Конвертер величин

Влияние на живые организмы

В смеси с кислородом закись азота в малых концентрациях воздействует на нервную систему человека. Эффект напоминает опьянение лёгкой степени и сопровождается эйфорией. За это веществу дали название — «веселящий газ». В чистом виде вещество вызывает состояние опьянения и выраженную сонливость. При передозировке вначале вызывает приступ судорожного смеха, затем потерю сознания.

Монооксид азота — высокотоксичное соединение. Поступая в организм в больших концентрациях, способен изменить структуру гемоглобина, что взывает кислородное голодание. Оксид азота (IV) — крайне ядовитое вещество, представляющее опасность для здоровья и жизни.

Монооксид азота — вторичный посредник, который участвует в механизмах внутриклеточной и межклеточной передачи импульсов. Это вещество вырабатывают практически все живые организмы, от одноклеточных до млекопитающих.

Изначально окись азота была известна как эндотелиальный сосудорасширяющий фактор. Она образовалась в организме из аминокислоты аргинина. В химическом процессе участвуют молекулы кислорода, НАДФ и синтаза оксида азота. Другой способ образования вещества — восстановление неорганических солей азотной кислоты.

Эндотелиальные клетки сосудов передают сигнал гладкомышечным элементам, в результате сосуды расширяются и усиливается местный кровоток. Молекула оксида азота обладает способностью легко проникать через мембраны клеток. Благодаря этому она служит для обмена сигналами. Это благотворно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы. Снижается риск ишемии миокарда и развития гипертонической болезни.

Уровень эндогенной окиси азота могут повышать растительные продукты — руккола, шпинат, свёкла, петрушка и прочие. Получение вещества из растительных продуктов требует присутствия сапрофитных микроорганизмов. В норме они живут в ротовой полости человека.

Расчет молярной массы

Молярную массу рассчитывают так:

• определяют атомные массы элементов по таблице Менделеева;
• определяют количество атомов каждого элемента в формуле соединения;
• определяют молярную массу, складывая атомные массы входящих в соединение элементов, умноженные на их количество.

Например, рассчитаем молярную массу уксусной кислоты

Она состоит из:

• двух атомов углерода
• четырех атомов водорода
• двух атомов кислорода

Расчет:

• углерод C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
• водород H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
• кислород O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
• молярная масса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор выполняет именно такой расчет. Можно ввести в него формулу уксусной кислоты и проверить что получится.

Автор статьи: Anatoly Zolotkov

Очистка вод от ионов аммонийного азота.

Для очистки вод от аммонийного азота применяются: биологическая фильтрация, аэрация, введение окислителей (озон, хлор, гипохлоритов некоторых щелочных и щелочноземельных металлов), фильтрация при помощи ионообменных смол, а также ряд других способов.

Биологический способ

Свойства и жизненные циклы многих микроорганизмов позволяют очищать сточные воды. Обычно биологическая система очистки представляет собой сложную систему. Называют такие системы активным илом или биоплёнкой. Их состав зависит от конкретного назначения.

Например, для денитрификации – процесса превращения загрязняющих нитратов и нитритов в чистый газообразный азот – применяют активный ил с повышенным содержанием организмов, работающих в бескислородной (анаэробной) среде. В обратном случае – окислении нитритов, органических соединений азота и аммонийного азота до нитратов – используют биоплёнки с повышенным содержанием аэробных микроорганизмов.

Выбрав режим очистки (периодический, проточный, со свободно плавающим илом, с биофильтрами или без них), выбирают технический способ его реализации.

Наиболее распространённые устройство биологической очистки – отстойник для проточной очистки (аэротенк). Аэротенки бескислородной очистки называются «метантенками».

И в периодической, и проточной очистке, процесс разделяется на два основных этапа:

1. Контакт ила с загрязнённой водой (в пределах заранее рассчитанного времени);
2. Отстаивание (разделение уже прореагировавшего ила и очищенной воды).

Ускорение процесса отстаивания – актуальная задача технологий водоочистки. Для её решения применяются самые различные методы. Например, в высокотехнологичных современных аэро- и метантенках отстаивание совмещено со процессами ультрафильтрации и мембранным разделением.

Химические способы

К химическим относится широкий спектр различных методов очистки воды, например: фильтрация, аэрация, флотация, сорбция, экстракция, эвапорация, озонация, ионообменная и электрохимическая очистка. В рамках очистки сточных вод от различных видов азотных загрязнений наибольшее применение находят озонация, электрохимическая и ионообменная очистка.

Озонацией называется процесс пропускания через массу воды газа озона  (аллотропная модификация кислорода). Из-за нестабильности молекулы озона, он оказывает мощное окислительное воздействие на многие вещества, в том числе и соединения азота. В результате окисления аммонийного азота происходит его превращение в нитраты (больше) и нитриты (меньше). Данный метод наиболее эффективен для очистки вод с повышенным содержанием аммонийной формы азота.

Электрохимическая очистка – процесс восстановления или окисления соединений азота на специальных электродах. В результате прохождения электрохимических реакций, различные формы азота в воде могут переходить друг в друга, что позволяет регулировать содержание как общего, так и отдельных видов азотистых загрязняющих соединений.

Ионообменные процессы протекают по схожему принципу, но, в отличие от электрохимических, они зачастую не требуют подачи электрического тока, ведь электрохимические превращения происходят из-за наличия в полимерных ионообменных материалах функциональных групп – ионитов. Тем не менее, этот метод достаточно сложен, поскольку заряд ионита определяется химической природой выбранного ионообменного материала и не может быть изменён. Также, ионообменные полимеры достаточно дороги в производстве, что накладывает определённые ограничения на их применение.

Перспективное направление развития технологий водоочистки – разработка электродов, покрытых ионообменными полимерами. Их применение позволяет совместить лучшие стороны обоих процессов.

Описание одновалентного оксида азота

Он еще именуется диазотом, закисью и газом веселящим. Последнее название произошло от действия, связанного с опьянением.

Оксид азота с валентностью I в условиях нормальной температуры существует в форме негорючего газа, без цвета, который проявляет приятный сладковатый привкус и запах. Воздух легче данного соединения. Оксид растворяется в водной среде, этаноле, эфирах и кислоте серной.

Вода, щелочные и кислотные растворы не способны с ним вступать в реакцию, он не образует соли. Не подвергается воспламенению, зато способен поддержать процесс горения.

Аммиак оксид азота переводит в азид (N3NH4).

При соединении с молекулами эфиров, хлорэтана и циклопропана образуется взрывоопасная смесь.

Обычные условия способствуют его инертности. Под действием нагревания вещество восстанавливается.

Cochrane

Вопрос обзора

Мы проанализировали доказательства о вредном влиянии закиси азота на людей, которым проводится общая анестезия (наркоз).

Актуальность

Закись азота является анестезирующим газом, который более 160 лет используется для индукции анестезии и поддержания наркоза на протяжении всей операции. Он также известен как «веселящий газ». Это бесцветный негорючий газ с приятным, слегка сладковатым запахом и вкусом. Его дешевизна и низкая токсичность сделали закись азота на сегодняшний день наиболее часто используемым средством для общей анестезии (наркоза). Однако, некоторые исследования показали, что добавление оксида азота может привести к пагубным последствиям. Это побудило многих анестезиологов задаться вопросом о его дальнейшем рутинном использовании в различных операционных условиях.

Мы хотели выяснить, действительно ли использование закиси азота для общей анестезии было лучше или хуже, нежели его неиспользование.

Характеристика исследований

Мы изучили доказательства, имеющиеся к 17 октября 2014 года. Мы включили 35 испытаний с общим числом 13,872 взрослых участников, которые были рандомизированы в группы, получающие закись азота или не получающие закись азота. Испытания охватывали различные ситуации во время общей анестезии.

Основные результаты

Мы обнаружили, что общая анестезия с закисью азота повышала риск ателектаза легких (т.е. неспособность легких полностью расправиться). Когда мы ограничили результаты только результатами из исследований самого высокого качества, мы обнаружили, что закись азота может потенциально увеличить риск развития пневмонии, тяжелой тошноты и рвоты. Однако, закись азота не оказывала никакого влияния на выживаемость пациентов, частоту инфаркта миокарда, инсульта, раневой инфекции, возникновения тромбов в венах, продолжительности пребывания в стационаре, или длительности пребывания в отделении интенсивной терапии.

Качество доказательств

Доказательства, связанные с выживанием участников, были среднего качества, так как у нас не было достаточно данных. Доказательства, связанные с некоторыми вредными эффектами: неспособность легких полностью расправиться и сердечные приступы, были высокого качества, в то время как для других вредных эффектов, таких как инсульт и возникновение тромбов в венах, доказательства были среднего качества. Для других исходов, таких как пневмония, тяжелая тошнота и рвота, и раневая инфекция, доказательства были низкого качества. Доказательства, связанные с длительным пребыванием в больнице, были среднего качества.

Выводы авторов

Отказ от закиси азота может быть разумным для участников с уже существующей недостаточной функцией легких или с высоким риском послеоперационной тошноты и рвоты.

Расчет молярной массы

Молярную массу рассчитывают так:

• определяют атомные массы элементов по таблице Менделеева;
• определяют количество атомов каждого элемента в формуле соединения;
• определяют молярную массу, складывая атомные массы входящих в соединение элементов, умноженные на их количество.

Например, рассчитаем молярную массу уксусной кислоты

Она состоит из:

• двух атомов углерода
• четырех атомов водорода
• двух атомов кислорода

Расчет:

• углерод C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
• водород H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
• кислород O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
• молярная масса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор выполняет именно такой расчет. Можно ввести в него формулу уксусной кислоты и проверить что получится.

Автор статьи: Anatoly Zolotkov

Токсичность и опасность

Воздух рабочей зоны

ПДК максимальная разовая, мг/м3	2
Класс опасности	3
Особенности токсического действия вещества на организм	остронаправленный механизм действия, требующий автоматического контроля за содержанием вещества в воздухе (О)

Атмосферный воздух населённых мест

ПДК максимальная разовая, мг/м3	0,4
ПДК среднесуточная, мг/м3	0,06
Класс опасности	3
Лимитирующий показатель вредности	Рефлекторно-резорбтивный

Аварийные гигиенические регламенты и референтные уровни

Аварийные пределы воздействия отравляющих веществ в воздухе (АПВ, мг/м³)	Время Населённых мест Рабочей зоны 8 часов   30
Референтные концентрации для хронического ингаляционного воздействия (RFC, мг/м³)	0,06
Поражаемые органы и системы	органы дыхания, кровь (образование MetHb )
Субъективная реакция дискомфорта (мг/м³)	0,5

Опасность при утечке

Вещество может всасываться в организм при вдыхании. При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе. Вещество раздражает глаза и дыхательные пути. Вдыхание этого вещества может вызвать отек легких. Вещество может оказывать действие на кровь , приводя к образованию метгемоглобина. Воздействие может вызвать смерть. Эффекты могут быть отсроченными. Вещество является сильным окислителем и реагирует с горючими материалами и восстановителями. При контакте с воздухом выделяет диоксид азота.

Острая токсичность

Токсичность для животных	LC50 rat, мг/м³ 1090 (4 ч)
Токсичность для человека

Тип дозы	Способ измерения	Механизм воздействия	Состояние человека	Значение
Мгновенно-опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH)	в целом на организм	ингаляционно	в состоянии покоя	122,7 мг/м3

Пороговая токсодоза (PCt50, мг.мин/л)	1,5
Смертельная токсодоза (LCt50, мг.мин/л)	18

Структура и физические свойства

Чистый твердый N2О5представляет собой соль , состоящую из разделенных линейных ионов нитрония NO+ 2и планарные тригональные нитрат- анионы NO- 3. Оба азотных центра имеют степень окисления +5. Он кристаллизуется в пространственной группе D4 _{6 ч}( C 6 / mmc ) с Z  = 2, с NO- 3анионы в сайтах D _{3 h} и NO+ 2катионы в D _{3 d} сайтах.

Давление пара P (в торр ) как функция температуры T (в кельвинах ) в диапазоне от 211 до 305 K (от -62 до 32 ° C) хорошо аппроксимируется формулой

пер⁡пзнак равно23,2348-7098,2Т{\ displaystyle \ ln P = 23.2348 — {\ frac {7098.2} {T}}}

составляет около 48 торр при 0 ° C, 424 торр при 25 ° C и 760 торр при 32 ° C (на 9 ° C ниже точки плавления).

В газовой фазе или при растворении в неполярных растворителях, таких как четыреххлористый углерод , соединение существует в виде ковалентно связанных молекул O2Н-Н-НЕТ2. В газовой фазе теоретические расчеты для конфигурации с минимальной энергией показывают, что угол O-N-O в каждом -NO2крыло составляет около 134 °, а угол N-O-N составляет около 112 °. В этой конфигурации два −NO2группы повернуты примерно на 35 ° вокруг связей с центральным кислородом, от плоскости N-O-N . Таким образом, молекула имеет форму пропеллера с одной осью вращательной симметрии 180 ° ( C ₂ ).

Когда газообразный N2О5быстро охлаждается («гасится»), можно получить метастабильную молекулярную форму, которая экзотермически превращается в ионную форму при температуре выше -70 ° C.

Газообразный N2О5поглощает ультрафиолетовый свет с диссоциацией на свободные радикалы диоксид азота NO2•и триоксид азота NO3•(незаряженный нитрат). Спектр поглощения имеет широкую полосу с максимумом на длине волны 160  нм .

Химические свойства азота

Химический элемент азот образует только одно простое вещество. Данное вещество является газообразным и образовано двухатомными молекулами, т.е. имеет формулу N2. Не смотря то, что химический элемент азот имеет высокую электроотрицательность, молекулярный азот N2 является крайне инертным веществом. Обусловлен данный факт тем, что в молекуле азота имеет место крайне прочная тройная связь (N≡N). По этой причине практически все реакции с азотом протекают только при повышенных температурах.

Взаимодействие азота с металлами

Единственное вещество, которое реагирует с азотом в обычных условиях – литий:

Интересным является тот факт, что с остальными активными металлами, т.е. щелочными и щелочноземельными, азот реагирует только при нагревании:

Взаимодействие азота с металлами средней и низкой активности (кроме Pt и Au) также возможно, однако требует несравнимо более высоких температур.

Нитриды активных металлов легко гидролизуются водой:

Взаимодействие азота с неметаллами

Азот реагирует с водородом при нагревании в присутствии катализаторов. Реакция является обратимой, поэтому для повышения выхода аммиака в промышленности процесс ведут при высоком давлении:

Как восстановитель азот реагирует со фтором и кислородом. Со фтором реакция идет при действии электрического разряда:

С кислородом реакция идет под действием электрического разряда или при температуре более 2000 оС и является обратимой:

Из неметаллов азот не реагирует с галогенами и серой.

Взаимодействие азота со сложными веществами

В рамках школьного курса ЕГЭ можно считать, что азот не реагирует ни с какими сложными веществами кроме гидридов активных металлов:

Практическое применение

Химические свойства оксида азота нашли практическое применение. Их используют в медицинской практике, военной, пищевой и химической промышленности. Наиболее часто соединения используются в следующих целях:

1. Влияние оксида азота на организм человека используется в медицинской практике. В хирургии применяется для дачи ингаляционного наркоза в смеси с кислородом (2 части кислорода на 8 частей закиси азота).
2. Поскольку NO2 обладает свойствами сильного окислителя, он используется в производстве ракетного топлива. Когда вещество взаимодействует с гидразином, образуется колоссальное количество энергии. Кроме того, оно используется для изготовления взрывчатых смесей.
3. Соединение NO2 применяется в химии для производства серной и азотной кислоты.
4. С помощью NO улучшают технические качества двигателей внутреннего сгорания у автомобилей.
5. В пищевой промышленности вещество применяется в качестве добавки для улучшения вкуса готовых продуктов. На упаковках ему соответствует символ Е942.
6. Монооксид и оксид трёхвалентного азота используется в химической промышленности в качестве сырья для производства азотной кислоты и её солей.

Строение молекулы и физические свойства

Азотная кислота HNO₃ – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении). Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается.

Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.

Поэтому строение молекулы азотной кислоты можно описать резонансными структурами:

Обозначим дополнительные связи между азотом и кислородом пунктиром. Этот пунктир по сути обозначает делокализованные электроны. Получается формула:

Токсичность

Газообразный NO₂диффундирует в жидкость эпителиальной выстилки (ELF) респираторного эпителия и растворяется. Там он химически реагирует с молекулами антиоксидантов и липидов в СНЧ. Влияние NO на здоровье₂вызваны продуктами реакции или их метаболитами, которые представляют собой активные формы азота и активные формы кислорода, которые могут вызывать бронхоспазм , воспаление, снижение иммунного ответа и могут оказывать влияние на сердце.

Пути, указанные пунктирной линией, представляют собой те, для которых доказательства ограничены результатами экспериментальных исследований на животных, в то время как данные исследований контролируемого воздействия на человека доступны для путей, указанных сплошной линией. Пунктирными линиями обозначены предполагаемые связи с исходами обострения астмы и инфекций дыхательных путей. Ключевые события — это субклинические эффекты, конечные точки — это эффекты, которые обычно измеряются в клинике, а исходы — это последствия для здоровья на уровне организма. NO ₂  = диоксид азота; ELF = жидкость эпителиальной выстилки.

Трубка для диффузии диоксида азота для контроля качества воздуха. Расположен в лондонском Сити

Острый вред из-за НЕТ₂воздействие может возникнуть только в профессиональных условиях. Прямое попадание на кожу может вызвать раздражение и ожоги. Только очень высокие концентрации газообразной формы вызывают немедленное расстройство: 100–200 частей на миллион могут вызвать легкое раздражение носа и горла, 250–500 частей на миллион могут вызвать отек , приводящий к бронхиту или пневмонии , а уровни выше 1000 частей на миллион могут вызвать смерть из-за удушье из-за жидкости в легких. Во время воздействия часто нет никаких симптомов, кроме преходящего кашля, усталости или тошноты, но через несколько часов воспаление в легких вызывает отек.

При попадании на кожу или в глаза пораженный участок промывают физиологическим раствором. Для ингаляции вводится кислород, могут вводиться бронходилататоры , а если есть признаки метгемоглобинемии , состояния, которое возникает, когда соединения на основе азота влияют на гемоглобин в красных кровяных тельцах, можно вводить метиленовый синий .

Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве на информацию (42 USC 11002), и в отношении него действуют строгие требования к отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят , или использовать его в значительных количествах.

Молекулярная масса

Молекулярная масса (старое название — молекулярный вес) — это масса молекулы, рассчитанная как сумма масс каждого атома, входящего в состав молекулы, умноженных на количество атомов в этой молекуле. Молекулярная масса представляет собой безразмерную физическую величину, численно равную молярной массе. То есть, молекулярная масса отличается от молярной массы размерностью. Несмотря на то, что молекулярная масса является безразмерной величиной, она все же имеет величину, называемую атомной единицей массы (а.е.м.) или дальтоном (Да), и приблизительно равную массе одного протона или нейтрона. Атомная единица массы также численно равна 1 г/моль.

Виды и свойства

Азот — вещество, которое образует несколько групп оксидов. Все они обладают разной молярной массой и физическими характеристиками. В группу солеобразующих входят:

1. Триоксид диазота (III). Химическая формула N2O3, кратность связи равна 3. Вещество имеет вид жидкости тёмно-синего цвета, плотность которой меньше плотности воды. Кристаллизуется при температуре -100 градусов. Этот кислотный оксид реагирует со щелочами, образуя соли. С водой образует азотистую кислоту: N2O3+H2O = 2HNO2.
2. Двуокись азота (IV) — NO2. Атомы в молекуле расположены под углом к друг другу. Вещество является ядовитым газом бурого цвета, имеет характерный запах. Легко растворимо в воде. Оксид образует 2 кислоты — азотную и азотистую. Азотная кислота образуется в присутствии воздуха и воды. Со щелочами образует 2 соли — нитрат и нитрит. При температуре меньше 22 градусов молекулы димеризуются и образуется N2O4. Образуется жидкость, которая при дальнейшем охлаждении превращается в кристаллы.
3. Пентаоксид (V) — N2O5. Другое название — азотный ангидрид. Представляет собой кристаллы, имеющие белую окраску. При нормальной температуре и давлении легко разлагается. При низких температурах сохраняет высокую степень устойчивости. Обладает свойствами окислителя и восстановителя.

Клиническая информация, средства защиты, первоочередные действия в очаге

Общий характер действия

Гематотоксическое Нейротоксическое

Средства защиты

Для химразведок и руководителя работ — ПДУ-3 (в течение 20 мин). Для аварийных бригад — изолирующий противогаз ИП-4М и спецодежда.

Химический очаг

   Вид очага

Стойкий, замедленного действия. Газ тяжелее воздуха, может скапливаться в низких местах, подвалах, тоннелях.

   Первоочередные мероприятия

Проведение поисково-спасательных работ в очаге, в том числе оказание первой медицинской помощи пострадавшим и их вынос (вывоз) на временные пункты сбора в оптимальные для спасения жизни и сохранения здоровья сроки, ведение разведки, обозначение и оцепление очага. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 200 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Держаться наветренной стороны. Избегать низких мест. В опасную зону входить в защитных средствах

Устранить течь с соблюдением мер предосторожности. При интенсивной утечке дать газу полностью выйти

Изолировать район, пока газ не рассеется. Не приближаться к емкостям. Охлаждать емкости водой с максимального расстояния. Не горючее, но способствует возгоранию других веществ. В случае возгорания в окрестностях разрешены все средства пожаротушения.

Подготовка и реакции

Диоксид азота обычно образуется в результате окисления оксида азота кислородом воздуха:

2 НО + О₂→ 2  НЕТ₂

Двуокись азота образуется в большинстве процессов сгорания с использованием воздуха в качестве окислителя . При повышенных температурах азот соединяется с кислородом с образованием оксида азота :

О₂+ N₂→ 2  НЕТ

В лаборатории НЕТ₂может быть получен двухэтапной процедурой, при которой при дегидратации азотной кислоты образуется пентоксид диазота , который впоследствии подвергается термическому разложению:

2  HNO₃→ N₂О₅+ H₂О

2  с.ш.₂О₅→ 4  НЕТ₂+ O₂

Термическое разложение нитратов некоторых металлов также дает NO₂:

2  Pb (НЕТ₃)₂→ 2 PbO + 4  НО₂+ O₂

Как вариант, восстановление концентрированной азотной кислоты металлом (например, медью).

4  HNO₃+ Cu → Cu (NO₃)₂+ 2  НЕТ₂+ 2  часа₂О

Или, наконец, добавлением концентрированной азотной кислоты к олову в качестве побочного продукта получают гидратированный оксид олова .

4 HNO ₃ + Sn → H ₂ O + H ₂ SnO ₃ + 4 NO ₂

Основные термические свойства

НЕТ₂находится в равновесии с бесцветным газом четырехокиси азота ( N₂О₄):

2  НЕТ₂⇌ N₂О₄

Равновесие характеризуется Δ H = -57,23 кДж / моль , что является экзотермическим. NO ₂ предпочтительнее при более высоких температурах, тогда как при более низких температурах преобладает четырехокись азота (N ₂ O ₄ ). Четырехокись азота ( N₂О₄) можно получить в виде белого твердого вещества с температурой плавления -11,2 ° C. NO ₂ является парамагнитным из-за своего неспаренного электрона, в то время как N ₂ O ₄ является диамагнитным .

Химия диоксида азота широко исследована. При 150 ° C, НЕТ₂разлагается с выделением кислорода в результате эндотермического процесса ( Δ H = 14 кДж / моль ):

2  НЕТ₂→ 2 НО + О₂

Как окислитель

Судя по слабости связи N – O, NO₂хороший окислитель. Следовательно, он будет гореть, иногда со взрывом, со многими соединениями, такими как углеводороды .

Гидролиз

Он гидролизуется с получением азотной кислоты и азотистой кислоты :

2  НЕТ₂( N₂О₄) + H₂O → HNO₂+ HNO₃

Эта реакция является одной из стадий процесса Оствальда промышленного производства азотной кислоты из аммиака. Эта реакция является пренебрежимо медленной при низких концентрациях NO _2, характерных для окружающей атмосферы, хотя она действительно идет при поглощении NO ₂ поверхностями. Считается, что такая поверхностная реакция приводит к образованию газообразной HNO ₂ (часто обозначаемой как HONO ) как внутри, так и снаружи помещений.

Образование при разложении азотной кислоты

Азотная кислота медленно разлагается до диоксида азота по общей реакции:

4  HNO₃→ 4  НЕТ₂+ 2  часа₂О + О₂

Образовавшийся таким образом диоксид азота придает характерный желтый цвет, часто свойственный этой кислоте.

НЕТ₂ используется для получения безводных нитратов металлов из оксидов:

ПН + 3  НЕТ₂→ M (НЕТ₃)₂ + НЕТ

Превращение в нитриты

Иодиды алкила и металлов дают соответствующие нитриты:

2  канала₃I + 2  НЕТ₂→ 2  канала₃НЕТ₂+ Я₂

TiI₄+ 4  НЕТ₂→ Ti (НЕТ₂)₄+ 2  я₂

Моль

Все вещества состоят из атомов и молекул

В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ

Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц. Это значение численно равно константе Авогадро NA, если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n) системы является мерой количества структурных элементов. Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро N_A = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро — 6.02214076×10²³.

Другими словами моль — это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль. Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка. Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

Азот N2

Простое вещество. Состоит из неполярных молекул с очень устойчивой ˚σππ-связью N≡N, этим объясняется химическая инертность элемента при обычных условиях.

Бесцветный газ без вкуса и запаха, конденсируется в бесцветную жидкость (в отличие от O₂).

Главная составная часть воздуха 78,09% по объему, 75,52 по массе. Из жидкого воздуха азот выкипает раньше, чем кислород. Малорастворим в воде (15,4 мл/1 л H₂O при 20 ˚C), растворимость азота меньше, чем у кислорода.

При комнатной температуре N₂, реагирует с фтором и в очень малой степени – с кислородом:

N₂ + 3F₂ = 2NF₃,  N₂ + O₂  2NO

Обратимая реакция получения аммиака протекает при температуре 200˚C, под давлением до 350 атм и обязательно в присутствии катализатора (Fe, F₂O₃, FeO, в лаборатории при Pt )

N₂ + 3H₂ 2NH₃ + 92 кДж

В соответствии с принципом Ле-Шателье увеличение выхода аммиака должно происходить при повышении давления и понижении температуры. Однако скорость реакции при низких температурах очень мала, поэтому процесс ведут при 450-500 ˚C, достигая  15%-ного выхода аммиака. Непрориагировавшие  N₂ и H₂ возвращают в реактор  и тем самым увеличивают степень протекания реакции.

Азот химически пассивен по отношению к кислотам и щелочам, не поддерживает горения.

Получение в промышленности – фракционная дистилляция жидкого воздуха или удаление из воздуха кислорода химическим путем, например по реакции 2C(кокс) + O₂ = 2CO при нагревании. В этих случаях получают азот, содержащий так же примеси благородных газов (главным образом аргон).

В лаборатории небольшие количества химически чистого азота можно получить по реакции конмутации при умеренном нагревании:

N-3H₄N3O_2(T) = N₂ + 2H₂O (60-70)

Применяется для синтеза аммиака. Азотной кислоты и других азотсодержащих продуктов, как инертная среда проведения химических и металлургических процессов и хранения огнеопасных веществ.

Молекулярная масса

Молекулярная масса (старое название — молекулярный вес) — это масса молекулы, рассчитанная как сумма масс каждого атома, входящего в состав молекулы, умноженных на количество атомов в этой молекуле. Молекулярная масса представляет собой безразмерную физическую величину, численно равную молярной массе. То есть, молекулярная масса отличается от молярной массы размерностью. Несмотря на то, что молекулярная масса является безразмерной величиной, она все же имеет величину, называемую атомной единицей массы (а.е.м.) или дальтоном (Да), и приблизительно равную массе одного протона или нейтрона. Атомная единица массы также численно равна 1 г/моль.

Методы определения аммония в водах

Для быстрого определения аммонийного и других видов азота в сточных и природных водах используются фотометрические и колориметрические методы. Стоит заметить, что оба этих метода не являются высокоселективными и обладают заметной погрешностью. При заборе воды в очистных сооружениях измеряют показатель «общий азот». Методика определения – каталитическое окисление различных форм азота до его оксидов. Для измерения аммонийной формы азота применяются ионоселективные электроды в составе многопараметрических датчиков. Принцип работы таких электродов основан на применении ионоселективных полимерных смол в качестве мембран для ионообменных фильтров, изготавливаемых из ПВХ.

Визуальная колориметрия

Под визуальной колориметрией понимают процесс сравнения окраски пробы воды после действия на неё реактивом Несслера и сопутствующими ему вспомогательными реактивами. В качестве определяющей нормы используются различные образцы, которые зачастую не могут обеспечить достаточной точности результата анализа. Несмотря на ряд недостатков этот метод востребован в качестве экспресс-анализа проб воды. Особенно, в тех случаях, когда невозможно провести более сложное исследование.

Фотометрическая колориметрия

Логичным развитием метода визуальной колориметрии стало применение электронных устройств – фотометров и спектрофотометров, способных более точно определять цветность проб. В основе работы устройств положены физико-химические явления поглощения, рассеивания, отражения электромагнитных волн в области видимого и невидимого спектра. Применение таких приборов даёт высокоточные результаты анализа. Несмотря на сложность спектрофотометров, с ними может работать неспециалист. Достоинство современных приборов – высокий уровень автоматизации процессов.

Оксиды азота. Азотная кислота

Известны несколько оксидов азота.

Несолеобразующие оксиды: N2O, NO

Солеобразующие оксиды: N2O3, NO2, N2O4, N2O5

Все оксиды азота, кроме N2O, ядовитые вещества.

Оксид азота (I) N2O – это бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом, хорошо растворимый в воде, но не взаимодействует с ней. При достаточно высокой температуре разлагается по уравнению:

2N2O = 2N2 + O2

В смеси с кислородом  N2O используется в медицине для наркоза («веселящий» газ).

Наиболее важными являются оксиды азота (II) и (IV).

Оксид азота (II) NO – бесцветный газ, не имеет запаха. В воде малорастворим, относится, как и N2O, к несолеобразующим оксидам. Оксид азота (II) NO образуется из азота и кислорода при сильных электрических разрядах (например, во время грозы в воздухе) или при высокой температуре:

N2 + O2 = 2NO

В лаборатории оксид азота (II) получают, например, при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:

Оксид азота (II) в промышленности получают каталитическим окислением аммиака и используют для получения азотной кислоты:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

Оксид азота (II) на воздухе легко окисляется до оксида азота (IV):

2NO + O2 = 2NO2

Оксид азота (IV)

Оксид азота (IV) NO2 – ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах. Хорошо растворяется в воде. Оксид азота (IV) является смешанным оксидом, которому соответствуют две кислоты: азотистая HNO2 и азотная HNO3. Поэтому взаимодействие с водой происходит по уравнению:

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

При взаимодействии NO2 с водой в присутствии кислорода (на воздухе) образуется только азотная кислота:

4NO2 + O2 + 2H2O ⇄ 4HNO3

При растворении NO2 в щелочи, например NaOH, образуются две соли (нитрат и нитрит) и вода:

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

В избытке кислорода образуется только нитрат натрия:

4NO2 + 4NaOH + O2 = 4NaNO3 + 2H2O

Ниже 22 0С молекулы оксида азота (IV) NO2 легко соединяются попарно и образуют бесцветную жидкость состава N2O4, которая при охлаждении до – 10,2 0С превращается в бесцветные кристаллы.

В лаборатории NO2 можно получить при взаимодействии, например, меди с концентрированной азотной кислотой:

В промышленности NO2 получают путем окисления NO кислородом и далее используют для получения азотной кислоты.

Оксид азота (III) N2O3 – это темно-синяя жидкость, является кислотным оксидом. При взаимодействии с водой образуется азотистая кислота:

Оксид азота (III)

N2O3 + H2O = 2HNO2

Оксид азота (V) N2O5 – бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде с образованием азотной кислоты:

N2O5 + H2O = 2HNO3