Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  
BulgaraCeha slovacaCroataEnglezaEstonaFinlandezaFranceza
GermanaItalianaLetonaLituanianaMaghiaraOlandezaPoloneza
SarbaSlovenaSpaniolaSuedezaTurcaUcraineana

ēkaģeogrāfijaķīmijaBioloģijaBiznessDažādiEkoloģijaEkonomiku
FiziskāsGrāmatvedībaInformācijaIzklaideLiteratūraMākslaMārketingsMatemātika
MedicīnaPolitikaPsiholoģijaReceptesSocioloģijaSportaTūrismsTehnika
TiesībasTirdzniecībaVēstureVadība

Slapeklis [N2]

ķīmija



+ Font mai mare | - Font mai mic



DOCUMENTE SIMILARE



Slapeklis [N2]

Slapeklis Daba un ta iegūšana. Slapeklis ir visu augu un dzīvnieku olbaltumvielu sastavdaļa. 16% no visas augu olbaltumvielu masas ir slapeklis. Tas atrodams akmeņoglēs un kūdra, to satur arī daži minerali, no kuriem pazīstamakie ir Čīles salpetris NaNO3 un kalija nitrats KNO3 jeb Indijas salpetris.



Laboratorija slapekli iegūst natrija nitrīta reakcija ar amonija hlorīdu vai amonija sulfatu , bet rūpniecība- frakcionēti destilējot sašķidrinatu gaisu.

Slapekļa īpašības un izmantošana. Slapeklis ir bezkrasaina gaze bez smakas. Tas ir nedaudz vieglaks par gaisu, slikti šķīst ūdenī. Ta viršanas temp. ir – 195,81ºC , bet kušanas temp. ir -210,01ºC.

Slapeklis ir ķīmiski inerta gaze. Parastajos apstakļos tas savienojas tikai ar litiju, veidojot nitrīdu:

6Li + N2 à 2Li3N

Slapekļa ķīmiska aktivitate palielinas augstas temperatūras, paaugstinata spiediena, izmantojot katalizatorus. Piemēram, slapeklis ar skabekli savienojas 3000ºC temperatūra:

6N2 + 5O2 à 2N6O5 ,

Bet slapekļa reakcija ar ūdeņradi optimalais amonjaka NH3 iznakums ir tikai tad, ja temp. Ir 500ºC , spiediens 100 MPa un ja lieto katalizatoru – porainu dzelzi:

N2 + H3↔ 2NH3 + Q

Slapekli lieto galvenokart amonjaka un nitrīdu sintēzei, metalu virsmas nitridēšanai. To izmanto inertas vides radīšanai. Šķidru slapekli lieto aukstumiekartas.

Slapekļa savienojumi. Slapeklim un ta savienojumiem ir liela nozīme dzīvaja daba un tautsaimniecība, taču rūpnieciski izmantojot slapekļa savienojumu krajumi ir niecīgi. Tos nenodrošina arī slapekļa riņķojums daba, jo tikai daļa slapekļa, kas ietilpst augu un dzīvnieku atliekas, atgriežas augsnē. Parējais slapeklis gan pūšanas , gan degšanas procesos izdalas atmosfēra brīva veida, tapēc aktuala ir slapekļa savienojumu iegūšanas problēma , izmantojot gaisu, kur slapeklis ir pietiekama daudzuma. Mūsdienas gaisa slapekļa saistīšanas problēma ir atrisinata, realizējot amonjaka NH3 sintēzi no gaisa slapekļa un ūdeņraža. Ūdeņradi iegūst dažados rūpnieciskos procesos.

Amonjaks jeb ūdeņraža nitrīds NH3 ir slapekļa savienojums ar ūdeņradi. Tas ir bezkrasaina gaze ar asu smaku. Amonjaks ir 1,7 reizes vieglaks par gaisu. Ta viršanas temperatūra ir -33,35ºC, bet kušanas temperatūra ir -77,75ºC. pastavot samēra nelielam spiedienam, amonjaks jau parastaja temp. viegli parvēršas šķidruma. Amonjaks ļoti labi šķīst ūdenī.

Parastajos apstakļos amonjaks deg tikai tīra skabeklī:

4NH3+3O2à2N2+6H2O

Paaugstinata temp. un katalizatora klatbūtnē amonjaks reaģē arī ar gaisa skabekli, tikai tada gadījuma neizdalas vis brīvs slapeklis N2, bet gan slapekļa(II) oksīds NO

4NH3+5O2à4NO+6H2O

Šo reakciju izmanto slapekļskabes ražošana.

NH4+ sauc par amonija jonu. Tam ir pozitīvs ladiņš. Ta ka amonjakam ir izteiktas baziskas īpašības, tas reaģē ar skabēm, veidojot normalos un skabos saļus. Piemēram:

NH3+HCLà NH4CL (amonija hlorīds)

2NH3+H2SO4à(NH4)2SO4 (amonija sulfats)

NH3+H3PO4à NH4H2 PO4 (amonija dihidrogēnfosfats)

Parastajos un jo sevišķi paaugstinata temperatūra no amonjakūdens izdalas amonjaks, ko nereti izmanto amonjaka iegūšanai laboratorija. Amonjaks reaģē arī ar daudzam citam vielam:

2NH3+CO2 tº,pàCO(NH2)2+H2O (karbamīds)

4NH3+AlCl3àAlN+3NH4Cl

4NH3+CuSO4à[Cu(NH3)4]SO4 ( tetraamīnvara(II) sulfats)

Amonjaku lieto mineralmēslu un slapekļskabes ražošanai. Sašķidrinatu amonjaku izmanto par siltumnesēju saldēšanas iekartas. Amonjakūdeni, kura amonjaka masas daļa ir 25%, lieto ķīmijas laboratorijas, rūpniecība, lauksaimniecība, majsaimniecība. 10% amonjakūdeni sauc par ožamo spirtu, ko lieto medicīna.

Amonija saļi ir kristaliskas vielas, kas labi šķīst ūdenī. Tos iegūst amonjaka reakcijas ar skabēm. Amonija saļiem piemīt īpašības, kas ir kopīgas ar citu attiecīgo skabju saļiem. Taču tiem ir arī specifiskas īpašības: amonija saļi ir termiski nestabili, bet reakcijas ar sarmiem izdala amonjaku.

(NH4)3PO4à2NH3↑+NH4H2PO4

Amonija hidrogēnortofosfati sadalas, tos karsējot:

(NH4)2 HPO4 à2NH3↑ + H3PO4

Stipri karsēts, sadalas arī amonija hlorīds:

NH4Cl à NH3↑ +HCl↑

Ja amonija saļus sajauc ar sarmiem vai to šķīdumiem, tad izdalas amonjaks. Par to vislabak parliecinaties, ja maisījumu karsē:



(NH4)2 SO4+2NaOH à Na2SO4 + 2H2O + 2NH3

Amonija saļus lieto par vērtīgu mineralmēslojumu.

Amonija nitrats. NH4NO3 ir higroskopisks. Karsējot tas sadalas, bet sausa vieda eksplodē jau 300ºC temp. vai pat no trieciena:

NH4NO3à + 2H2O

Amonija nitrats ir vērtīgs slapekļa mineralmēslojums, to lieto arī eksplozīvu maisījumu pagatavošanai.

Amonija hlorīdu NH4Cl izmanto galvaniskajos elementos un audumu krasošana. To lieto metalu oksīdu parvēršanai gaistošos un šķīstošos savienojumos lodēšanas un metinašanas procesos

Amonija karbonats (NH4)2 CO3  ir nestabila viela, ta sadalas jau parastaja temp:

(NH4)2 CO3à NH4HCO3+ NH3

NH4HCO3 – amonija hidrogēnkarbonats – sadalas 60ºC temp:

NH4HCO3à NH3↑ + H2O + CO2

Šo sali lieto konditorejas izstradajumu gatavošana par mīklas izcēlēju. Slapeklis viedo vairakus oksīdus. Pazīstamakie no tiem ir slapekļa(II) oksīds, slapekļa(IV) oksīds, ka arī slapekļa(I) oksīds.

Slapekļa(I) oksīds N2O ir bezkrasaina gaze ar vaju patīkamu smaržu. To iegūst no amonija nitrata. Slapekļa(I) oksīds ir samēra stabils savienojums. Ieelpojot nelielu daudzumu N2O, tiek nomakta sapju sajūta, tapēc šo gazi lieto narkozei.

Slapekļa(II) oksīds NO ir bezkrasaina gaze bez smakas. Tas slikti šķīst ūdenī. Daba NO veidojas no gaisa slapekļa un skabekļa zibens ietekmes zona 3000ºC temp:

N2+O2en. à2NO

Rūpniecība NO iegūst no amonjaka slapekļskabes ražošanas procesa, bet laboratorija – iedarbojoties uz varu ar slapekļskabes šķīdumu. Skabekļa klatbūtnē tas  jau parastajos apstakļos parvēršas par brūnu gazi – NO2

2NO+O2à2NO

Slapekļa(II) oksīds ir saļus neradošs oksīds.

Slapekļa(IV) oksīds jeb slapekļa dioksīds NO2 parastajos apstakļos ir sarkanbrūna indīga gaze ar raksturīgu , mazliet smacējošu smaku. Tas veidojas, slapekļa(II) oksīdam pievienojot skabekli:

2NO+ 2O2à 2NO2+O2

Laboratorija NO2 iegūst, iedarbojoties ar koncentrētu slapekļskabi uz varu:

Cu+4HNO3àCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

Slapekļa oksīds ir spēcīgs oksidētajs.

Slapekļa(IV) oksīds labi šķīst ūdenī un reaģē ar to, veidojot slapekļskabi HNO3 un slapekļpaskabi HNO2

2NO2+ H2Oà HNO3+ HNO2

Slapekļpaskabe ir nestabila skabe. Ta pastav tikai ļoti atšķaidītos ūdens šķīdumos.

3HNO2à HNO3+2NO+ H2O

Var secinat , ka summarais vienadojums slapekļa dioksīda reakcijai ar ūdeni ir šads:

3NO2+ H2Oà2HNO3+NO

Ja NO2 reakcija ar ūdeni notiek skabekļa klatbūtnē, tad veidojas tikai slapekļskabe:

4NO2+2H2O+O2à4 HNO3

Šo reakciju izmanto slapekļskabes iegūšanai rūpniecība.

Slapekļa(IV) oksīdu var uzskatīt par divu skabju - HNO3 un HNO2 – skabo oksīdu, jo ta reakcijas ar sarmiem veidojas abu skabju saļi:

2NO2+2NaOHàNa NO3+ Na NO2+ H2O

Slapekļpaskabes saļus sauc par nitrītiem piem: NaNO2 un Ca(NO2) 2. Tie ir samēra stabili saļi, kam piemīt gan oksidētaju, gan reducētaju īpašības, tapēc šos savienojumus nereti lieto neorganisko un organisko vielu sintēzē. NaNO2 izmanto medicīna asinsvadu paplašinašana.

Slapekļskabe ir viena no svarīgakajam mineralskabēm, taču daba ta veidojas viai niecīgos daudzumos. Augsnē slapekļskabe veidojas nitrificējošo baktēriju darbības rezultata.

Pamatizejvielas slapekļskabes ražošanai rūpniecība ir amonjaks un gaisa skabeklis. Ta ka amonjaka sintēzei izmanto gaisa slapekli, tad jasecina, ka slapekļskabes galvena izejviela ir gaiss. Slapekļskabi no slapekļa iegūst šada virknē:



N2+ 3H2katà 2NH3

4NH3+5O2 katà 4NO +6H2O

2NO+O2à 2NO2

4NO2+2H2O+O2à4 HNO3

Slapekļa saistīšanai vēl nepieciešams ūdeņradis un katalizators, ka arī spiediena un temp. režīms.

Slapekļskabe ir bezkrasains šķidrums, kam ir asa, smacējoša smaka. Slapekļskabe ir higroskopiska, ta gaisa kūp, jo HNO3 tvaiki saista gaisa esošo ūdens tvaiku un veido sīkus HNO3 šķīduma pilieniņus. Slapekļskabe šķīst ūdenī jebkuras attiecības.

Slapekļskabe pieder pie stipram skabēm. Tai piemīt vairakas specifiskas īpašības. Koncentrēta slapekļskabe ir nestabila Siltuma vai gaismas ietekmē ta sadalas:

4HNO3à2H2O+4NO2↑+O2

NO2 šķīst skabē un piešķir tai brūnu krasu.

Slapekļskabe oksidē vairumu metalu(neoksidē zelta un platīna saimes metalus). Ta iedarbojas arī uz dažiem nemetaliem. Ja uz neaktīvajiem metaliem iedarbojas ar koncentrētu slapekļskabi, tad izdalas galvenokart NO2, bet, ja uz tiem iedarbojas ar atšķaidītu HNO3 , tad rodas slapekļa(II) oksīds NO, tapēc gazu NO2 un NO iegūšanai laboratorija parasti izmanto vara skaidiņas un slapekļskabi.

3Cu+8HNO3à3Cu(NO3)2+2NO↑+2H2O

Parastaja temperatūra slapekļskabe pasivē alumīniju, dzelzi, hromu, niķeli, jo uz to virsmas veidojas blīva oksīdu aizsargkartiņa, tapēc koncentrētu slapekļskabi uzglaba un transportē alumīnija cisternas, bet atšķaidītu slapekļskabi-nerūsoša tērauda cisternas.

Koncentrēta slapekļskabe uzliesmo kvēlojoša oglīte, terpentīns, pat zaģskaidas, papīrs, vate.

Slapekļskabi izmanto slapekļa mēslojumu, plastmasu, makslīgo šķiedru, organisko vielu, laku, arstniecības vielu un spragstvielu rūpniecība, ka arī sērskabes ražošana pēc nitrozes metodes.

Slapekļskabes saļi – nitrati – parastajos apstakļos ir pietiekoši stabilas kristaliskas vielas, kas ļoti labi šķīst ūdenī. Nitrati daba nogulu veida sastopami reti, tapēc tos iegūst no slapekļskabes.

Ja nitratus karsē temperatūra, kas augstaka par to kušanas temperatūru, tie sadalas. Aktīvo metalu(k,Na,Ca,Ba) nitrati parvēršas nitrītos, no vidēji aktīvo metalu, ka arī no magnija un vara nitratiem rodas metalu oksīdi un NO2, bet , sadalot sudraba un dzīvsudraba(II) nitratus, iegūst metalu un NO2. Visas nitratu sadalīšanas reakcijas izdalas skabeklis.

2KNO3à2KNO2+O2

2Pb(NO3)2à2PbO+4NO2↑+O2

2AgNO3à2Ag+2NO2↑+O2

Nitratu pazīšanai noder reakcija, kas noris, karsējot nitrata, koncentrētas sērskabes un vara maisījumu. Šaja reakcija izdalas sarkanbrūna gaze - NO2 :

4NaNO3 + 4H2SO4 + Cu à 4NaHSO4 + Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Vislielaka nozīme ir natrija, kalija, kalcija un amonija nitratiem. Tos mēdz saukt arī par salpetriem. Šos saļus lieto lauksaimniecība par vērtīgu slapekļa mineralmēslojumu, jo slapekļa riņķojums daba nenodrošina augiem nepieciešamo slapekļa daudzumu. Svarīgakie slapekli saturošie mineralmēsli ir šadi:

  1. Amonija nitrats NH4NO3
  2. Čīles salpetris NaNO3
  3. Amonija sulfats (NH4)2SO4
  4. kalcija nitrats Ca(NO3)2
  5. Amonjakūdens NH3
  6. Karbamids CO(NH2)2
  7. Kalija nitratsKNO3
  8. Amofoss NH4H2PO4 un (NH4)2HPO4 maisījums

NaNO3 un KNO3 lieto stikla rūpniecība, ka arī partikas rūpniecība produktu konservēšanai. KNO3 izmanto arī spragstvielu rūpniecība un pirotehnika.

Slapekļa riņķojums daba. Par slapekļa riņķojumu sauc savstarpēji saistītus, apgriezeniskus procesus, kuros slapeklis no gaisa pariet augsnē un no augsnes gaisa. Augi un dzīvnieki gaisa slapekli uzņemt nevar, taču to spēj saistīt augsnes baktērijas. Tas gaisa slapekli parvērš amonija saļos. Lielaka daļa NH4+ jonu slapekļa nitrifikacijas baktēriju ietekmē oksidējas līdz nitratiem. Nedaudz slapekļskabes veidojas negaisa laika un tadējadi kopa ar lietu nonak augsnē.

Ūdenī sķīstošos amonija saļus un nitratus augi uzņem ar sakņu sistēmu un sarežģītos bioķīmiskos procesos sintezē aminoskabes un olbaltumvielas. Olbaltumvielas trūdot, veidojas amonjaks, no kura atkal tiek sintezētas olbaltumvielas. Taču denitrifikacijas baktēriju ietekmē, ka arī degšanas procesos daļa no slapekļa savienojumiem parvēršas par N2. Daudz slapekļa savienojumu izskalojas no augsnes ar nokrišņu ūdeņiem. Procesi, kuros augsnē nonak slapeklis, līdzsvarojas ar tiem procesiem, kas izraisa slapekļa zudumu.





Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1908
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved