Азот, свойства атома, химические и физические свойства
Азот, свойства атома, химические и физические свойства.
N 7 Азот
14,00643-14,00728 1s2 2s2 2p3
Азот — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 7. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), втором периоде периодической системы.
Свойства и строение атома азота
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
Общие сведения:
| 100 | Общие сведения | |
| 101 | Название | Азот |
| 102 | Прежнее название | |
| 103 | Латинское название | Nitrogenium |
| 104 | Английское название | Nitrogen |
| 105 | Символ | N |
| 106 | Атомный номер (номер в таблице) | 7 |
| 107 | Тип | Неметалл |
| 108 | Группа | Пниктоген |
| 109 | Открыт | Даниэль Резерфорд, Великобритания, 1772 г. |
| 110 | Год открытия | 1772 г. |
| 111 | Внешний вид и пр. | Газ без цвета, запаха и вкуса |
| 112 | Происхождение | Природный материал |
| 113 | Модификации | |
| 114 | Аллотропные модификации | 4 аллотропные модификации азота:
— α-азот с простой кубической кристаллической решёткой, — β-азот с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой, — γ-азот, — «чёрный» азот |
| 115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | — α-азот существует в интервале температур ниже 36,61 K и иных стандартных условиях,
— β-азот существует при температуре выше 36,61 K и иных стандартных условиях, — γ-азот существует при температуре ниже 83 K и давлении более 3500 атм., — «чёрный» азот существует при температуре 4000 °С и давлении 140 ГПа |
| 116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
| 117 | Двумерные материалы | |
| 118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 75,5 % |
| 119 | Содержание в земной коре (по массе) | 0,002 % |
| 120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 0,00005 % |
| 121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 0,1 % |
| 122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,1 % |
| 123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 0,14 % |
| 124 | Содержание в организме человека (по массе) | 2,6 % |
Свойства и строение атома азота:
| 200 | Свойства и строение атома | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса)* | 14,00643-14,00728 а.е.м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p3 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L5 M0 N0 O0 P0 Q0 R0
|
| 204 | Заполнение электронных орбиталей электронами (электронно-графическая схема) | 2s  2p  |
| 1s |
||
| 205 | Радиус атома (вычисленный) | 56 пм |
| 206 | Эмпирический радиус атома* | 65 пм |
| 207 | Ковалентный радиус* | 71 пм |
| 208 | Радиус иона (кристаллический) | N3-
132 (4) пм, N3+ 30 (6) пм, N5+ 27 (6) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле) |
| 209 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 155 пм |
| 210 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 7 электронов, 7 протонов, 7 нейтронов |
| 211 | Семейство (блок) | элемент p-семейства |
| 212 | Период в периодической таблице | 2 |
| 213 | Группа в периодической таблице | 15-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 5-ой группы) |
| 214 | Эмиссионный спектр излучения |  |
Химические свойства азота:
| 300 | Химические свойства | |
| 301 | Степени окисления | -3 , -2, -1, 0, +1, +2, +3 , +4, +5 |
| 302 | Валентность | I, II, III, IV |
| 303 | Электроотрицательность | 3,04 (шкала Полинга) |
| 304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 1402,33 кДж/моль (14,53413(4) эВ) |
| 305 | Электродный потенциал | 3N2 + 2e— → 2N3—, Eo = -3,4 В |
| 306 | Энергия сродства атома к электрону | -6,8 кДж/моль (-0,07 эВ) |
Физические свойства азота:
| 400 | Физические свойства | |
| 401 | Плотность* | 1,2506·10-3 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ),
0,808 г/см3 (при -196 °C/-195,8 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость), 0,8792 г/см3 (при температуре плавления -210 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) |
| 402 | Температура плавления* | -210 °C (63,15 K, -346 °F) |
| 403 | Температура кипения* | -195,795 °C (77,355 K, -320,431 °F) |
| 404 | Температура сублимации | |
| 405 | Температура разложения | |
| 406 | Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом | |
| 407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* | 0,72 кДж/моль |
| 408 | Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* | 5,56 кДж/моль |
| 409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | 1,040 Дж/г·K (при 25 °C) |
| 410 | Молярная теплоёмкость* | 29,124 Дж/(K·моль) |
| 411 | Молярный объём | 11,196 см³/моль |
| 412 | Теплопроводность | 0,02583 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),
0,026 Вт/(м·К) (при 300 K) |
| 413 | Коэффициент теплового расширения | |
| 414 | Коэффициент температуропроводности | |
| 415 | Критическая температура* | -146,94 °C (126,21 К, -232,49 °F) |
| 416 | Критическое давление* | 3,39 МПа |
| 417 | Критическая плотность | 0,304 г/см3 |
| 418 | Тройная точка | -210 °C (63,151 К, -346 °F), 12,52 кПа |
| 419 | Давление паров (мм.рт.ст.) | 1 мм.рт.ст. (при -226 °C), 10 мм.рт.ст. (при -219 °C), 100 мм.рт.ст. (при -210 °C) |
| 420 | Давление паров (Па) | 1 Па (при 37 K),
10 Па (при 41 K), 100 Па (при 46 K), 1 кПа (при 53 K), 10 кПа (при 62 K), 100 кПа (при 77 K) |
| 421 | Стандартная энтальпия образования ΔH | 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| 422 | Стандартная энергия Гиббса образования ΔG | 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| 423 | Стандартная энтропия вещества S | 199,9 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| 424 | Стандартная мольная теплоемкость Cp | 29,1 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| 425 | Энтальпия диссоциации ΔHдисс | |
| 426 | Диэлектрическая проницаемость | 1,000528 (при 25 °C) |
| 427 | Магнитный тип | Диамагнитный материал |
| 428 | Точка Кюри | |
| 429 | Объемная магнитная восприимчивость | -1,2511·10—9 |
| 430 | Удельная магнитная восприимчивость | -1,0·10—8 |
| 431 | Молярная магнитная восприимчивость | -12,0·10-6 см3/моль (при 298 K, состояние вещества – газ) |
| 432 | Электрический тип | |
| 433 | Электропроводность в твердой фазе | |
| 434 | Удельное электрическое сопротивление | |
| 435 | Сверхпроводимость при температуре | |
| 436 | Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости | |
| 437 | Запрещенная зона | |
| 438 | Концентрация носителей заряда | |
| 439 | Твёрдость по Моосу | |
| 440 | Твёрдость по Бринеллю | |
| 441 | Твёрдость по Виккерсу | |
| 442 | Скорость звука | 334 м/с (при 0 °C, состояние вещества – газ), 349 м/с (при 19,1 °C, состояние вещества – газ),353 м/с (при 27 °C, состояние вещества – газ) |
| 443 | Поверхностное натяжение | |
| 444 | Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных | |
| 445 | Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных | |
| 446 | Динамическая вязкость газов и жидкостей | 0,0165 мПа·с (при 0 °C), 0,0208 мПа·с (при 100 °C), 0,0246 мПа·с (при 200 °C), 0,0311 мПа·с (при 400 °C), 0,0366 мПа·с (при 600 °C) |
| 446 | Предел прочности на растяжение | |
| 447 | Предел текучести | |
| 448 | Предел удлинения | |
| 449 | Модуль Юнга | |
| 450 | Модуль сдвига | |
| 451 | Объемный модуль упругости | |
| 452 | Коэффициент Пуассона | |
| 453 | Коэффициент преломления | 1,000298 (при стандартных условиях для линии D, длина волны которой приближенно равна 0,5893 μ) |
Кристаллическая решётка азота:
| 500 | Кристаллическая решётка | |
| 511 | Кристаллическая решётка #1 | α-азот |
| 512 | Структура решётки | Простая кубическая
|
| 513 | Параметры решётки | 5,661 Å |
| 514 | Отношение c/a | |
| 515 | Температура Дебая | |
| 516 | Название пространственной группы симметрии | Pa3 или P213 |
| 517 | Номер пространственной группы симметрии | |
| 521 | Кристаллическая решётка #2 | β-азот |
| 522 | Структура решётки | Гексагональная плотноупакованная
|
| 523 | Параметры решётки | a = 3,93 Å, c = 6,50 Å |
| 524 | Отношение c/a | 1,653 |
| 525 | Температура Дебая | |
| 526 | Название пространственной группы симметрии | P63/mmc |
| 527 | Номер пространственной группы симметрии | 194 |
Дополнительные сведения:
| 900 | Дополнительные сведения | |
| 901 | Номер CAS | 7727-37-9 |
Примечание:
201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.
205* Эмпирический радиус атома азота согласно [3] составляет 92 пм.
206* Ковалентный радиус азота согласно [1] и [3] составляет 71±1 пм и 75 пм соответственно.
401* Плотность азота согласно [3] составляет 1,251·10-3 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ).
402* Температура плавления азота согласно [3] составляет -209,86 °C (63,29 K, -345,75 °F).
403* Температура кипения азота согласно [3] и [4] составляет -195,75 °C (77,4 K, -320,35 °F) и -196 °C (77,15 K, -320,8 °F) соответственно.
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) азота согласно [4] составляет 0,721 кДж/моль.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) азота согласно [3] и [4] составляет 5,57 кДж/моль и 5,59 кДж/моль соответственно.
410* Молярная теплоемкость азота согласно [3] составляет 29,125 Дж/(K·моль).
415* Критическая температура азота согласно [4] составляет -149,9 °C (123,25 K, -237,82 °F).
416* Критическое давление азота согласно [4] составляет 3,905 МПа.
Источники:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen
- https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот
- http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=210
[know]
