Азот, свойства атома, химические и физические свойства

Азот, свойства атома, химические и физические свойства.

 

7  Азот

14,00643-14,00728      1s2s2p3

 

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.

 

Общие сведения

Свойства атома азота

Химические свойства азота

Физические свойства азота

Кристаллическая решётка азота

Дополнительные сведения

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:

— 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 нормальных условиях,

— β-азот существует при температуре выше 36,61 K и нормальных 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 атома азота:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса)* 14,00643-14,00728 а.е.м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2s2p3
203 Электронная оболочка K2 L5 M0 N0 O0 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка азота

204 Радиус атома (вычисленный) 56 пм
205 Эмпирический радиус атома* 65 пм
206 Ковалентный радиус* 71 пм
207 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)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 155 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 7 электронов, 7 протонов, 7 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 2
212 Группа в периодической таблице 15-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 5-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Азота

 

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 -1,2511·109
430 Удельная магнитная восприимчивость -1,0·108
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 нормальных 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

 

Кристаллическая решетка азот_альфа

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

 

Кристаллическая решетка азота_бета

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 нормальных 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:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Азот
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=210

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева