Сполуки Оксиди азоту

Азот утворює кілька оксидів (N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₄, N₂O₅). З них найбільше значення мають монооксид азоту NO і діоксид азоту NO₂, оскільки це продукти при виробництві нітратної кислоти. Закис азоту N₂O відомий як дурманний газ і використовується для наркозу.

Похідні аміаку

Разом із трьома атомами гідрогену атом нітрогену утворює молекулу аміаку NH₃. Аміак реагує з кислотами, утворюючи солі амонію. Заміщення одного з атомів гідрорену аміаку атомом металу дає аміди (NaNH₂, …). Похідні цієї речовини називаються амінами, а у випадку з двома амінними групи входять до складу сечовини.

Інша сполука нітрогену з гідрогеном — гідразин (H₂N-NH₂).

Кислоти

Нітроген утворює нітратну (HNO₃) та нітритну (HNO₂) кислоти, солі яких називаються, відповідно, нітратами та нітритами.

Некисневі кислоти азоту (атоми азоту входять до складу псевдогалогенного угрупування):

• азотисто-воднева кислота HN₃ (солі називають азидами), (атоми азоту (нітрогену) моють різну валентність (N^-=N⁺=N^-))

• Синильна кислота (HCN) є сильною отрутою, так само, як і більшість її солей (ціанідів) та деякі з органічних похідних (нітрилів)

• Ізоціанова кислота, HNC

• Тіоціанінова кислота, HSCN (солі — роданіди)

Сполуки з металами

Нітриди лужних та інших активних металів (Na₃N, Mg₃N₂)- солеподібні речовини, що при контакті з водою виділяють аміак. Перехідні метали утворюють нітриди з металічним типом зв'язку (TiN, CrN, нітриди ванадію). Відомі також ковалентні нітриди (BN, Si₃N₄).

Інші сполуки

• Гідроксиламін (H₂N-OH)

• сечовина (O=C(NH₂)₂),

• Галогеніди азоту (NI₃; NF₃)

• Бромціан (BrCN)

Органічні сполуки азоту

Азот міститься в значних кількостях у всіх живих організмах, в складі амінокислот та ДНК. Найпростішими класами органічних сполук азоту є:

• Аміни — похідні аміаку (метламін — CH₃NH₂, триетиламін — (CH₃CH₂)₃N,…)

• Аміди — ацетамід, ДМФА, капрон, білки …

• Нітрили — похідні ціановодневої кислоти (ацетонітрил — CH₃CN ,…)

• Нітросполуки (нітрометан- CH₃3NO₂, тринітротолуол, гексоген)

• Органічні нітрати (нітрогліцерин,…)

• Оксими, гідразони

• Похідні сечовини

• Солі діазонію (C₆H₅-NN⁺ Cl^-), діазосполуки (C₆H₅-N=N-C₆H₅)

• Азотовмісні гетероцикли (піридин, нуклеїнові основи ДНК, вітамін B6)

30 Діокси́д вуглецю́, оксид карбону (IV), вуглекислий газ, CO₂ (рос. углекислый газ, англ. carbon dioxide, нім. Kohlensäure f, gasförmige Kohlensäure f, Kohlendioxyd n) — тривка хімічна сполука, поширена в природних газах, що містять його в кількості від декількох відсотків до практично чистого вуглекислого газу. Безбарвний, має кислуватий смак і запах. Є кінцевим продуктом окиснення вуглецю, не горить, не підтримує горіння і дихання. Токсична дія вуглекислого газу виявляється при його вмісті в повітрі 3-4 % і полягає в подразненні дихальних шляхів, запамороченні, головному болі, шумі у вухах, психічному збудженні, непритомному стані.

Неотруйний газ, без кольору і запаху, що є природною складовою атмосфери. Вуглекислий газ є продуктом спалювання викопного палива. Він має парникові властивості, тобто сприяє утриманню тепла на поверхні Землі і вносить основний вклад у глобальне потепління.

При 20 °C в 1 об'ємі води розчиняється 0,88 об'ємів CO₂. Водний розчин його має кислуватий смак. На відміну від монооксиду діоксид вуглецю є солетвірним оксидом — ангідридом карбонатної кислоти H₂CO₃.

Під тиском близько 60 атм діоксид вуглецю при звичайній температурі перетворюється в рідину. У зрідженому стані у сталевих балонах його можна зберігати і транспортувати. При сильному охолодженні він перетворюється в снігоподібну масу (сухий лід), яка сублімує (випаровується не плавлячись) при —78,5°С.

Діоксид вуглецю не підтримує дихання і горіння звичайних видів палива. Але речовини, що мають більше споріднення до кисню, ніж вуглець, можуть віднімати у нього кисень. Так, наприклад, запалена свічка гасне в атмосфері CO₂, а запалена магнієва стрічка продовжує горіти:

• 2Mg + CO₂ = 2MgO + C

Незначні кількості CO₂ нешкідливі для людини і тварин, але при концентрації його в повітрі понад 3 % за об'ємом він стає шкідливим, а при 10 % і більше — смертельним.

Застосування

У народному господарстві діоксид вуглецю широко застосовується в хімічній промисловості при виробництві соди, сечовини тощо, а також у виробництві цукру, вина, пива, для виготовлення газової води і т. д. Широко відомі природні джерела діоксиду вуглецю у вигляді мінеральних вод «Нарзан», «Боржомі» та інші. Спресований твердий CO₂ під назвою «сухий лід» застосовують для охолодження м'яса, риби і інших харчових продуктів, що швидко псуються. Сухий лід значно більше, ніж звичайний, знижує температуру і при випаровуванні не залишає ніякої рідини. У техніці діоксид вуглецю одержують розкладанням карбонату кальцію:

• CaCO₃ = CaO + CO₂↑

Одержання

В лабораторних умовах його звичайно одержують при дії хлоридної кислоти на мармур:

• CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

У природі діоксид вуглецю постійно утворюється при найрізноманітніших процесах: горінні вугілля і інших видів палива, диханні, бродінні, гнитті тощо.

Моноокси́д вуглецю́, оксид Карбону (II), монооксид Карбону, чадний газ CO — безбарвний, дуже отруйний газ без запаху. Утворюється внаслідок неповного згоряння пального в автомобільних двигунах чи в опалюваних приладах, які працюють на вугіллі або на інших видах природного палива. У воді майже не розчиняється і не вступає з нею в хімічну взаємодію. Належить до несолетворних оксидів.

Зміст 1 Одержання 2 Хімічні властивості 3 Отруйність 3.1 Як захиститися від небезпеки 4 Примітки 5 Джерела

Одержання

Монооксид карбону утворюється при згорянні вугілля або сполук, що містять вуглець, при нестачі кисню (повітря), а також при взаємодії діоксиду вуглецю з розжареним вугіллям:

• CO₂ + С = 2CO

Ця реакція зворотня, і при температурі нижче 400 °C рівновага майже повністю зміщується вліво, а при 1000 °C — вправо. У лабораторних умовах монооксид карбону одержують при нагріванні мурашиної кислоти з концентрованою сульфатною кислотою:

• HCOOH = CO↑ + H₂O

Його отримують також при нагріванні металічного цинку з карбонатом кальцію:

• Zn + CaCO₃ = ZnO + CaO + CO↑

Хімічні властивості

На повітрі він спалахує при 700 ^оС і горить характерним блакитним полум'ям з утворенням діоксиду вуглецю:

• 2CO + O₂ = 2CO₂ + 565 кДж

При цьому виділяється значна кількість тепла (135 ккал або 565т кДж). Тому CO в суміші з іншими газами застосовують у техніці як газоподібне паливо (доменні гази, генераторний газ, водяний газ тощо).

При високій температурі монооксид карбону проявляє відновні властивості, завдяки чому широко використовується в металургії для одержання деяких металів з їх оксидів. Наприклад:

• PbO + CO = Pb + CO₂↑

• Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂↑

Хоча деякі благородні метали може відновлювати із водних розчинів їх солей і при кімнатній температурі:

• PdCl₂ + CO + H₂O = Pd + HCl + CO₂↑

При приєднанні хлору до монооксиду карбону утворюється фосген. Реакція відбувається у присутності активованого вугілля як каталізатора навіть при кімнатній температурі:

• CO + Cl₂ = COCl₂↑

Газ може безпосередньо приєднуватись до деяких металів з утворенням карбонілів металів (наприклад, Fe(CO)₅, Ni(CO)₄, Mo(CO)₆, Cr(CO)₆ і т. д.). Такі реакції як правило проходять при підвищеній температурі і тиску:

• Fe + 5CO = Fe(CO)₅

29

Карбо́н (С) або вугле́ць — хімічний елемент з атомним номером 6. Позначається С, належить до поширених елементів земної кори, складаючи близько 0,1% її маси. Сполуки вуглецю є основою всіх рослинних і тваринних організмів.