химический каталог




Аналитическая химия азота

Автор М.П.Волынец, В.Ф.Волынец

Hj). Азот в химических соединениях практически никогда не образует пятиковалентных связей, в отличие от его ближайшего аналога — фосфора, так как возбуждение одного из 2:?-электронов для его перехода на 3*-орбиту (2s22p3 •*? -)- 2s2p3) является энергетически невыгодным.

Дальнейшее изложение химико-аналитической характеристики соединений азота удобно построить в зависимости от состояний окисления азота (табл. 2).

ИЗОТОПЫ АЗОТА

Азот природных объектов состоит из двух стабильных изотопов с массами 14 и 15. Искусственно могут быть получены 4 радиоактивных изотопа с массами 12,13,16,17 (табл. 3). Существование у азота двух стабильных изотопов было впервые установлено С. Йоде в 1929 г., когда он открыл изотоп с массой 15 в спектре окиси азота. А. Нир в 1950 г. измерил отношение 14N/15N в атмосферном азоте и получил величину 273 ± 1 [1106], что отвечает концентрациям изотопов "N и 15N 99,635 и 0,365 ат.% соответственно. Эти цифры вошли во всю справочную литературу. Однако в 1958 г. эта величина была уточнена [894], и с одобрения Нира было рекомендовано значение отношения двух стабильных изотопен 272 ± 0,3. Поэтому содержание 14N и 15N в воздухе следует признать равным 99,634 и 0,366%, как и указано в табл. 3.

Азот — единственный элемент на Земле, у которого наиболее распространенными являются ядра изотопа 14N нечетно-нечетного типа (7 протонов, 7 нейтронов). Это единственное исключение из систематики 234 ядер стабильных изотопов. Другими словами, самым распространенным изотопом азота на Земле должен был бы быть 15N с ядром нечетно-четного типа (7 протонов, 8 нейтронов). Теоретические расчеты показывают, что на Солнце изотоп 14N является также самым распространенным. Это объясняется различными временами жизни изотопов азота в термоядерном цикле образовапия гелия:

+ Р —MN; 13N — 13C + 0+; 13С +/) ^ 1JN; »N+f-»43;

i50^.i«N + e+; 16N + plaC + 4He.

Измерение изотопного состава азота природных объектов показало, что отношение 15N/14N отличается от воздушного (стандарт) максимально на 3%.

В газообразном азоте существует равновесие между тремя видами изотопных молекул по реакции

i5N, + uN,^2MN"N.

Константа равновесия этой реакции при комнатной температуре равна приблизительно 4.

В верхних слоях атмосферы под действием нейтронов космического излучения 14N превращается в радиоактивный изотоп 14С, на чем основана геохронологическая датировка геологических образцов, содержащих «древний» углерод.

В настоящее время возможно получение химических соединений азота, искусственно обогащенных тяжелым изотопом 15N до 99,9 атомн.%. Обогащенные по 15N образцы используются при исследованиях в биохимии, биологии, медицине, химии и физической химии, физике, в сельском хозяйстве, в технологии и химическом машиностроении, в аналитической химии и т. д.

14N "N

Стабильный, распространенность 99,634%

Стабильный, распространенность 0,366%

"N (я, т); (); '"О (я, р); "О (Т, р); 1р (Т, 2/>)

Общие сведения об азоте, химико-аналитическую характеристику его соединений (см. главу II) можно найти в работах [54, 68, 156, 229, 232, 271, 278, 293а, 1285, 1293, 1310].

12

Глава II

ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЗОТА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АЗОТ

Плотность обычного азота при Стандартных температуре и давлении составляет 1,2505 г/л. Эта величина соответствует молекулярной формуле N2. Магнитные измерения в молекулярном азоте показывают, что он диамагнитен и характеризуется удельной магнитной восприимчивостью —0,430-10~6 на 1 г при 25° С.

Межъядерное расстояние в молекулярном азоте составляет 1,0945 А. Изучение колебательных и вращательных спектров молекулярного азота показывает, что имеется два типа молекул азота, а именно с симметричным и несимметричным ядерным спином. При обычных температурах обе эти формы присутствуют в соотношении 2:1. Вследствие симметрия молекулы азота и стабильности его электронных состояний межмолекулярные силы чрезвычайно малы.

В твердом состоянии азот образует две фазы — кубическую а

и гексагональную р. Переход из одной фазы в другую происходит

при —237,49° С; ДЯпврехояа = 54,74 кал/моль.

Физико-химические свойства молекулярного азота приведены ниже.

N2 15,95

0,808 1,2505

1,0265(—252,2°С) 0,8792(—210°С)

—209,86

—195,8 0,71

Конфигурация внешней электронной оболочки

Молекулярное состояние газа Атомный объем, мл Плотность

жидкого, г/см8 газообразного, г/л твердого, г/см3 кубическая ot-форма гексагональная 3-ф°Рма Температура плавления, °С Температура кипения, "С Атомный радиус, А

1,48 0,15

0,1723(—209,86°С) 1,333(—195,8°С) 225,2

0,178 0,249 0,016(20°С) -147,1 33,54

14,54 29,60 47,43 77,45 97,86

—210,24 94,01 1,000538

3,0

—1,44 -1,24 8,5(-196°С)

Радиус атом» азота в химических соединениях, кристаллический, А N»"

N'+(N03-) Теплота плавления, ккал/молъ Теплота испарения, ккал/молъ Теплота диссоциации, ккал/молъ Теплоемкость, кал/г-град

при постоянном объеме Сю при постоянном давлен

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128

Скачать книгу "Аналитическая химия азота" (2.24Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
системный блок lenovo ideacentre
кровати с угловым изголовьем орматекс
дачные участки по рижскому направлению
привод электромеханический belimo blf24-

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.10.2017)