Дипломная работа на тему: Биологическая роль. Распространенность. Применение. Свойства

Введение

Азот - элемент <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А5%D0%В8%D0%ВС%D0%В8%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8D%D0%ВВ%D0%В5%D0%ВС%D0%В5%D0%ВD%D1%82> 15-й группы (по устаревшей классификации - главной подгруппы пятой группы) второго периода периодической системы химических элементов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%В5%D1%80%D0%В8%D0%ВЕ%D0%В4%D0%В8%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В0%D1%8F_%D1%81%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%B0_%D1%85%D0%В8%D0%ВС%D0%В8%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D1%85_%D1%8D%D0%ВВ%D0%В5%D0%ВС%D0%В5%D0%ВD%D1%82%D0%ВЕ%D0%В2> Д.И. Менделеева <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%В5%D0%ВD%D0%В4%D0%В5%D0%ВВ%D0%В5%D0%В5%D0%В2,_%D0%94%D0%ВС%D0%В8%D1%82%D1%80%D0%В8%D0%B9_%D0%98%D0%В2%D0%В0%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В8%D1%87>, с атомным номером <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВD%D1%8В%D0%B9_%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В5%D1%80> 7. Обозначается символом N (лат. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9В%D0%В0%D1%82%D0%В8%D0%ВD%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА> Nitrogenium). Простое вещество <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%ВЕ%D1%81%D1%82%D0%ВЕ%D0%B5_%D0%В2%D0%В5%D1%89%D0%В5%D1%81%D1%82%D0%В2%D0%ВЕ> азот (CAS-номер <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А0%D0%В5%D0%В3%D0%В8%D1%81%D1%82%D1%80%D0%В0%D1%86%D0%В8%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВD%D1%8В%D0%B9_%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В5%D1%80_CAS>: 7727-37-9) - достаточно инертный при нормальных условиях двухатомный газ <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%В0%D0%В7> без цвета, вкуса и запаха (формула N2), из которого на три четверти состоит земная атмосфера <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%ВЕ%D0%В7%D0%В4%D1%83%D1%85>. Внешний вид простого вещества жидкий азот. При нормальных условиях - газ без цвета, вкуса и запаха.

Свойства атома:

Имя, символ, номер Азот / Nitrogenium (N), 7

Атомная масса <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D0%ВС%D0%В0%D1%81%D1%81%D0%В0> 14,00674 а. е. м. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D0%В5%D0%В4%D0%В8%D0%ВD%D0%В8%D1%86%D0%B0_%D0%ВС%D0%В0%D1%81%D1%81%D1%8В> (<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%В0%D0%ВС%D0%ВС>/моль <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%ВЕ%D0%ВВ%D1%8С>)(молярная масса <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%ВЕ%D0%ВВ%D1%8F%D1%80%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D0%ВС%D0%В0%D1%81%D1%81%D0%В0>)

Электронная конфигурация <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%АD%D0%ВВ%D0%В5%D0%ВА%D1%82%D1%80%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%ВD%D1%84%D0%В8%D0%В3%D1%83%D1%80%D0%В0%D1%86%D0%В8%D1%8F> [Не] 2s2 2p3

Радиус атома <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А0%D0%В0%D0%В4%D0%В8%D1%83%D1%81_%D0%В0%D1%82%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В0> 92 пм <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%В8%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В5%D1%82%D1%80>

Химические свойства:

Ковалентный радиус <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9А%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В0%D0%ВВ%D0%В5%D0%ВD%D1%82%D0%ВD%D1%8В%D0%B9_%D1%80%D0%В0%D0%В4%D0%В8%D1%83%D1%81> 75 пм <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%В8%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В5%D1%82%D1%80>

Радиус иона 13 (+5е) 171 (-3е) пм

Электроотрицательность 3,04 (шкала Полинга)

Степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -3

Энергия ионизации (первый электрон) 1401,5 (14,53) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества:

Плотность (при н. у.) 0,808 г/см³ (-195,8 °С);

при н.у. 0,001251 г/см³

Температура плавления 63,29 К

Температура кипения 77,4 К

Теплота плавления (N2) 0,720 кДж/моль

Теплота испарения (N2) 5,57 кДж/моль

Молярная теплоёмкость 29,125 (газ N2) Дж/(К*моль)

Молярный объём 17,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества:

Структура решётки кубическая

Параметры решётки 5,661 Å

Прочие характеристики:

Теплопроводность (300 К) 0,026 Вт/(м*К)

Азот (от др.-греч. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%В5%D0%В2%D0%ВD%D0%В5%D0%В3%D1%80%D0%В5%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА> ἄζωτος - безжизненный, лат. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9В%D0%В0%D1%82%D0%В8%D0%ВD%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА> nitrogenium), вместо предыдущих названий ("флогистированный", "мефитический" и "испорченный" воздух) предложил в 1787 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1787_%D0%В3%D0%ВЕ%D0%В4> Антуан Лавуазье <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9В%D0%В0%D0%В2%D1%83%D0%В0%D0%В7%D1%8С%D0%В5,_%D0%90%D0%ВD%D1%82%D1%83%D0%В0%D0%BD_%D0%9В%D0%ВЕ%D1%80%D0%В0%D0%ВD>, который в то время в составе группы других французских учёных разрабатывал принципы химической номенклатуры <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А5%D0%В8%D0%ВС%D0%В8%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В0%D1%8F_%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%В5%D0%ВD%D0%ВА%D0%ВВ%D0%В0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%В0>. Как показано выше, в то время уже было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ, название сохранилось во французском и русском языках.

Существует и иная версия. Слово "азот" придумано не Лавуазье и не его коллегами по номенклатурной комиссии; оно вошло валхимическую <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%ВВ%D1%85%D0%В8%D0%ВС%D0%В8%D1%8F> литературу уже в раннем средневековье <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А1%D1%80%D0%В5%D0%В4%D0%ВD%D0%В5%D0%В2%D0%В5%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%В2%D1%8С%D0%В5> и употреблялось для обозначения "первичной материи металлов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%В5%D1%82%D0%В0%D0%ВВ%D0%ВВ>", которую считали "альфой и омегой" всего сущего. Это выражение заимствовано из Апокалипсиса <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%ВF%D0%ВЕ%D0%ВА%D0%В0%D0%ВВ%D0%В8%D0%ВF%D1%81%D0%В8%D1%81>: "Я есмь Альфа и Омега, начало и конец" (Откр. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9Е%D1%82%D0%ВА%D1%80%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В5%D0%ВD%D0%В8%D0%B5_%D0%98%D0%ВЕ%D0%В0%D0%ВD%D0%ВD%D0%B0_%D0%91%D0%ВЕ%D0%В3%D0%ВЕ%D1%81%D0%ВВ%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В0>1:8-10 <http://ru.wikisource.org/wiki/%D0%9Е%D1%82%D0%ВА%D1%80%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В5%D0%ВD%D0%В8%D0%B5_%D1%81%D0%В2%D1%8F%D1%82%D0%ВЕ%D0%В3%D0%BE_%D0%98%D0%ВЕ%D0%В0%D0%ВD%D0%ВD%D0%B0_%D0%91%D0%ВЕ%D0%В3%D0%ВЕ%D1%81%D0%ВВ%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В0>). Слово составлено из начальных и конечных букв алфавитов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%ВВ%D1%84%D0%В0%D0%В2%D0%В8%D1%82> трёх языков - латинского <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9В%D0%В0%D1%82%D0%В8%D0%ВD%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА>, греческого <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%В5%D1%87%D0%В5%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА> идревнееврейского <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%В2%D1%80%D0%В5%D0%В9%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B5_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА%D0%В8>, - считавшихся "священными", поскольку, согласно Евангелиям <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%В2%D0%В0%D0%ВD%D0%В3%D0%В5%D0%ВВ%D0%В8%D1%8F>, надпись на кресте при распятии Христа <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А5%D1%80%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%ВЕ%D1%81> была сделана на этих языках (а, альфа, алеф и зет, омега, тав - AAAZOTH). Составители новой химической номенклатуры хорошо знали о существовании этого слова; инициатор её создания Гитон де Морво <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%В8%D1%82%D0%ВЕ%D0%BD_%D0%В4%D0%B5_%D0%9С%D0%ВЕ%D1%80%D0%В2%D0%ВЕ,_%D0%9В%D1%83%D0%B8_%D0%91%D0%В5%D1%80%D0%ВD%D0%В0%D1%80> отмечал в своей "Методической энциклопедии" (1786 <http://ru.wikipedia.org/wiki/1786>) алхимическое значение термина.

Возможно, слово "азот" произошло от одного из двух арабских слов - либо от слова "аз-зат" ("сущность" или "внутреннюю реальность"), либо от слова "зибак" ("ртуть").

На латыни азот называется "nitrogenium", то есть "рождающий селитру"; английское название производится от латинского. В немецком языке используется название Stickstoff, что означает "удушающее вещество".

Оглавление

- Введение

- Биологическая роль

- Распространенность

- Применение

- Свойства

- Химические свойства, строение молекулы

- Соединения азота

- Изотопы

- Токсикология азота и его соединений

- Круговорот азота в природе

- Факторы, влияющие на круговорот азота в антропогенных биоценозах

- Бактерии и азот

- Роль почвенных микроорганизмов

- Нитрификация

- Аммонификация

- Динитрификация

- Ассимиляция

- Азот в жизни растений

- Азотистый обмен почвы

- Физиологическая роль азота

- Понижение содержания азота в организме

- Повышение содержания азота в организме ЗАКЛЮЧЕНИЕ

- Список используемых источников

Заключение

Проделанная работа позволяет сделать вывод о том, что азоту принадлежит одна из главных ролей среди многочисленных химических элементов.

Для человечества чрезвычайно полезна относительная инертность этого газа. Будь он более склонен к химическим реакциям, атмосфера Земли не могла бы существовать в том виде, в каком она существует. Сильный окислитель кислород вступил бы с азотом в реакцию, и образовались бы ядовитые оксиды азота. Не было бы аммиака, азотной кислоты, необходимой для производства множества веществ, не было бы важнейших удобрений. Не было бы и жизни на Земле, ведь азот входит в состав всех организмов. На долю азота приходится около 3% от массы человеческого организма.

Список литературы

1. Некрасов Б.В., Основы общей химии, т. 1, М.: "Химия", 1973;

. Химия: Справ. изд. / В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. 2-е изд., стереотип. - М.: Химия,

. Ахметов Н.С., Общая и неорганическая химия. 5-е изд., испр. - М.: Высшая школа,

. Гусакова Н.В., Химия окружающей среды. Серия "Высшее образование". Ростов-на-Дону: Феникс,

. Исидоров В. А., Экологическая химия. СПб: Химиздат,

. Трифонов Д.Н., Трифонов В.Д., Как были открыты химические элементы - М.: Просвещение, 1980

. Справочник химика, 2-е изд., т. 1, М.: "Химия", 1966;

. Гиляров М.С. Биологический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983, 831 с.

. Хоулт Дж. Краткий определитель бактерий Берги. М.: Мир, 1980, 496 с.

. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987, 567 с.