1.3.1 Химические свойства, строение молекулы
Азот в свободном состоянии существует в форме двухатомных молекул N2, электронная конфигурация которых описывается формулой уsІуs*2рx, y4уzІ, что соответствует тройной связи между молекулами азота N?N (длина связи dN?N = 0,1095 нм). Вследствие этого молекула азота крайне прочна, для реакции диссоциации N2 - 2N изменение энтальпии в реакции ДH°298=945 кДж/моль [4], константа скорости реакции К298=10?120, то есть диссоциация молекул азота при нормальных условиях практически не происходит (равновесие практически полностью сдвинуто влево). Молекула азота неполярна и слабо поляризуется, силы взаимодействия между молекулами очень слабые, поэтому в обычных условиях азот газообразен.
Даже при 3000°C степень термической диссоциации N2 составляет всего 0,1%, и лишь при температуре около 5000°C достигает нескольких процентов (при нормальном давлении). В высоких слоях атмосферы происходит фотохимическая диссоциация молекул N2. В лабораторных условиях можно получить атомарный азот, пропуская газообразный N2 при сильном разряжении через поле высокочастотного электрического разряда. Атомарный азот намного активнее молекулярного: в частности, при обычной температуре он реагирует с серой, фосфором, мышьяком и с рядом металлов, например, со ртутью.
Вследствие большой прочности молекулы азота некоторые его соединения эндотермичны (многие галогениды, азиды, оксиды), т.е. энтальпия их образования положительна, а соединения азота термически малоустойчивы и довольно легко разлагаются при нагревании. Именно поэтому азот на Земле находится по большей части в свободном состоянии.
Ввиду своей значительной инертности азот при обычных условиях реагирует только с литием:
6Li + N2 > 2Li3N,
при нагревании он реагирует с некоторыми другими металлами и неметаллами, также образуя нитриды:
3Mg + N2 > Mg3N2,
2B + N2 >2BN,
Наибольшее практическое значение имеет нитрид водорода (аммиак) NH3, получаемый взаимодействием водорода с азотом (см. ниже).
В электрическом разряде реагирует с кислородом давая оксид азота(II) NO.
Описано несколько десятков комплексов с молекулярным азотом.
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ
- 1.1 Распространенность
- 1.2 Применение
- 1.3.1 Химические свойства, строение молекулы
- 1.3.2 Соединения азота
- 1.3.4 Токсикология азота и его соединений
- 1.4 Круговорот азота в природе
- 1.5 Факторы, влияющие на круговорот азота в антропогенных биоценозах
- 2. БАКТЕРИИ И АЗОТ
- 2.1.1 Нитрификация
- 2.1.2 Аммонификация
- 2.1.3 Денитрификация
- 2.1.4 Ассимиляция
- 3. АЗОТ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ
- 3.1 Азотистый обмен почвы
- 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АЗОТА
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Биологическая фиксация азота
- Биологическая фиксация азота.
- 35.Круговор азота, биологическая трансформация форм азота в почве.
- 1. Биологическая роль азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута
- Биологическая роль азота
- Биологическая роль азота
- К акова роль биологического азота в воспроизводстве плодородия почв?
- 23.Физиологическая роль азота. Признаки его недостатка.
- Биологическая фиксация азота