Powietrze jako

mieszanina

gazów

Tlen i Azot

Skład powietrza

Tlen

• Symbol- O
• Znajduje się w grupie tlenowców
• Masa atomowa- 15,55u
• Znajduje się w 16 grupie i 2 okresie
• Ma 6 elektronów walencyjnych
• Znajduje się w bloku p
• Konfiguracja na powłokach- K

2

L

6

• Konfiguracja na pod powłokach-[He]2s²2p

4

Właściwości fizyczne

• Stan skupienia gazowy
• Gęstość 1,31
• Temperatura topnienia [oC]: -218
• Temperatura wrzenia [oC]: -183
• Barwa: bezbarwny
• Zapach: bezwonny
• Twardość: zerowa

Właściwości chemiczne

• W stanie wolnym występuje w postaci

dwuatomowych cząsteczek O

2

• Tlen łączy się z większością

pierwiastków z wytworzeniem tlenków.
[np. tlenek węgla (II)CO, tlenek
magnezu MgO]

• Jest niezbędny do życia większości

organizmów, gdyż bierze udział między
innymi w procesach oddychania.

Związki tlenu

Tlen wchodzi w skład wielu związków

chemicznych o dużym znaczeniu
przemysłowym: tlenków (w szczególności
wody oraz dwutlenku węgla), nadtlenków
(w szczególności nadtlenku wodoru
H

2

O

2

), kwasów tlenowych, zasad. Jest też

składnikiem większości związków
organicznych o znaczeniu biologicznym
np.: białka, tłuszcze.

Przykładowe reakcje tlenu

Woda
2H

2

+O

2

2H

2

O

Dwutlenek węgla
C+O

2

CO

2

Zastosowanie

Tlen jest używany do spalania

węglowodorów, tworzenia tlenków.

Spalanie węglowodorów:
-całkowite:

– CH

4

+ 2O

2

→ CO

2

+ 2H

2

O

-półspalanie (przy niedostatecznym

dostępnie tlenu):

– 2CH

4

+ 3O

2

→ 2CO + 4H

2

O

– CH

4

+ O

2

→ C + 2H

2

O

Azot

• Symbol- N
• Znajduje się w grupie azotowców
• Masa atomowa- 14.01u
• Znajduje się w 15 grupie i 2 okresie
• Ma 5 elektronów walencyjnych
• Znajduje się w bloku p
• Konfiguracja na powłokach- K

2

L

5

• Konfiguracja na pod powłokach-

[He]2s²2p

3

Właściwości fizyczne

• Stan skupienia gazowy
• Gęstość 1,2506 kg/m³
• Temperatura topnienia -210,01 °C
• Temperatura wrzenia -195,8°C
• Barwa: bezbarwny
• Zapach: bezwonny
• Twardość: zerowa

Właściwości chemiczne

• Spotykany w przyrodzie w stanie wolnym
• Azot jest składnikiem aminokwasów i białek.
• Krąży w środowisku w tzw. cyklu azotowym.
• W normalnych warunkach jest bierny

chemicznie, w podwyższonej temperaturze
wchodzi w reakcje z niektórymi metalami
(dając azotki, np. AlN, Mg3N2 Li3N),
wodorem (amoniak), węglikiem
wapniowym, borem (BN), krzemem (Si3N4).

Zastosowanie azotu

• Ciekły azot – jest jednym z najczęściej

stosowanych środków chłodzących, do
uzyskiwania temperatur poniżej – 100°C,
gdyż stosunkowo łatwo można go otrzymać
przez skraplanie powietrza. Gazowy azot
jest masowo stosowany do napełniania
balonów i jako najtańsza z dostępnych
atmosfera ochronna w wielu procesach
przemysłowych. Z jego związków produkuje
się nawozy sztuczne, konserwanty.

Przykładowe reakcje

• Azot o wysokiej czystości można uzyskać poprzez

termiczny rozkład azotan (III) amonu:

NH

4

NO

2

→ N

2

↑ + 2H

2

O

• W laboratorium można bardzo łatwo otrzymać azot

w wyniku łagodnego ogrzewania mieszaniny

chlorku amonu (salmiaku) i azotynu sodu:

NH

4

Cl + NaNO

2

→ N

2

↑ + NaCl + H

2

O

• Kwas azotowy(V) można otrzymać, łącząc tlenek

kwasowy z wodą:

N

2

O

5

+ H

2

O → 2HNO

3