Азот: баяндалышы жана тарыхы макаласын оңдоо, толуктоо, тактоо

Азот (химиялык символу — N, латынча Nitrogenium) — атомдук номери 7 болгон Д. И. Менделеевдин мезгилдик системасындагы экинчи мезгилдин 15-тобундагы (эски классификация боюнча — бешинчи топтун негизги топчосундагы, VA) химиялык элемент.

Азот

Аталышы, символу, атомдук номериАзот (Nitrogenium), N, 7

Тобу, мезгили, блок15 (эскиче 5), 2, p-элемент

Атомдук массасы14,00643

Молярдык масса14,00728 г/моль

Электрондук конфигурациясы[He] 2s22p3, 1s22s22p3

Атомунун радиусу75 пикометр

Химиялык касиеттери

Коваленттик радиус75 пикометр

Ион радиусу13 (+5e) 171 (−3e) пикометр

Электр терсдүүлүгү3,04 (Полинг шкаласы)

Кычкылдануу деңгээли-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Иондошуу энергисы (биринчи электрон)1401,5 (14,53) кДж/моль (электрон вольт)

Жөнөкөй заттын термодинамикалык касиеттери

Тыгыздыгы0,808 г/см³ (-195,8 °C);

Эрүү температурасы63,29 K (−209,86 °C)

Кайноо температурасы77,4 K (−195,75 °C)

Жылуулук өткөрүмдүүлүгү(300 K) 0,026 Вт/(м·К)

Молярдык эрүү жылуулугу(N2) 0,720 кДж/моль

Молярдык буулануу жылуулугу(N2) 5,57 кДж/моль

Молярдык жылуулук сыйымдуулугу29,125 (газ N2) Дж/(K·моль)

Молярдык көлөм22,4⋅103 см³/моль

Жөнөкөй заттын кристалл торчосу

Торчо түзүмүКуб

Торчо параметрлери5,661 ангстрем

CAS каттоо номери7727-37-9

Жалпы маалымат
Жөнөкөй зат катары, азот — түсү, даамы жана жыты жок эки атомдуу газ (N2). Жердеги эң көп жайылган элементтердин бири. Абанын негизги компоненти: көлөмүнүн 78% түзөт.

Химиялык жактан кыйла инерттүү, бирок өтмө металлдардын комплекстик кошулмалары менен реакцияга кирет. Көптөгөн технологиялык процесстерге интерттик чөйрө катары колдонулат; суюк азот — хладагент.

Азот — белок жана нуклеин кислоталарынын курамына кирген негизги биогендик элементтердин бири.

Окумуштуулар мындан эки жүз жылдай мурда атмосферада дем алууга жараксыз жана күйүүгө көмөктөшпөөчү газ бар экендигин ачышкан. Аны азот деп аташкан, грекчеден которгондо тиричиликке жарамсыз деген маанини түшүндүрөт. Атмосферанын 4төн 3кө жакын бөлүгү ушул газдан турат. Кадимки лабораториялык шартта азот башка элементтер менен биригүүнү каалабады. Ошондой болсо да көп узабай эле табиятта азот башка элементтер менен биригип, мисалы, селитра пайда кылары белгилүү болду. Анын бул касиети илгертеден эле белгилүү болуп, жер семирткич катары колдонулган. Ушундан улам ал латынча нитрогениум деп аталып, селитра пайда кылгыч дегенди түшүндүргөн.

Атмосферадагы азот башка заттар менен кандайча биригет? Биринчиден, добул мезгилинде. Чагылган көз ирмемге абанын температурасын өтө жогорулатканда, азоттун молекулалары бул жерде дароо кычкылтек, суутек жана башка элементтердин молекулалары менен бириге баштайт. Жамгыр бул бирикмени эритип, топуракка сиңирет. Экинчиден (табиятта бул жол да маанилүү), топурактагы бактериялардын айрым түрлөрү азотко муктаж. Өсүмдүк менен жаныбарлардан айырмаланып, мындай бактериялар азотту абадан эле сиңирип алып, алардын организминдеги башка заттар менен биригет. Азоттун топурактагы запасы ушундайча пайда болот. Азот белок түзүүчү заттардын курамына кирет.

Ал эми белоктор — бардык тиричиликтин: бактериялардын да, өсүмдүктөрдүн да, жаныбарлардын да, адамдын да жашоосунун негизи. Демек, жерде азотсуз тиричиликтин болушу мүмкүн эмес.

Өсүмдүктөр топурактан азоттуу бирикмелерге бай азык заттарды алып, күн нурунун жардамы менен жаңы клеткаларды пайда кылат. Чөп менен азыктануучу жаныбарлар чөп жана жалбырактарды жеп, алардан жашоосу үчүн зарыл болгон азотту алат. Жырткычтар чөп менен азыктануучу жаныбарларга ууга чыгып, алардын этин жейт — бул алардын азот алуу ыкмасы болуп калат.

Жаныбар же өсүмдүк өлүп чиригенде, азот кайрадан топуракка өтүп, бардыгы кайрадан башталат (биогеоценоз). Ал эми адам отунду күйгүзгөндө, андагы азот топуракка эмес, түздөн-түз атмосферага өтөт.

Жаратылышта азоттун туруктуу айланышы ушундайча жүзөгө ашат. Азот бирикмелери жер семирткич катары эмес, дары-дармек, жарылгыч зат, сыр, боёк, лак жана башкаларды жасоо үчүн да пайдаланылат. Азот бир нече ыкмалар менен аныкталат (азот аныктоо). Азоттун диоксидинин суу менен реакциясында азот кислотасы алынат.

Тарыхынан
1772-жылы Генри Кавендиш тажрыйба жасайт, ал чоктун үстүнөн абаны көп жолу өткөрүп, аны жегич менен иштетет, натыйжада калдык калып, Кавендиш аны демиктирүүчү (же мефитикалуу) аба деп атайт. Заманбап химиянын көз карашында абадагы кычкылтек көмүр кычкыл газга биригип, жегич менен сиңирилген. Ошону менен бирге, газ калдыгы көбүнчө азотту билдирген. Ошентип, Кавендиш азотту бөлүп алган бирок, бул жаңы жөнөкөй зат (химиялык элемент) экенин түшүнгөн эмес, жана аны мефитикалык аба (англисче mephitic — «зыяндуу») деп баяндаган. Ошол эле жылы Кавендиш бул тажрыйба жөнүндө Джозеф Пристлиге билдирет.

Бул убакта Джозеф Пристли дагы абанын кычкылтегин бириктирип, көмүр кычкыл газын алып салуу боюнча эксперименттердин сериясын жүргүзүп жаткан, башкача айтканда ал дагы азот алуу үстүндө болгон, бирок, ал ошол мезгилдердеги үстөмдүк кылган флогистон теориясынын жактоочусу болуп, алынган жыйынтыктарды туура эмес түшүнгөн — флогистрленген (флогистонго каныккан) абаны бөлүп алдым деп ойлогон.

1772-жылдын сентябрында шотландиялык химик Даниэль Резерфорд айтылуу фиксациялануучу жана мефитикалык аба жөнүндө сыйкыр диссертациясын жарыялайт, мында ал азотту зыяндуу, уулуу аба катары баяндап, ал жаңы химиялык элемент болушу мүмкүн деп жоромолдоп, анын негизги касиеттерин баяндаган (жегичтер менен реакцияга кирбейт, күйүүнү колдобойт, дем алууга жараксыз деп). Резерфорд дагы флогистондук теориянын жактоочусу болгон, ушуга байланыштуу ал дагы эмнени бөлүп алганын түшүнгөн эмес.

Ошол эле жылы, тагыраагы, 1772-жылдын жайында швециялык химик Карл Шееле, Кавендиштин ыкмасы менен азотту бөлүп алып, аны беш жыл изилдеп, изилдөөнүн жыйынтыктарын жарыялаган. Мында ал атмосфералык абаны өзүнчө газдардын аралашмасы катары баяндаган: «оттук аба» (кычкылтек) жана «кир аба» (азот). Ушундай малыматтарга ылайык азотту биринчи ачкан адамды так аныктоого мүмкүн эмес. Бирок, окумуштуулар ачканы анык.