1. Азот (N₂) (Диазот)
Физические свойства:
Агрегатное состояние: Газ при стандартных условиях (0 °C и 1 атм).
Цвет: Бесцветный газ.
Запах: Не имеет запаха.
Вкус: Не имеет вкуса.
Плотность: Менее плотный, чем воздух (плотность при 0 °C и 1 атм – 1,2506 кг/м³).
Температура кипения: -195.79 °C
Температура плавления: -210.01 °C
Растворимость в воде: Очень слабо растворим в воде (около 0,023 мл/г при 20 °C).
Электрические свойства: Не является проводником электричества.
Магнитные свойства: Диамагнетик (слабо отталкивается магнитным полем).
Химические свойства:
Химическая инертность: Азот – очень инертный газ при обычных условиях из-за тройной связи между атомами в молекуле N₂ (N≡N).
Реакции при повышенных температурах или катализе:
Реакция с водородом (синтез аммиака): N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (требуется высокая температура, высокое давление и катализатор - железо).
Реакция с кислородом: N₂ + O₂ ⇌ 2NO (образуется оксид азота при высокой температуре, например, в разряде молнии).
Реакции с активными металлами: Азот может реагировать с некоторыми металлами (например, с литием) с образованием нитридов. 6Li + N₂ → 2Li₃N
Не поддерживает горение: Азот не является горючим веществом и не поддерживает горение.
2. Азотная кислота (HNO₃)
Физические свойства:
Агрегатное состояние: Жидкость при стандартных условиях.
Цвет: Бесцветная жидкость (но может быть желтоватой из-за примесей оксидов азота).
Запах: Резкий, удушливый запах.
Плотность: Плотнее воды (плотность около 1,51 г/см³).
Температура кипения: 83 °C
Температура плавления: -42 °C
Растворимость в воде: Полностью смешивается с водой в любых пропорциях.
Электрическая проводимость: Хороший проводник электричества в растворе (сильный электролит).
Химические свойства:
Сильная кислота: Азотная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот. Она практически полностью диссоциирует в водном растворе: HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻
Реакции с металлами:
Реагирует с большинством металлов, образуя нитраты.
Концентрированная азотная кислота реагирует даже с благородными металлами (например, с серебром и медью).
Реакция с медью: Cu + 4HNO₃ (конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O (выделяется бурый газ NO₂)
Реакция с медью разбавленной кислотой: 3Cu + 8HNO₃ (разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O (выделяется бесцветный газ NO)
Реакции с основными оксидами и основаниями:
Реагирует с основными оксидами, образуя нитраты.
Реагирует с щелочами (нейтрализация), образуя нитраты и воду.
Сильный окислитель: Азотная кислота является мощным окислителем, особенно в концентрированном виде.
Реакции с органическими веществами:
Нитрирует органические соединения (вводит нитрогруппу –NO₂).
Может вызывать горение или взрыв органических веществ.
Смесь азотной и серной кислот используется для нитрования целлюлозы при производстве нитроцеллюлозы (взрывчатки).
Разложение при нагревании: При нагревании концентрированная азотная кислота разлагается: 4HNO₃ → 4NO₂ + O₂ + 2H₂O
“Дымящая” кислота: Концентрированная азотная кислота выделяет пары оксидов азота, поэтому ее называют “дымящей”.