Применение азота презентация. Применение

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ 1772 г. К.Шееле и Г.Кавендиш получили азот Д.Резерфорд описал получение и свойства 1787 г. Лавуазье предложил название азот – «безжизненный» (а – нет, зои – жизнь) Многочисленные названия: нечистый гас, удушливый гас, септон, испорченный воздух, огорюченный воздух, селитрород, гнилотвор, смертельный гас, нитроген и др.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: 1)в свободном состоянии в атмосфере (78%), 2)в связанном состоянии (смотри таблицу) Природная форма Оболочка Земли Соли аммония и азотной кислоты Литосфера, гидросфера Азот Атмосфера Азот и аммиак вулканов Литосфера Соединения в некоторых видах топлива (нефть, уголь) Литосфера Нуклеиновые кислоты, белковые вещества Биосфера

Вот, что писали знаменитые учёные об Азоте: Ф. Энгельс – «Жизнь есть способ существования белковых тел на Земле» Д. Резерфорд – «Удушливый воздух» К. Шееле – «Дурной воздух» А. Лавуазье – «Безжизненный воздух» Д.И. Прянишников – «Нет жизни без азота, ибо он является важнейшей составляющей частью белковой молекулы».

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМА? период, ? группа, ? подгруппа Содержит на внешнем энергетическом уровне? электронов +7)) ? ? ? N 0 + 3e - N -3 * Составьте формулы соединений N с Li, Са, Al. ? N 0 –1,2,3,4,5e - N +1,N +2,N +3,N +4,N +5 * Составьте формулы оксидов

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМА 2 период, 5 группа, главная подгруппа С одержит на внешнем энергетическом уровне 5 электронов +7)) 2 5 Окислитель N 0 + 3e - N -3 * Составьте формулы соединений N с Li, Са, Al. Восстановитель N 0 –1,2,3,4,5e - N +1,N +2,N +3,N +4,N +5 * Составьте формулы оксидов

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ N N N СВЯЗЬ: -КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ -ТРОЙНАЯ -ПРОЧНАЯ МОЛЕКУЛА: -ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВАЯ -НИЗКАЯ РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Задание: дать полную характеристику реакциям *; при каких условиях (с, t, р) равновесие сместится вправо. Окислительные N 2 0 2N -3 При нагревании с другими металлами(Ca, Al, Fe) При комнатной tº только с Li * При высокой tº, р, kat (Fe, оксиды Al, K) с H 2 Восстановительны е N 2 0 2N +2 * При tº электрической дуги (ºС) с О 2

ПРОВЕРЬ СЕБЯ N 2 +3H 2 2NH 3 +Q Обратимая Соединения Экзотермическая Гомогенная Каталитическая с N 2 и H 2 увеличить tº уменьшить р увеличить N 2 +O 2 2NO –Q Обратимая Соединения Эндотермическая Гомогенная Некаталитическая с N 2 и O 2 увеличить tº увеличить р не влияет

Вопросы для самоконтроля 1. Газ без цвета, вкуса и запаха 2. Молекула двухатомна 3. Содержание в воздухе 78 % 4. В лаборатории получают разложением KMnO 4 и H 2 O 2 5. В промышленности – из жидкого воздуха 6. Химически малоактивен 7. Взаимодействует почти со всеми простыми веществами 8. С ним связаны процессы дыхания и фотосинтеза 9. Является составной частью белков 10. Участвует в круговороте веществ в природе

ПРОВЕРЬ СЕБЯ O 2 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10. « 5 » N 2 1, 2, 3, 5, 6, 9, 10. « 5 » 1-2 ошибки « 4 » 3-4 ошибки « 3 » 5 ошибок и более « 2 » На примере сведений об азоте, приведите аргументы в пользу двух точек зрения: 1. Азот – «безжизненный» 2. Азот – главный элемент жизни на Земле.

Повторить и закрепить знания о строении атома и молекулы азота. Изучить физические и химические свойства азота. Раскрыть роль азота в природе.

«Нет жизни без азота, ибо он является непременной составной частью белков.» Д.Н.Прянишников

К.Шееле и Г.Кавендиш получили азот 1772г. Д.Резерфорд описал получение и свойства 1787г. Лавуазье предложил название азот – «безжизненный» (а – нет, зоэ – жизнь) Многочисленные названия: нечистый газ, удушливый газ, испорченный воздух, огорюченный воздух, селитрород, гнилотвор, смертельный газ, нитроген и др.

Природная форма Оболочка Земли Соли аммония и азотной кислоты Литосфера, гидросфера Азот Атмосфера Азот и аммиак вулканов Литосфера Соединения в некоторых видах топлива (нефть, уголь) Литосфера Нуклеиновые кислоты, белковые вещества Биосфера

2 период, 5 группа, главная подгруппа Содержит на внешнем энергетическом уровне 5 электронов +7)) 2 5 Окислитель N 0 + 3e -  N -3 * Составьте формулы соединений N с Li, Са, Al . Восстановитель N 0 –1,2,3,4,5e -  N +1 ,N +2 ,N +3 ,N +4 ,N +5 * Составьте формулы оксидов 3 1 2 4

N N N  N СВЯЗЬ: -КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ -ТРОЙНАЯ -ПРОЧНАЯ МОЛЕКУЛА: -ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВАЯ -НИЗКАЯ РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ 1 3 4 2

Газ без цвета, запаха и вкуса Плохо растворим в воде Немного легче воздуха, плотность 1,2506 кг/м 3 T º пл.= -210 º С Tº кип.= -196 º С Не поддерживает дыхание и горение

Окислительные N 2 0 2N -3 При нагревании с другими металлами (Ca, Al, Fe) При комнатной tº только с Li * При высокой tº , р, kat (Fe, оксиды Al, K) с H 2 Восстановитель ные N 2 0 2N +2 * При tº электрической дуги (3000 - 4000 º С) с О 2

Применение Получение аммиака и азотной кислоты. Создание инертной атмосферы в металлургии. Производство азотных удобрений. Производство взрывчатых веществ. Жидкий азот в медицине. Насыщение поверхности стали для повышения прочности

Получение В промышленности – из жидкого воздуха В лаборатории – разложением неустойчивых соединений азота

1 м 2 о 3 л 4 е 5 к 6 у 7 л 8 а Закрепление нового материала

Рефлексия (работа в парах) Название темы – одно существительное Описание темы – два прилагательных Описание действия – два глагола + деепричастие (или три глагола) Отношение к теме – четыре слова Суть темы – одно слово.

Параграф №23 , лист отчета, упр 5 раб тетр Составить рассказ на тему: «Путешествие азота в природе» Ответить на вопросы: Как можно доказать опытным путём, что в воздухе есть азот? Для перевозки овощей и фруктов на дальние расстояния используют рефрижераторы, в которых в качестве хладоагента используют жидкий АЗОТ. На каких свойствах это основано?

Азот

и его соединения

В атмосфере незаметен,

А в реакциях инертен.

Может пользу приносить,

В удобрениях служить…

В организме пребывает,

Роль не малую играет..

Нужен нам он на планете

Всем, и взрослым, и детям…

О каком элементе идет речь?

А З О Т

Нахождение в природе

По распространенности в земной коре азот занимает 17-е место, на его долю приходится 0,0019% массы земной коры

В связанном виде - в основном в составе двух селитр: натриевой NaNO 3 (встречается в Чили, отсюда название чилийская селитра) и калиевой KNO 3 (встречается в Индии, отсюда название индийская селитра) и ряда других соединений.

В свободном виде –

в атмосфере

Пять знаменитых химиков XVIII в. дали некоему неметаллу, который в виде простого вещества представляет собой газ и состоит из двухатомных молекул, пять разных имен.

- «ядовитый воздух»

- «дефлогистированный

воздух»

- «испорченный воздух»

- «удушливый воздух»

- «безжизненный воздух»

В 1772 году шотландский химик,

ботаник и врач Даниел Резерфорд

В 1772 году английский химик

Джозеф Пристли

В 1773 году шведский химик-

аптекарь Карл Шееле

В 1774 году английский химик

Генри Кавендиш

В 1776 году французский химик

Антуан Лавуазье

И это все об азоте

Азот образует прочные двухатомные молекулы N 2 с малым расстоянием между ядрами

Молекула двухатомная и очень прочная

Структурная формула N N

В нем молекулярная решетка и ковалентная

неполярная связь

Азот - газ без цвета, запаха и вкуса.

Мало растворим в воде (в 100 объемах воды растворяется 2,5 объема азота).

Он легче воздуха - 1 литр азота имеет массу 1,25 г.

При -196 С 0 азот сжижается, а при -210 С 0 превращается в снегообразную массу.

N 2

Азот в соединениях может проявлять как

отрицательную, так и положительную СО.

Химические свойства азота

• Азот реагирует с кислородом

(при температуре электрической дуги)

N 2 + O 2 =2NO

2. Азот реагирует с водородом (при температуре 300 0 C и давлении 20-30 МПа)

N 2 +3H 2 =2NH 3

3. При повышенной температуре азот реагирует с некоторыми металлами

3Mg + N 2 =Mg 3 N 2

Получение азота в промышленности :

Фракционной перегонкой жидкого воздуха

ОАО

«Невинномысский Азот"

Завод по производству азота из жидкого воздуха

Получение азота в лаборатории (разложением солей аммония)

1. Разложением нитрита аммония

NH 4 NO 2 =N 2 + 2H 2 O

2. Разложением дихромата аммония

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 =Cr 2 O 3 +N 2 +4H 2 O

Применение

N 2

Как хладагент

В косметологии

Для создания

инертной

среды при опытах

Для синтеза

аммиака

Применение соединений азота

• производство минеральных удобрений

• производство взрывчатых веществ
• производство лекарственных препаратов

Оксид азота (I) N 2 O

N 2 O – оксид азота (I), закись азота или «веселящий газ», возбуждающе действует на нервную систему человека, используют в медицине как анестезирующее средство. Физические свойства: газ, без цвета и запаха. Проявляет окислительные свойства, легко разлагается. Несолеобразующий оксид.

2N 2 O=2N 2 + O 2

Оксид азота (V)

• N 2 O 5 – оксид азота (V), азотный ангидрид, белое твердое вещество (tпл.= 41 0 С). Проявляет кислотные свойства, является очень сильным окислителем.

Продуктом реакции между кислотным

оксидом и водой является кислота

Азотная кислота

Одна связь с кислородом образуется по донорно-акцепторному механизму, но из-за близости расположения атомов в молекуле становятся равноценными.

Применение азотной кислоты

Производство азотных и комплексных

удобрений.

Производство взрывчатых веществ

Производство красителей

Производство лекарств

Производство пленок,

нитролаков, нитроэмалей

Производство

искусственных волокон

Как компонент нитрующей

смеси, для траления

металлов в металлургии

Соли азотной кислоты

Как называются соли азотной кислоты?

Нитраты K, Na, NH 4 + называют селитрами

Составьте названия по формулам:

Нитраты – белые кристаллические

вещества. Сильные электролиты, в

растворах полностью диссоциируют

на ионы. Вступают в реакции обмена.

Каким способом можно определить нитрат-ион в растворе?

При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль.

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb Cu Ag Hg Au

Ме + NO 2 + O 2

нитрит + О 2

оксид металла + NO 2 + O 2

Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра.

2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4NO 2 + O 2

Применение азота

Чистый азот используются в различных производственных процессах, в том числе синтеза аммиака и производства азотных удобрений, конверсии метана, переработки попутных газов.

Азот применяется для защиты черных и цветных металлов во время отжига. Он находит применения в процессах нейтральной закалки, отжига со снятием напряжений, цементации, цианирования, пайки твердым припоем, спекания порошковым металлом, охлаждения экструзионной матрицы. Металлургия

Использование азота во время обработки бумаги, картона и даже предметов из дерева ультрафиолетом или катодным лучом, чтобы полимеризировать лаковое покрытие, позволяет добиться снижение затрат на фотоинициаторы, снижение выбросов летучих органических соединений, повышение качества обработки и т.д. Целлюлозно-бумажная промышленность

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре Пищевая промышленность

Азот применяется при добыче нефти и газа для поддержания внутрипластового давления и увеличения добычи продукта. Этот инертный газ широко используется для создания инертной подушки с целью обеспечения взрыво- и пожаробезопасности в технологических резервуарах, а также во время загрузочно-разгрузочный работ. Азот находит применение для поддержания определенного давления в резервуарах с нефтью и газом, для очистки технологических емкостей на газовозах и сооружениях для хранения СПГ и СЖГ, для продувки трубопроводов. Нефтегазовая промышленность

Азот используется для защиты резервуаров, для хранения сырья и продукта, для транспортировки химических продуктов и упаковки лекарственных препаратов. Фармацевтика

Предотвращение окисления при производстве полупроводников и электрических цепей, продувка и очистка - основные применения азота в электронной промышленности. Электроника

С помощью азота в этой отрасли охлаждают электроды дуговой печи. Кроме этого он используется для защиты от окисления во время производства, снижения температуры воздуха. Стекольная промышленность

Жидкий азот широко используют как хладагент, его применяют в медицине, особенно в косметологии. Медицина

Азот является наиболее востребованным газом для обеспечения взрыво- и пожаробезопасности в различных областях промышленности: от пищевой до атомной. Являясь инертным газом, азот позволяет при его подаче в технологический объем вытеснить кислород и избежать реакции окисления. Пожаротушение