Оксид азота

Производство и подготовка

В коммерческих условиях, оксид азота получают путем окисления из аммиака при 750-900 ° С (обычно при 850 ° С) с платиной в качестве катализатора в процессе Оствальда :

4 NH ₃ + 5 O ₂ → 4 NO + 6 H ₂ O

Некаталитическая эндотермическая реакция кислорода (O ₂ ) и азота (N ₂ ), которая осуществляется при высокой температуре (> 2000 ° C) с помощью молнии, не была развита в практический коммерческий синтез (см. Процесс Биркеланда-Эйда ):

N ₂ + O ₂ → 2 НЕТ

Лабораторные методы

В лаборатории, оксид азота удобно генерируется путем уменьшения разбавленной азотной кислоты с медью :

8 HNO ₃ + 3 Cu → 3 Cu (NO ₃ ) ₂ + 4 H ₂ O + 2 NO

Альтернативный путь включает восстановление азотистой кислоты в форме нитрита натрия или нитрита калия :

2 NaNO ₂ + 2 NaI + 2 H ₂ SO ₄ → I ₂ + 2 Na ₂ SO ₄ + 2 H ₂ O + 2 NO

2 NaNO ₂ + 2 FeSO ₄ + 3 H ₂ SO ₄ → Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2 NaHSO ₄ + 2 H ₂ O + 2 NO

3 KNO ₂ + KNO ₃ + Cr ₂ O ₃ → 2 K ₂ CrO ₄ + 4 NO

Путь сульфата железа (II) прост и использовался в студенческих лабораторных экспериментах. Так называемые соединения NONOate также используются для образования оксида азота.

Нитриты и нитраты

Hитраткалия KNO₃Техническое название калийная, или индийская соль, селитра. Белый, плавится без разложения при дальнейшем нагревании разлагается. Устойчив на воздухе. Хорошо растворим в воде (с высоким эндо-эффектом, = -36 кДж), гидролиза нет. Сильный окислитель при сплавлении (за счет выделения атомарного кислорода). В растворе восстанавливается только атомарным водородом (в кислотной среде до KNO₂, в щелочной среде до NH₃). Применяется в производстве стекла, как консервант пищевых продуктов, компонент пиротехнических смесей и минеральных удобрений.

2KNO₃ = 2KNO₂  +  O₂                                                             (400- 500 ˚C)

KNO₃ + 2H (Zn, разб. HCl) = KNO₂ + H₂O   

2 KNO₃ + 3C (графит) + S = N₂ + 3CO₂ + K₂S   (сгорание)

KNO₃ + Pb = KNO₂ + PbO                                   (350 — 400  ˚C)

KNO₃ + 2KOH + MnO₂ = K₂MnO₄ + KNO₂ + H₂O                                    (350 — 400  ˚C)

Получение: в промышленности4KOH (гор.) + 4NO₂  + O₂  = 4KNO₃ +  2H₂O

и в лаборатории:KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl↓

Описание оксида четырехвалентного азота

По-другому его называют диоксидом. Существует в форме буро-красного газа, у которого имеется острый запах, а также может быть желтоватой жидкостью.

Относится к кислотным оксидам, у которых развита хорошо химическая активность.

Его молекулы окисляют неметаллы с образованием кислородсодержащих соединений и свободного азота.

Диоксид взаимодействует с оксидом четырехвалентной и шестивалентной серы. Получается кислота серная. Метод ее синтеза называют нитрозным.

В водной среде можно растворить оксид азота. Азотная кислота является результатом данной реакции. Такой процесс называют диспропорционированием. Промежуточным компонентом считается кислота азотистая, которая быстро распадается.

Если растворить азота четырехвалентного оксид в щелочи, то происходит образование растворов нитратов и нитритов. Можно использовать его жидкую форму для взаимодействия с металлом, тогда получится безводная соль.

Описание одновалентного оксида азота

Он еще именуется диазотом, закисью и газом веселящим. Последнее название произошло от действия, связанного с опьянением.

Оксид азота с валентностью I в условиях нормальной температуры существует в форме негорючего газа, без цвета, который проявляет приятный сладковатый привкус и запах. Воздух легче данного соединения. Оксид растворяется в водной среде, этаноле, эфирах и кислоте серной.

Вода, щелочные и кислотные растворы не способны с ним вступать в реакцию, он не образует соли. Не подвергается воспламенению, зато способен поддержать процесс горения.

Аммиак оксид азота переводит в азид (N3NH4).

При соединении с молекулами эфиров, хлорэтана и циклопропана образуется взрывоопасная смесь.

Обычные условия способствуют его инертности. Под действием нагревания вещество восстанавливается.

9.4. Концентрирование разбавленной азотной кислоты

В целом ряде производств (нитрование ароматических углеводородов, получение нитратов целлюлозы, спиртов и др.) используется не разбавленная (45–60%), а концентрированная (96–98%) азотная кислота, которая не может быть получена по описанным выше схемам. Для получения подобной кислоты используются два метода: концентрирование разбавленной кислоты и прямой синтез из жидких оксидов азота.

При простом упаривании водой азотной  кислоты нельзя получить продукт концентрацией выше азеотропа (68,5%), для которого содержание азотной кислоты в парах и жидкой фазе  одинаково. Чтобы увеличить концентрацию получаемой этим способом кислоты, ее перегоняют в присутствии водоотнимающих средств (ВОС). Тогда при кипячении тройной смеси «Н₂О–HNO₃–ВОС» в парах уменьшается содержание водяного пара и возрастает содержание паров азотной кислоты. При конденсации паров образуется высококонцентрированная азотная кислота. При этом ее концентрация зависит от состава тройной смеси и природы ВОС.

В существующих технологических схемах концентрирования  разбавленной азотной кислоты в качестве ВОС используются техническая серная кислота концентрацией 92–93 % или  концентрированный раствор (плав) нитрата магния, содержащий 80% соли.

Физические свойства оксида азота (IV):

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	NO2
Синонимы и названия иностранном языке	nitrogen dioxide (англ.) nitrogen(IV) oxide (англ.) азота двуокись (рус.) азота диоксид (рус.) диазота тетраоксид (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	красно-бурый газ или желтоватая жидкость
Цвет	красно-бурый, желтоватый
Вкус	—*
Запах	характерный острый запах
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	жидкость
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C), кг/м 3	1491
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C), г/см 3	1,491
Плотность (состояние вещества – газ), кг/м 3	2,0527
Плотность (состояние вещества – газ), г/л	2,0527
Температура кипения, °C	21,1
Температура плавления, °C	-11,2
Молярная масса, г/моль	46,0055

Примечание:

* — нет данных.

Токсичность

Оксид NO раздражает дыхательные пути и глаза. Симптомы отравления зьявляють только через определенный период задержки в несколько часов. Ими являются: раздражение горла, затрудненное дыхание, головная боль, тошнота. Дальнейшие осложнения при отсутствии лечебных мероприятий могут вызывать полную потерю сил, непостоянство дыхания, цианоз, а также смерть в результате отека легких.

Пораженного NO необходимо убрать из опасной территории, провентилировать легкие кислородом. Дальнейшие 72 часа необходимо обеспечить надзор и исключить любую физическую деятельность, поскольку это может привести к развитию отека легких. При попадании вещества в ое или на кожу, необходимо тщательно промыть пораженное место теплой водой и обратиться к врачу.

Мерами безопасности при работе с оксидом азота (I) является наличие защитных резиновых (тефлоновых) перчаток, герметичных очков, респиратора.

Физико-химическая характеристика

Физические характеристики

Молекулярная масса (усл. ед.)	30,01	Температура кипения (С)	-151,7
Плотность пара по воздуху	1,04	Температура плавления (С)	-163,7
Плотность (г/м3)		Температура разрушения (С)	20
Скорость испарения (кг*с/м3)	0,03375	Удельная теплота парообразования (кДж/кг)	410
Давление пара (мм рт.ст.) при ну	26000	Удельная теплоёмкость жидкости (кДж/кг*С)	3,55
Запах	резкий сладковатый	Термостабильность

Методы индикации

В воздухе: метод основан на предварительном окислении окиси азота до двуокиси азота с помощью перманганата калия или окислительной смеси, нанесенный на твердый сорбент и последующим определении диоксида азота по образованию азотокрасителя с реактивом Грисса-Илосвая; чувствительность 0,3 мкг в анализируемом объеме.

Проведение анализа на наличие диоксида азота

Для выявления диоксида азота в воздухе, а также определения его концентрации может использоваться несколько методов. Их эффективность зависит от конкретной ситуации, а выбор осуществляется профильными специалистами. Среди самых распространенных методов можно назвать высокоэффективную газовую хроматографию и гравиметрию.

• Газовая хроматография представляет собой физико-химический метод, который реализуется посредством разделения компонентов тестируемой смеси между двумя фазами, движущимися относительно друг друга. В роли подвижной фазы используется сам газ, в то время как неподвижной может быть жидкость или сорбент, находящийся в твердом состоянии.
• Гравиметрия – это количественный анализ, который основан на определении массы выявляемого вещества. В связи с этим при реализации метода применяется закон сохранения массы. К преимуществам гравиметрии можно отнести низкий процент погрешности, не превышающий 0,2%, а также возможность отказа от предварительной градуировки измерительных приборов. Однако такой метод более трудоемкий и затратный по времени.

Практическое применение

Химические свойства оксида азота нашли практическое применение. Их используют в медицинской практике, военной, пищевой и химической промышленности. Наиболее часто соединения используются в следующих целях:

1. Влияние оксида азота на организм человека используется в медицинской практике. В хирургии применяется для дачи ингаляционного наркоза в смеси с кислородом (2 части кислорода на 8 частей закиси азота).
2. Поскольку NO2 обладает свойствами сильного окислителя, он используется в производстве ракетного топлива. Когда вещество взаимодействует с гидразином, образуется колоссальное количество энергии. Кроме того, оно используется для изготовления взрывчатых смесей.
3. Соединение NO2 применяется в химии для производства серной и азотной кислоты.
4. С помощью NO улучшают технические качества двигателей внутреннего сгорания у автомобилей.
5. В пищевой промышленности вещество применяется в качестве добавки для улучшения вкуса готовых продуктов. На упаковках ему соответствует символ Е942.
6. Монооксид и оксид трёхвалентного азота используется в химической промышленности в качестве сырья для производства азотной кислоты и её солей.

Оксид азота N2O5(V)

Строение молекулы:

Связи N+-O- образуются по донорно-акцепторному механизму: атом азота отдает электрон, играя роль донора и приобретая положительный заряд, атом кислорода присоединяет электрон, выступая в роли акцептора и приобретая отрицательный заряд. Атомы азота проявляют степень окисления +5 (валентность 4).

Оксид азота N₂O₅(V) (азотный ангидрид, пентаоксид диазота) является кристаллическим веществом белого цвета, легко разлагающееся при нормальных условиях:2N₂O₅ = 4NO₂+O₂

Оксид азота N₂O₅(V) является кислотным оксидом, который при растворении в воде образует азотную кислоту:
N₂O₅+H₂O = 2HNO₃

Оксиды азота N₂O₃ и N₂O₅ практического применения не имеют.

Другие соединения азота:

• Аммиак
• Азотная кислота

Роль в живых организмах

Роль оксида азота (II) как сигнальной молекулы в живых организмах была открыта в 1980-х годах, а в 1998 Роберт Ферчготт, Луис Игнарро и Ферид Мурад получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине за выяснение его функций в сердечно-сосудистой системе. Монооксид азота является паракринным фактором благодаря своей способности быстро диффундировать через мембраны клеток, однако из-за высокой реакционность расстояние такой диффузии ограничена 1 мм а время полжизни молекул NO составляет 5-10 секунд. Азот мооноксид выполняет сигнальную функцию как у животных, так и у растений, даже некоторые бактерии могут чувствовать очень небольшие его концентрации и двигаться в сторону от источника этого соединения.

У млекопитающих NO задействован в ряде физиологических процессов, таких как регуляция артериального давления, передача нервных импульсов, свертывания крови и иммунный ответ. Синтез оксида азота (II) осуществляется путем деаминирование аминокислоты аргинина и обеспечивается ферментом NO-синтазы (NOS), что у млекопитающих трех изоформы: нейрональная (nNOS), индуцибельной (iNOS) и эндотелиальной (eNOS). nNOS и eNOS экспрессируются в соответствующих типах клеток конститутивно и резко увеличивают свою активность в ответ на рост концентрации Ca 2+. Зато активация iNOS осуществляется на уровне транскрипции под влиянием эндотоксинов или цитокинов воспаления, в частности в таких клетках как макрофаги и нейтрофилы, и не зависит от цитоплазматического уровня кальция.

Одной из мишеней монооксида азота в клетках млекопитающих, в том числе и гладких мышцах, является фермент гуанилатциклазы, в активном центре которого он присоединяется к атому железа и таким образом увеличивает энзиматическую активность. Циклический ГМФ, что является продуктом гуанилатциклазы, является вторичным посредником и запускает в клетке каскад реакций, обеспечивающих физиологическую ответ, в случае гладких мышц — их расслабление.

NO может действовать также и цГМФ-независимым путем, например изменять активность белков путем ковалентной нитрозилювання тиольных групп (-SH) специфических остатков цистеина в их составе.

Защитная функция монооксида азота

У растений NO участвует в защитных реакциях во время повреждений и инфекций. Также монооксид азота играет роль в функционировании иммунной системы животных. Активированные макрофаги и нейрофилов (а также клетки эндотелия) производят его в больших количествах во время воспалительных процессов. Вместе с NO они выделяют супероксид-он (O-2), эти два соединения соединяясь образуют очень токсичен пероксинитрит (OONO -) нужен для того, чтобы убить поглощены бактерии.

Медицинские препараты, влияющие на сигналювання NO

Из препаратов, влияющих на сигнальный путь монооксида азота, первым начал использоваться еще в XIX веке нитроглицерин для борьбы со стенокардией. Это соединение медленно расщепляется в организме и действует как источник NO длительное время. NO в свою очередь обеспечивает расширение сосудов и уменьшения нагрузки на сердце. Такое действие нитроглицерина была открыта благодаря наблюдению, что больные стенокардией работники фабрик, на которых изготавливали это соединение, сильнее страдали от боли на выходных

Врачи настолько часто слышали такие сообщения пациентов, обратили внимание на терапевтический эффект нитроглицерина. С тех пор было разработано много других нитровазодиляторив

Сам NO не имеет терапевтического действия при стенокрадии, через очень небольшое время полжизни, однако его иногда используют в вдыхаемой форме для облегчения легочной гипертензии.

Существуют также препараты, имеющие другие мишени в сигнальном пути NO. Например, силденафил подавляет деятельность фосфодиэстеразы, которая расщепляет цГМФ, таким образом продолжая продолжительность действия сигнала. Это соединение была впервые предложена для лечения стенокрадии, однако выяснилось, что она наиболее эффективно влияет на изоформу цГМФ-фосфодиэстеразы, експресуетсья в сосудах пениса, и вызывает их расширение и, соответственно, эрекцию. Поэтому силденафил (под названием Виагра) стал использоваться для лечения эректильной дисфункции.

Опасность двуокиси азота для организма человека

Оказываясь в организме, диоксид азота нарушает работу органов дыхания путем агрессивного воздействия на слизистые оболочки, вызывая при продолжительном контакте бронхит и эмфизему. Токсичное вещество может принадлежать к одной из трех категорий, в зависимости от содержания в рабочей зоне: малоопасной, умеренной и чрезвычайно опасной.

Опасность отравления диоксидом азота состоит в том, что на первых этапах оно практически незаметно и проходит бессимптомно. Симптомы проявляются только в случае попадания значительного объема газа в организм. Первыми признаками отравления считаются головная боль, общая слабость, боли в области груди, кашель и спазмы. При усугублении интоксикации растет температура тела, усиливается тошнота, появляется кашель с мокротой, а также нарушается работа легких и других органов дыхания.

К группе особого риска отравления двуокисью азота относятся жители крупных городов индустриального типа, так как именно в них концентрация токсичного вещества чаще всего превышает допустимые нормы. Для определения уровня содержания диоксида азота необходим химический анализ атмосферного воздуха, который позволяет выявить степень заражения веществом.

Это интересно: Погибший при пожаре

Оксид азота (IV) (диоксид азота), свойства, получение, химические реакции

Краткая характеристика оксида азота (IV):

Оксид азота (IV) – неорганическое вещество, ядовитый газ , красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость.

Оксид азота (IV) содержит один атом азота и два атома кислорода .

Химическая формула оксида азота (IV) NO₂.

В обычном состоянии NO₂ существует в равновесии со своим димером N₂O₄. Склонность к его образованию объясняется наличием в молекуле NO₂ неспаренного электрона.

При температуре 140 °C оксид азота (IV) состоит только из молекул NO₂, но очень тёмного, почти чёрного цвета.

В точке кипения NO₂ – +21,1 °C представляет собой желтоватую жидкость, содержащую около 0,1 % NO₂.

При температуре ниже +21°С – это бесцветная жидкость (или желтоватая из-за примеси мономера).

При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N₂O₄.

Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.

Физические свойства оксида азота (IV):

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	NO2
Синонимы и названия иностранном языке	nitrogen dioxide (англ.)

nitrogen(IV) oxide (англ.)

азота двуокись (рус.)

азота диоксид (рус.)

Симптомы передозировки оксидом азота

Воздействие высоких уровней оксида азота может вызвать немедленную реакцию, такую как боль в животе, усталость, головная боль, кашель, тошнота и затрудненное дыхание. Иногда симптомы отсутствуют в течение 24 часов. После этого наблюдались такие симптомы, как вялость, спутанность сознания, беспокойство, отек легких или потеря сознания.

Согласно анекдотическим данным, другими симптомами передозировки могут быть моча темного цвета, учащенное сердцебиение, лихорадка, головные боли, боль в горле, необычное кровотечение или кровоподтеки. Кожа может стать бледной, а другие части тела, такие как губы и ногти, – синими.

Краткая характеристика оксида азота (IV):

Оксид азота (IV) – неорганическое вещество, ядовитый газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость.

Оксид азота (IV) содержит один атом азота и два атома кислорода.

Химическая формула оксида азота (IV) NO2.

В обычном состоянии NO2 существует в равновесии со своим димером N2O4. Склонность к его образованию объясняется наличием в молекуле NO2 неспаренного электрона.

При температуре 140 °C оксид азота (IV) состоит только из молекул NO2, но очень тёмного, почти чёрного цвета.

В точке кипения NO2 – +21,1 °C представляет собой желтоватую жидкость, содержащую около 0,1 % NO2.

При температуре ниже +21°С – это бесцветная жидкость (или желтоватая из-за примеси мономера).

При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N2O4.

Кислотный оксид.

Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.

Формулы оксидов азота

Ниже приведены обозначения наиболее значимых соединений элемента N.

Это прежде всего оксид азота, формула которого состоит из двух химических знаков — N и O. За ними ставятся индексы, в зависимости от степени окисления атомов.

• Азота одновалентного оксид имеет формулу N₂O. В нем атом N заряжен +1.
• Азота двухвалентного оксид имеет формулу NO. В нем атом N заряжен +2.
• Азота трехвалентного оксид имеет формулу N₂O₃. В нем атом N заряжен +3.
• Четырехвалентный оксид азота, формула которого NO₂, имеет заряд атома N +4.
• Пятивалентное кислородное соединение обозначается как N₂O₅. В нем атом N заряжен +5.

Что такое оксид азота (NO)?

Как я упоминал выше, оксид азота – это газ, который расширяет сосуды артериального русла и регулирует артериальное давление.

Из-за расширения сосудов усиливается приток крови к мышцам, а это облегчает поступление и усвоение питательных веществ, а так же способствует синтезу белка после тренировки.

Как образуется NO в нашем организме?

Оксид азота образуется благодаря донаторам (от англ. «даритель») азота, в число которых входит условно незаменимая аминокислота – АРГИНИН. Практически все остальные донаторы азота содержат в себе аргинин.

Всё проще, чем кажется. Аргинин доставляет азот (N) в систему ферментов (энзимов), а они, в свою очередь, производят оксид азота (NO).

Общие сведения:

100	Общие сведения
101	Название	Оксид азота (V)
102	Другие названия
103	Латинское название
104	Английское название
105	Химическая формула	N2O5
106	Тип	Неорганическое вещество
107	Группа
108	Открыт
109	Год открытия
110	Внешний вид и пр.
111	Происхождение
112	Модификации
113	Аллотропные модификации
114	Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
115	Конденсат Бозе-Эйнштейна
116	Двумерные материалы
117	Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)
118	Содержание в земной коре (по массе)
119	Содержание в морях и океанах (по массе)
120	Содержание во Вселенной и космосе (по массе)
121	Содержание в Солнце (по массе)
122	Содержание в метеоритах (по массе)
123	Содержание в организме человека (по массе)
124	Молярная масса

Влияние оксида азота на организм человека

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. Общий характер воздействия меняется в зависимости от содержания различных оксидов азота: NO2, N2O3, N2O4. Наибольшую опасность представляет NO2. Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушения функций легких и бронхов.

Воздействию оксидов азота в большей степени дети и взрослые, страдающие сердечно — сосудистыми заболеваниями. В воздухе оксиды азота в зависимости от концентрации вызывают: раздражения слизистых оболочек носа и глаз С = 0,001 об. % , начало кислородного голодания С = 0,001 об. % , отек легких С = 0,008 об. %.

При контакте диоксида азота с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 — 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий.

При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами. NO2 тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Ощущение запаха и незначительного раздражения во рту отмечается при концентрации NO2 порядка 0,0002 мг/л. Вредное воздействие оказывают оксиды азота и на нервную систему человека. Содержание в атмосферном воздухе оксидов азота свыше 0,28 мг/м3 приводит к повреждению некоторых видов растений вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания.

Оксиды азота оказывают отрицательное воздействие и на растительность, образуя на листовых пластинах растворы азотной и азотистой кислот. Этим же свойством обусловлено влияние оксидов азота на строительные материалы и металлические конструкции. Кроме того, они участвуют в фотохимической реакции образования смога. В уходящих газах дизелей концентрации СО и NOx могут достигать 0,5 % (по объему).

Азот — что это за элемент в химии

Азот — является элементом, расположенным в главной подгруппе V группы (или в 15 группе в современной форме периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева) и во втором периоде.

Азот относят к пниктогенам, он представляет собой один из самых распространенных элементов на нашей планете.

В основном состоянии азот обладает следующей электронной конфигурацией:

Внешний энергетический уровень атома азота содержит 3 неспаренных электрона и одну электронную пару в основном энергетическом состоянии. Таким образом, атом азота имеет способность формировать 3 связи по обменному механизму и 1 связь по донорно-акцепторному механизму. В результате максимальное значение валентности азота в соединениях составляет IV, для азота также характерна валентность III. Степени окисления атома азота соответствуют интервалу от -3 до +5. Характерные степени окисления азота -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

Азот в природном мире можно обнаружить в виде простого вещества газа N2. Молекула N2 неполярная. По этой причине в воде азот практически не растворяется. В молекуле азота атомы соединены тройной связью, в связи с тем, что каждый атом в молекуле обладает тремя неспаренными электронами. Одна из трех связей является σ-связью (сигма-связью), и две — π-связями.

Схема образования молекулы азота:

Структурно-графическая формула молекулы азота имеет вид: N≡N

Схема перекрывания электронных облаков при образовании молекулы азота:

Простое вещество N2 — двухатомный газ, без цвета, вкуса и запаха. Вещество обладает химической инертностью, вступает в химические реакции с комплексными соединениями переходных металлов.

Азот N2 является ключевым компонентом воздуха: составляет 78% от общего объема атмосферного воздуха. В промышленности азот получают путем разделения (фракционирования) воздуха, свыше ¾ от массы производимого в промышленности азота используют для получения аммиака. Простое вещество N2 применяют в качестве инертной среды для реализации разнообразных технологических процессов. Жидкий азот играет роль хладагента.

Азот представляет собой один из ключевых биогенных элементов, который входит в компонентный состав белков и нуклеиновых кислот. В земной коре азот встречатеся преимущественно в виде нитратов — солей азотной кислоты.

Токсичность и опасность

Воздух рабочей зоны

ПДК максимальная разовая, мг/м3	2
Класс опасности	3
Особенности токсического действия вещества на организм	остронаправленный механизм действия, требующий автоматического контроля за содержанием вещества в воздухе (О)

Атмосферный воздух населённых мест

ПДК максимальная разовая, мг/м3	0,2
ПДК среднесуточная, мг/м3	0,04
Класс опасности	3
Лимитирующий показатель вредности	Рефлекторно-резорбтивный

Аварийные гигиенические регламенты и референтные уровни

Уровни острой ингаляционной экспозиции (мг/м³)	Время AEGL1 AEGL2 AEGL3 10 мин 0,94 37,6 63,92 30 мин 0,94 28,2 47 1 час 0,94 22,56 37,6 4 часа 0,94 15,416 26,32 8 часов 0,94 12,596 20,68
Аварийные пределы воздействия отравляющих веществ в воздухе (АПВ, мг/м³)	Время Населённых мест Рабочей зоны 15 мин   37,6
Референтные концентрации для хронического ингаляционного воздействия (RFC, мг/м³)	0,04
Поражаемые органы и системы	органы дыхания, кровь (образование MetHb)
Субъективная реакция дискомфорта (мг/м³)	0,25

Опасность при утечке

Вещество может всасываться в организм при вдыхании и через рот. При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе. Вещество раздражает глаза, кожу и дыхательные пути. Вдыхание газа или пара может вызвать отек легких. Воздействие на высоком уровне может вызвать смерть. Эффекты могут быть отсроченными. Вещество является сильным окислителем и бурно реагирует с горючими материалами и восстановителями. Реагирует с водой с образованием азотной кислоты и оксида азота. Агрессивно в отношении стали в присутствии влаги.

Острая токсичность

Токсичность для животных	LC50 mus, мг/м³ 900 (2 ч) LC50 rat, мг/м³ 220 (1 ч) LC50 rbt, мг/м³ 200 (15 мин)
Токсичность для человека

Тип дозы	Способ измерения	Механизм воздействия	Состояние человека	Значение
Наименьшая опубликованная смертельная доза (LCLo, LDLo)	в целом на организм	ингаляционно	в состоянии покоя	376 (1 мин) мг/м3
Наименьшая опубликованная токсичная доза (TCLo, TDLo)	в целом на организм	ингаляционно	в состоянии покоя	3,8 мг/м3
Наименьшая опубликованная токсичная доза (TCLo, TDLo)	в целом на организм	ингаляционно	в состоянии покоя	169 (40 мин) мг/м3
Мгновенно-опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH)	в целом на организм	ингаляционно	в состоянии покоя	37,6 мг/м3

Пороговая токсодоза (PCt50, мг.мин/л)	4,2
Смертельная токсодоза (LCt50, мг.мин/л)	58,3