referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Azotul si principalii lui compusi

Categoria: Referat Chimie

Descriere:
Azotul este constituentul principal al aerului, in care se gaseste in proportie de 76% de masa sau 78% de volum. A fost descoperit in anul 1674 de catre Jean Mayow care nu i-a putut stabili individualitatea chimica. Lavoisier ajunge la concluzia ca aerul contine pe langa oxigen un nou element pe care l-a numit AZOT – fara viata.

Varianta Printabila 


AZOTUL
ŞI PRINCIPALII LUI COMPUŞI

 

                Azotul este constituentul principal al aerului , în care se găseşte în proporţie de 76% de masă sau 78% de volum . A fost descoperit în anul 1674 de către Jean Mayow care nu i-a putut stabili individualitatea chimică . Lavoisier ajunge la concluzia că aerul conţine pe lângă oxigen un nou element pe care l-a numit  AZOT – fără viaţă.        
În natură azotul este format din N14  şi  N15 în raport atomic de 272:1. El se întâlneşte şi sub formă de combinaţii cum ar fi azotatul de potasiu şi azotatul de sodiu . Deoarece face parte din compoziţia proteinelor , azotul este un component indispensabil organismelor.
Azotul pur se obţine din aer sau din substanţe care îl conţin şi care se pot descompune uşor , de exemplu azotitul de amoniu :
NH4NO2= N2 + 2 H2O

În laborator se foloseşte un amestec de soluţii de azotit de sodiu şi clorură de amoniu , din a căror reacţie rezultă parţial azotit de amoniu, care mai departe se descompune în azot.
NaNO2 + NH4Cl = NH4NO2 + NaCl

          Industrial, azotul se obţine odată cu oxigenul prin lichefierea şi distilarea fracţionată a aerului lichid . Aceasta se realizează prin câteva detente şi condensări succesive , în decursul cărora se produce o scădere de temperatură suficientă pentru separarea componentelor aerului .
Conform procedeului G. Claude , aerul uscat şi decarbonat ( prin trecere peste NaOH ) , comprimat şi răcit la  -170°C într-un schimbător de căldură , este supus unei detente de la 50atm la 5 atm . La baza coloanei se adună aer lichefiat bogat în oxigen , care este constituentul mai puţin volatil ; azotul sub formă gazoasă , se ridică în coloană , străbate refrigerentele şi sub formă lichidă , se colectează în rezervorul central de la baza coloanei la -183°C , sub 5 atm . De aici , azotul este recirculat spre vârful coloanei unde se produce din nou o detentă , de la 5 atm la 1 atm . Fracţiunea gazoasă , formată din azot practic pur , părăseşte coloana printr-o conductă din vârf . Lichidul rămas curge prin talere , se îmbogăţeşte din ce în ce în oxigen , întâlnit în contracurent , se adună sub formă de oxigen lichid aproape pur ( 98% ) . Azotul rămas după îndepărtarea oxigenului mai conţine şi gaze rare existente în atmosferă şi chiar urme de
- 1 -
oxigen . Azotul se păstrează şi se transportă comprimat la 150 atm în tuburi de oţel . În stare pură , azotul se obţine prin descompunere termică a azidei de sodiu sau de bariu:
2 NaN3 = 2 Na + 3 N2

Azotul este un gaz incolor , fără miros , mai uşor decât aerul . În apă se dizolvă mai puţin decât oxigenul . Azotul nu întreţine arderea şi deci nici viaţa ; din această cauză poartă numele de azot , de la cuvântul grecesc azotos = fără viaţă . Vechea lui denumire este nitrum , adică generator de nitru ( silitră ) ; de aceea i se mai spune şi nitrogen, iar simbolul, iar simbolul lui a rămas N .
Molecula azotului este diatomică , atomii de azot fiind legaţi între ei printr-o legătură triplă  :N=N: . Distanţa dintre nuclee este 0,109 nm . Disocierea moleculei , chiar la temperaturi înalte , se face foarte greu : energia de disociere a moleculei de azot în atomi este de 944,7 kJ mol-1 .
Tăria legăturii în moleculă N2 este cauza inerţiei chimice a azotului .
Dacă se trece azotul sub presiune redusă printr-un arc electric , la o tensiune mare , se formează azot activ , alcătuit din atomi de azot în stare fundamentală , care trec apoi în molecule „pre-asociate” şi în final , în molecule stabile . Recombinarea atomilor în molecule este însoţită de o luminescenţă galbenă-verzuie .
Reactivitatea azotului este foarte mică în condiţii normale din cauza stabilităţii moleculei , dar poate fi mărită prin ridicarea temperaturii .
Cu hidrogenul , azotul se combină în anumite condiţii ( la 500°C , sub presiune şi în prezenţa catalizatorilor ) pentru a forma amoniac : 
N2 + 3 H2  ↔ 2 NH3

La temperaturi mai înalte echilibrul reacţiei este deplasat spre stânga .
Azotul se combină şi cu oxigenul la temperatura arcului electric formând oxid de azot :
N2 + O2 ↔ 2NO

În atmosferă , descărcările electrice produc energia necesară formării monoxidului de azot din componentele aerului . Anual se transformă în monoxid de azot circa 40 milioane tone de azot . 
Prin combinarea azotului cu unele metale rezultă nitruri sau azoturi metalice . Cu litiul , azotul reacţionează la temperatura camerei formând azotura de litiu :
N2 + 6 Li = 2 Li3N

Cu celelalte metale reacţionează numai la încălzire.

COMBINATIILE   AZOTULUI

            Atomul de azot având pe stratul electronic exterior cinci electroni , în combinaţiile cu hidrogenul şi cu metalele el îşi completează octetul electronic , adică este tricovalent . În combinaţiile cu oxigenul participă complet sau parţial cu electronii stratului exterior – electronii de valenţă . Diferitele stări de oxidare pe care le poate manifesta azotul în combinaţiile sale sunt următoarele : 

Stare de oxidare +5 +4 +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 Exemple de combinaţii N2O5 NO2 N2O3 NO(N2O4) N2O N2 NH2OH H2N-NH2 NH3           Azotul formează diferite combinaţii cu hidrogenul : amoniacul – NH3- , acidul azothidric – HN3- , ale cărui săruri se numesc azide  şi hidrazina – N2H4 . Dintre acestea cea mai importantă combinaţie este amoniacul .      

AMONIACUL

         Amoniacul se formează prin descompunerea multor substanţe organice care conţin azot .
În laborator , amoniacul se prepară dintr-o sare de amoniu , prin tratare cu baze tari, de exemplu prin reacţia între clorura de amoniu şi hidroxidul de calciu:

                             2 NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 H2O + 2 NH3      

          Prepararea se poate face într-un balon de sticlă , atunci când se urmăreşte obţinerea unor cantităţi mai mari de amoniac în stare gazoasă . Pentru colectarea amoniacului se foloseşte un vas uscat ţinut cu gura în jos , amoniacul fiind mai uşor decât aerul . Cum amoniacul se foloseşte de obicei sub formă de soluţie , gazul preparat este trecut prin mai multe vase cu apă distilată , în care se dizolvă şi formează soluţia de amoniac .
În industrie , amoniacul se obţine prin sinteză sau din apele amoniacale de
- 3 -
la cocserii . Reacţia de formare a amoniacului prin sinteză este reversibilă :    
N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3

          Cum reacţia este exotermă ( ΔH = - 46 kJ· mol-1 ) ,şi are loc cu reducere de volum ( din 1 vol. N2 şi 3 vol. H2 rezultă 2 vol. NH3 ) , conform principiului lui Le Chatelier , temperaturile joase şi presiunile înalte deplasează echilibrul spre formarea amoniacului . Totuşi, temperaturile joase reduc viteza de reacţie a formării amoniacului . De aceea se lucrează la temperatură medie de circa 500°C şi la presiuni de 200-1000atm ; de asemenea se foloseşte un catalizator de fier cu adaosuri de promotori ( oxid de aluminiu ) .
Azotul necesar fabricării amoniacului se obţine din aer prin îndepărtarea oxigenului ( prin distilare fracţionată a aerului lichid ) . Hidrogenul se obţine fie pe cale electrolitică ( electroliza apei sau a unei soluţii apoase de clorură de sodiu ) , fie prin oxidare cu oxigen sau cu vapori de apă a unor combustibili        ( cărbuni , fracţiuni petroliere , gaze naturale , gaze de rafinărie ) .
Fabricarea amoniacului de sinteză cuprinde ca faze principale: producerea gazului de sinteză şi sinteza propriu-zisă a amoniacului .
O altă metodă pentru obţinerea amoniacului este extragerea lui din apele amoniacale  rămase de la fabricarea cocsului ( prin distilarea huilei ) . El provine din azotul existent în cărbunele de pământ , din care , în timpul cocsificării , este pus în libertate fie ca azot , fie ca amoniac . Prin spălarea gazelor de cocserie cu apă, amoniacul trece în soluţie formând apele amoniacale. Prin încălzirea acestor ape se degajă amoniacul rezultat prin hidroliza sărurilor de amoniu .
Amoniacul lichefiat sub presiune se transportă în cisterne-vagoane sau în tuburi de oţel ; soluţia se păstrează în damigene de sticlă sau în rezervoare de oţel .
Amoniacul este un gaz fără culoare , cu gust arzător şi cu miros caracteristic . Este de 1,7 ori mai uşor decât aerul . La temperatură obişnuită (20°C ) , supus unei presiuni de numai 8,5 atm se lichefiază şi trece într-un lichid incolor, cu punct de fierbere –33,4°C şi cu punct de solidificare de –77,8°.
Trecerea amoniacului lichid în stare de vapori necesită multă căldură . Căldura latentă de vaporizare este de 1,37 kJ mol-1 . De aceea , vaporizarea amoniacului este însoţită de o puternică scădere de temperatură , proprietate importantă pentru întrebuinţarea amoniacului în industria frigorifică .
Căldura mare de vaporizare a amoniacului se datorează faptului că amoniacul în stare lichidă , ca şi apa , se găseşte în formă asociată (NH3)n , pe când în stare de vapori este monomolecular . Trecerea amoniacului din forma de molecule asociate în forma monomoleculară , în timpul vaporizării , necesită un consum mare de căldură .
Amoniacul lichid se aseamănă în comportare cu apa; este asociat din cauza naturii polare a moleculelor şi a legăturilor de hidrogen . Ca şi apa , manifestă

un echilibru de autoionizare:
2 NH3 ↔ NH4 +  + NH‾2

          Amoniacul este foarte solubil în apă . La temperaturi scăzute se formează doi hidraţi : NH3· H2O şi 2NH3 · H2O , în care moleculele de NH3 şi H2O sunt unite prin legături de hidrogen.

ּBibliografie:

  • „ Chimie anorganică ” – Edith Beral & Mihai Zapan ;
  • Manualul de chimie (Cls. a IX-a ) – Sandală Fătu , Veronica David & Cornelia Grecescu ;
  • Manualul de chimie (Cls. a IX-a ) – Luminita Ursea , Elena Goiceanu ,  Cristian Tache , Doina Bâclea ;
  •  

    Referat oferit de www.ReferateOk.ro
    Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
    Horoscop
    Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
    referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica