Какой главный ингредиент воздуха

В состав воздуха входит несколько газов: водород, кислород и азот, причем последнего содержится около 80%. Также присутствует небольшое количество водяного пара. Азот играет важную роль во многих процессах природы.

Физические свойства азота

Азот - один из важнейших химических элементов в природе. Он присутствует во всех живых организмах и участвует в реакциях между клетками и синтезе белков. В земной коре его не очень много, по сравнению с атмосферой. Азот образует многие минералы, а также вещества, имеющие важное промышленное значение. Среди них: натриевая (чилийская) и калиевая (индийская) селитры. Эти вещества используются в качестве удобрений.

Азот в свободном состоянии встречается в виде двухатомных молекул. Энергия диссоциации этих молекул довольно высока. При 3000 градусов Цельсия диссоциирует всего 0,1% от общего количества. Молекула азота состоит из двух стабильных изотопов с атомными массами 14 и 15 соответственно. Первый из них превращается в радиоактивный изотоп углерода в верхних слоях атмосферы под действием космического излучения.

Химические свойства азота

Большинство реакций химических элементов с азотом проходит при высоких температурах. Только активные металлы, такие как литий, калий, магний способны реагировать с азотом при низких температурах.

Азот реагирует с кислородом в атмосфере при прохождении электрического разряда. При этом образуется оксид азота NO, который затем при охлаждении может окисляться до NO₂. В лабораторных условиях NO можно получить из смеси азота и кислорода под действием мощного ионизирующего излучения.

Азот напрямую не реагирует с галогенами (хлором, фтором, йодом, бромом). Но фторид азота можно получить из реакции аммиака с фтором. Подобные соединения обычно неустойчивы (исключение - фтористый азот). Более стойки - оксигалогениды, полученные при реакции аммиака с галогенами и кислородом.

Азот способен реагировать с металлами. С активными металлами реакция идет даже при комнатной температуре, с менее активными металлами нужна высокая температура. При этом образуются нитриды.

Если на азот (при низком давлении) или нитрид подействовать мощным электрическим разрядом, произойдет образование смеси атомов и молекул азота. Эта смесь обладает большим запасом энергии.

Применение азота

Азот применяют при изготовлении аммиака, из которого затем может быть получена азотная кислота, множество азотных удобрений и даже взрывчатые вещества. Азот в свободном состоянии незаменим в металлургии для получения сложных сплавов и синтезе некоторых веществ (нитридокремниевая керамика).