Азот является представителем V группы главной подгруппы Периодической системы.
В обычных условиях азот представляет собой газ без цвета и запаха и состоит из двухатомных молекул ${N_2}$.
В простой молекуле азота три ковалентные связи (две ${\pi - связи}$ и одна ${\sigma - связь}$).
В лаборатории азот получают с помощью разложения дихромата или нитрита аммония:
В промышленности азот получают путем сжижения воздуха.
Если рассматривать химические свойства азота, то из металлов в обычных условиях азот реагирует только с литием ${6Li + N_2 = 2Li_3N}$.
С другими металлами азот реагирует только при нагревании. С кислородом реакция идет в «жестких» условиях, а с водородом - с использованием катализатора, высокого давления и при нагревании.
Аммиак представляет собой бесцветный газ с резким запахом при обычных условиях, хорошо растворим в воде.
В лабораторных условиях его получают путем нагревания смеси хлорида аммония и гидроксида кальция ${2NH_4Cl + Ca(OH)_2 = CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3}$.
При взаимодействии с кислотами образуются соли аммония ${NH_3 + HCl = NH_4Cl}$.
Все соли аммония растворимы в воде и гидролизуются при этом.
Аммиак горит в присутствии кислорода. При этом, если реакция протекает без катализатора, то образуются азот и вода, если же с его использованием, то - оксид азота (II) и вода:
Молекулярный азот образуется в результате взаимодействия аммиака с оксидами тяжелых металлов, галогенами, пероксидом водорода при нагревании:
Выделяют 5 видов оксидов азота:
Оксид азота (I) - ${N_2O}$.
Представляет собой бесцветный газ. Тривиальное название – «веселящий газ». Его получают путем термического разложения нитрата аммония или взаимодействия металлов с очень разбавленной азотной кислотой. Он обладает окислительными свойствами: ${P_4 + 10N_2O = P_4O_{10} + 10N_2}$
Оксид азота (II) – NO.
Также является бесцветным газом. Образуется в результате каталитического окисления аммиака ${4NH_3 + 5O_2 = 4NO + 6H_2O}$. На воздухе легко окисляется: ${2NO + O_2 = 2NO_2}$.
Оксиды $NO$ и ${N_2O}$ не реагируют с водой и щелочами.
Оксид азота (III) - ${N_2O_3}$.
Данный оксид является жидкостью синего цвета. При его взаимодействии с водой образуется кислота ${N_2O_3 + H_2O = 2HNO_2}$.
Оксид азота (IV) - ${NO_2}$.
Это бурый газ, тривиальное название – «лисий хвост». В лаборатории его получают путем взаимодействия тяжелых металлов с концентрированной азотной кислотой при нагревании.
Рассмотрим характерные реакции:
Оксид азота (V) - ${N_2O_5}$.
При обычных условиях представляет собой бесцветные кристаллы. При взаимодействии с водой образуется азотная кислота: ${N_2O_5 + H_2O = 2HNO_3}$.