Азот

Коротко

• Атомна маса — 14,007; молекула N₂ з потрійним зв’язком дуже міцна, тому за звичайних умов азот хімічно інертний.
• Кипить при −195,8 °C, плавиться при −210 °C; рідкий азот — поширений холодоагент.
• Входить до складу білків, нуклеїнових кислот, хлорофілу — без нього немає життя, хоч назва й означає «неживий».
• Головне промислове застосування — синтез аміаку для азотних добрив за процесом Габера — Боша.

Кожним вдихом людина набирає в легені насамперед азот, а не кисень, — і видихає його незмінним. Звичайний молекулярний азот майже ні з чим не реагує. Проте саме атоми азоту входять у кожен білок і кожну молекулу ДНК, і саме нестача зв’язаного азоту найчастіше обмежує врожаї.

Відкриття й назва

1772 року шотландський лікар Даніель Резерфорд, учень Джозефа Блека, описав «мефітичне повітря», що залишалося після спалювання речовин і поглинання вуглекислого газу: воно не підтримувало ні горіння, ні дихання. Тому відкриття елемента зазвичай приписують Резерфорду. Того ж року подібні досліди робили Генрі Кавендіш і Джозеф Прістлі, а трохи пізніше — Карл Вільгельм Шеєле.

Прістлі, прихильник теорії флогістону, назвав газ «флогістованим повітрям». Антуан Лавуазьє, який зрозумів, що повітря — суміш газів, запропонував назву азот, тобто «неживий».

Властивості

Молекула N₂ має потрійний зв’язок між атомами, один з найміцніших у хімії. Тому азот за звичайних умов інертний: його використовують як захисний газ у харчовій промисловості, металургії, електроніці, для продування трубопроводів і заповнення шин. За високих температур, тиску чи з каталізаторами азот реагує з воднем, киснем, металами.

Поширені сполуки азоту:

Сполука	Значення
аміак NH₃	сировина для добрив і азотної кислоти
азотна кислота HNO₃	добрива, вибухові речовини, барвники
нітрати й нітрити	добрива, консерванти, ліки
оксиди азоту	забруднювачі повітря, «звеселяючий газ» N₂O

Кругообіг азоту

Рослини не засвоюють газоподібний азот. Їм потрібні амоній або нітрати. Природну фіксацію азоту виконують бактерії, зокрема бульбочкові бактерії на коренях бобових, а також блискавки. Інші бактерії розкладають органічні рештки й повертають азот в атмосферу. Людина за допомогою промислових добрив нині фіксує стільки ж азоту, скільки вся природа на суходолі, і надлишок нітратів забруднює річки й ґрунтові води.

Синтез аміаку

На початку XX століття Фріц Габер знайшов спосіб з’єднати азот повітря з воднем у аміак, а Карл Бош перетворив це на заводську технологію; перша установка запрацювала 1913 року. Процес Габера — Боша дає основу азотних добрив, без яких неможливо прогодувати сучасне населення Землі.

В Україні азотні добрива виробляли кілька великих хімічних підприємств, зокрема в Черкасах, Рівному, Сєвєродонецьку, Горлівці, Кам’янському та Одесі. Частина цих потужностей після 2014 і 2022 років опинилася на окупованих територіях або була зруйнована.

Запитання

Чому азот називається «безжиттєвим»?

Назву запропонував Антуан Лавуазьє від грецького ἄζωτος — «неживий»: у цьому газі тварини задихалися, а полум’я гасло. Латинська назва Nitrogenium, яку запровадив Жан-Антуан Шапталь 1790 року, означає «той, що породжує селітру». Українська, як і французька чи російська, зберегла назву Лавуазьє.

Чим небезпечний рідкий азот?

Він спричиняє миттєві обмороження при контакті зі шкірою, а в закритому приміщенні, випаровуючись, витісняє кисень. Азот не має запаху, тому людина може знепритомніти від нестачі кисню, не відчувши небезпеки. Посудини з рідким азотом не можна щільно закорковувати — тиск газу їх розірве.

Див. також

• Азоту оксиди Геміоксид N₂O, або «веселильний газ», застосовують для знеболення та як пропелент.
• Глутамінова кислота Людський організм синтезує її сам, тож вона належить до замінних амінокислот.
• Бор Нільс Генрік Давид 1913 року запропонував модель атома водню зі стаціонарними орбітами й квантовими стрибками електрона.
• Актиній Усі ізотопи радіоактивні; найстабільніший — актиній-227 з періодом напіврозпаду близько 21,8 року.
• Розділ «Хімічні елементи» Усі статті підрозділу «Хімічні елементи».

Джерела

1. Азот — Вікіпедія (українська)
2. Wikidata: Q627

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.