославль: Академия Холдинг, 2000. - С. 30
    6. Деньгуб В.М., Смирнов В.Г. Единицы величин. Словарь-справочник. - М.: Издательство стандартов, 1990. - С. 56-57
    7. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. - М.: Химия, 1981. - С. 392-395, 411
    8. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - Т.1. - М.: Химия, 1973. - С. 382-383, 387-388
    9. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - С. 27, 50
    10. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия. - Ч.1. - М.: ИМУ, 1991. - С. 101-107
    11. Справочник по растворимости. - Т.1, Кн.1. - М.-Л.: ИАН СССР, 1961. - С. 557-568
    12. Успехи химии. - 1974. - Т.43, №5. - С. 863-902 (фиксация атмосферного азота)
    13. Химическая энциклопедия. - Т. 1. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - С. 58-59
    14. Химический энциклопедический словарь. - Под ред. Кнунянц И.Л. - М.: Советская энциклопедия, 1983. - С. 15


    Если не нашли нужное вещество или свойства можно выполнить следующие действия:
    Если вы нашли ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.



    © Сбор и оформление информации: Руслан Анатольевич Кипер