Азот (N), металлмас кимёвий элемент, биологик молекулаларнинг асосий таркибий қисмларидан бири ва кимё саноатида муҳим элемент ҳисобланади. N белгиси лотинча “nitrum” ва юнонча “nitron” (нитрон) соʻзларидан келиб чиққан боʻлиб, нитрат кислота тузларини билдиради. Азот бир қатор ноёб кимёвий хусусиятларга эга бўлиб, уни фан ва саноатнинг турли соҳаларида муҳим аҳамиятга эга.
Кашфиёт тарихи
Азотнинг кимёвий элемент сифатида кашф этилиши 1772 йилда бойитилган ҳаво билан тажриба ўтказган шотланд физиги Даниэл Рудфордга тегишли. У ҳавони сиқиб углерод оксиди ва кислородни олиб ташлайди. Натижада ёнишни қўллаб-қувватламайдиган ва тирик мавжудотларнинг нафас олишига имкон бермайдиган газ пайдо бўлди. Рудгфорд уни «ҳаётни қўллаб-қувватлашга қодир эмас» деб атади. Кейинчалик, 1778 йилда инглиз кимёгари ва тадбиркор Жозеф Пристли «азотли ҳаво» атамасини киритилган ушбу газга нисбатан ишлатган.
| ← Yod | Oltingugurt → |
| Оддий модданинг кўриниши н.ш рангсиз, таъмсиз ва ҳидсиз газ  |
| Атом хоссалари |
| Номи, белги, рақами ——————-→ Азот / Nitrogenium (N), 7 |
| Атом массаси ——————-→ 14.00643 m.a.b. (g/mol) |
| Электрон конфигуратсияси ——————-→ [He] 2s2 2p3 |
| Атом радиуси——————-→ 75 pm |
| Кимёвий хоссалари |
| Ковалент радиус ——————-→ 75 pm |
| Ион радиуси ——————-→ 13 (+5e) 171 (−3e) pm |
| Электрманфийлиги ——————-→ 3.04 (полинг шкаласи бўйича) |
| Оксидланиш даражаси ——————-→ 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2, −3 |
| Ионланиш энергияси ——————-→ 1401,5 kJ/mol; (14.53 eV) |
| Оддий модданинг термодинамик хусусиятлари |
| Термодинамик фаза——————-→ Gaz |
| Зичлик ( н.ш. да ) ——————-→1.8730,808 (-195,8 °C) g / sm³ |
| Эриш ҳарорати ——————-→ 63,29 K (−209,86 °C) |
| Қайнатиш ҳарорати ——————-→ 77,4 K (−195,75 °C) |
| Солиштирма эриш иссиқлиги ——————-→(N2) 0,720 kJ/mol; |
| Солиштирма бугланиш иссиқлиги ——————-→ (N2) 5,57 kJ/mol; |
| Моляр иссиқликги ——————-→ 29,125 kJ/(K∙mol); |
| Моляр ҳажми ——————-→17.3 mol/sm3; |
| Оддий модданинг кристалл панжараси |
| Панжара тузилиши ——————-→ Кубик |
| Панжара параметрлари——————-→ 5,661 Å |
| Бошқа хусусиятлар |
| Иссиқлик ўтказувчанлиги ——————-→(300 K) 0,026 Vt / (m · K) |
| CAS рақами ——————-→ 7727-37-9 |
Хусусиятлар
Азот икки атомдан ташкил топган диатом газ бўлиб Н2, уч ковалент алоқа билан боғланган. Оддий ҳарорат ва босим шароитида рангсиз ва соф кўринишга эга. Азот инерт газдир, яъни у одатдаги шароитда бошқа кимёвий элементлар билан реакцияга киришмайди. Бироқ, у юқори ҳароратларда ёки кимёвий реакцияларни рағбатлантирадиган шароитларда бир қатор бирикмалар ҳосил қилиши мумкин.
Азотнинг кимёвий хоссалари
Азотнинг кимёвий хоссалари унинг фан, саноат ва кундалик ҳаётнинг турли соҳаларида кенг қўлланилишининг калитидир. Келинг, азотнинг асосий кимёвий хоссаларини кўриб чиқайлик:
1. Реакция инертлиги
Азот яхши инерт газ бўлиб, ҳарорат ва босимнинг нормал шароитида кўпчилик моддалар билан реакцияга киришмайди. Бу хусусият уни инерт атмосфера ёки оксидланишдан ҳимоя қилиш зарур бўлган турли жараёнларда фойдали компонентга айлантиради.
2. Азот оксидларининг ҳосил бўлиши
Юқори ҳароратларда азот азот диоксиди (NO2) ва азот III оксиди (N2O3) каби турли оксидларни ҳосил қилиши мумкин. Уларни азотнинг кислород билан реакциялари натижасида олиш мумкин. Масалан:
N2(g)+ 2O2(g) → 2NO2(g)
3. Амфотерлик
Азот оксидлари амфотер характерга эга, яъни улар кислоталар ва асослар билан реакцияга кириша олади. Масалан, азот диоксиди сув билан реакцияга киришиб, нитрат ва азот кислоталарини ҳосил қилиши мумкин:
NO2(g) + H2O(l) → HNO3(aq) + HNO2(aq)
4. Аммиак ҳосил бўлиши
Азот аммиак ҳосил қилиш учун катализатор, одатда металл иштирокида водород билан реакцияга киришиши мумкин. Аммиак синтези деб аталадиган бу жараён саноатдаги энг муҳим кимёвий жараёнлардан бири бўлиб, ўғитлар ва бошқа кимёвий бирикмаларни ишлаб чиқариш учун ишлатилади.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
5. Азотли бирикмаларнинг ҳосил бўлиши
Азот турли элементлар, жумладан водород, кислород, углерод ва бошқалар билан кўплаб бирикмалар ҳосил қилади. Бу бирикмаларга аммиак, нитрат кислоталар, нитратлар, нитритлар, амидлар ва бошқа кўплаб моддалар киради, улар қишлоқ хўжалиги, саноат, тиббиёт ва илмий тадқиқотлар каби турли соҳаларда кенг қўлланилади.
6. Азот сақловчи органик бирикмаларнинг ҳосил бўлиши
Азот, шунингдек, углерод билан боғланиб, организмлар ҳаёти учун асосий бўлган аминокислоталар, оқсиллар, нуклеин кислоталар ва бошқалар каби турли хил органик бирикмаларни ҳосил қилиши мумкин.
Азотнинг кимёвий хоссалари уни турли жараёнлар ва фан, технология ва саноатда қўллаш учун муҳим элементга айлантиради. Турли бирикмалар ҳосил қилиш қобилияти уни Ердаги ҳаёт учун муҳим таркибий қисмга айлантиради.
Табиатдаги роли
Азот биологик тизимларда муҳим рол ўйнайди. Бу барча тирик организмлар ҳаёти учун зарур бўлган оқсилларнинг қурилиш блоклари бўлган аминокислоталарнинг асосий таркибий қисмидир. Атмосфера азотининг аксарияти Н2 молекуласи шаклида бўлиб, кўпчилик организмлар учун бевосита мавжуд эмас. Бироқ, баъзи бактериялар атмосферадаги азотни фиксация қила олади ва уни оқсил BIOSинтези жараёнида ўсимликлар томонидан ишлатилиши мумкин бўлган бирикмаларга айлантира олади. Азот фиксацияси деб номланувчи бу жараён азотнинг биогеокимёвий айланишининг муҳим таркибий қисми ҳисобланади.
Саноат ишлатилиши
Азот турли соҳаларда кенг қўлланилишига эга. У экинлар ҳосилдорлигини оширадиган аммиак ва нитратлар каби азотли оʻгʻитлар ишлаб чиқаришда қоʻлланилади. Аммиак, шунингдек, нитриллар, амидлар ва нитритлар каби кўплаб бошқа кимёвий бирикмаларни ишлаб чиқариш учун кимёвий хом ашё сифатида ишлатилади.
Саноатда азот пўлат ишлаб чиқариш ёки электроника ишлаб чиқариш каби кислород ёки намлик ёъқлигини талаб қиладиган жараёнларда инерт атмосферани яратиш учун ҳам ишлатилади. Бундан ташқари, суюқ азот турли материаллар ва жиҳозларни совутиш ва сақлаш учун ишлатилади.
Хулоса
Азот табиатда ва саноатда муҳим рол ўйнайди. Унинг кимёвий хоссалари уни Ердаги ҳаёт ва турли саноат жараёнлари учун асосий элементга айлантиради. Унинг кимёси ва физикаси ҳақидаги тушунчалар ривожланишда давом этмоқда ва бу муҳим элементнинг янги кашфиёти ва қўлланилишини осонлаштиради.
Азот ресурсларидан имкон қадар самарали фойдаланиш, атроф-муҳитга салбий таʼсирни минималлаштириш ва сайёрамизнинг барқарор ривожланишини таʼминлаш мақсадида азот соҳасидаги тадқиқотларни давом эттириш муҳим аҳамиятга эга.