Anwendung von Stickstoff aufgrund seiner Eigenschaften. Stickstoff – eine große medizinische Enzyklopädie. Stickstoff in der Natur

1. Organisatorische und wirtschaftliche Merkmale des Unternehmens

2. Wichtigste Wirtschaftsindikatoren der Handelsaktivitäten des Unternehmens

3. Materielle und technische Basis des Unternehmens

4. Methoden zum Sammeln von Informationen über die Verbrauchernachfrage nach Waren und Dienstleistungen und die Produktmarktbedingungen sowie deren Verwendung bei kommerziellen Entscheidungen

5. Prognose des Warenbedarfs

6. Analyse der Struktur der Wirtschaftsbeziehungen

7. Formen des Großhandelseinkaufs von Waren im Unternehmen, ihre Rolle bei der Bereitstellung von Rohstoffressourcen

8. Methoden zum Verkauf von Waren und Zweckmäßigkeit ihrer Verwendung

9. Zusatzleistungen Großabnehmer und die Bevölkerung, ihre Art, Verbreitungsgrad und Wirksamkeit

11. Verwaltung des Geschirrsortiments im Unternehmen

12. Organisation der Warenversorgung eines Einzelhandelsnetzes

Liste der verwendeten Quellen

Anwendungen

ORGANISATORISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE EIGENSCHAFTEN DES UNTERNEHMENS

Geschlossen Aktiengesellschaft„Für das Heim“ wurde durch Beschluss des Exekutivkomitees der Stadt Minsk vom 09.07.2004 Nr. 1030 im Einheitlichen Staatsregister der juristischen Personen registriert Einzelunternehmer für Nr. 100050815.

Standort des Unternehmens: Minsk, st. Landera, 4

Öffnungszeiten: täglich von 10.00 bis 20.00 Uhr, Wochenenden: Samstag, Sonntag.

Die Aktivitäten von JSC Shop Blesk basieren auf langfristigen Verträgen mit Herstellern von Non-Food-Waren, nach denen JSC Shop Blesk Verpflichtungen zur Planung von Lieferungen, Einkäufen, Zollabfertigung, Lagerung und Vertrieb von Waren übernimmt.

Öffnungszeiten: täglich von 10.00 bis 21.00 Uhr, sieben Tage die Woche.

Das Unternehmen wird gemäß seiner Satzung geführt. Das Unternehmen ist juristische Person, genießt die mit seiner Tätigkeit verbundenen Rechte und erfüllt die Pflichten.

Die Unternehmensführung erfolgt auf Basis einer spezifischen Organisationsstruktur. Die Struktur des Unternehmens und seiner Unternehmensbereiche wird vom Unternehmen selbstständig festgelegt. Bei der Entwicklung einer organisatorischen Führungsstruktur ist auf eine effektive Verteilung der Führungsfunktionen auf die Abteilungen zu achten.

Es ist wichtig, die folgenden Bedingungen zu erfüllen:

¾ Die Lösung derselben Probleme sollte nicht in der Verantwortung verschiedener Abteilungen liegen.

¾ alle Managementfunktionen sollten in der Verantwortung der Managementeinheiten liegen;

¾ Diese Abteilung sollte nicht mit der Lösung von Problemen betraut werden, die in einer anderen Abteilung effektiver gelöst werden können.

Die Führungsstruktur kann sich im Laufe der Zeit entsprechend der Dynamik des Umfangs und Inhalts der Führungsfunktionen ändern.

Zwischen getrennte Abteilungen Es können vertikale und horizontale Verbindungen vorhanden sein.

Der Unternehmensführungsapparat muss so aufgebaut sein, dass er in technischer, wirtschaftlicher und organisatorischer Hinsicht die vernetzte Einheit aller Unternehmensteile gewährleistet, der beste Weg Arbeits- und Materialressourcen nutzen.

Das Unternehmen beschäftigt 30 Mitarbeiter.

Folgende Positionen sind definiert:

¾ Direktor – 1 (Manager);

¾ Stellvertretender Direktor für kommerzielle Angelegenheiten – 1 (leitende Position);

¾ Hauptbuchhalter – 1 (leitende Position);

¾ stellvertretender Hauptbuchhalter – 1 (leitende Position);

¾ Buchhalter – 2 (Spezialisten);

¾ Leiter der Vertriebsabteilung – 1 (Führungsposition);

¾ Verkäufer – 11 (Spezialisten);

¾ Rohstoffspezialist – 6 (Spezialisten);

¾ Übersetzer – 1 (Spezialist);

¾ Sekretär-Referent – ​​​​1 (Spezialist);

¾ Lagerleiter – 1 (leitende Position);

¾ Lagerhalter – 4 (Angestellte, technische Führungskräfte);

¾ Lagerarbeiter/Lader – 1 (Sachbearbeiter, technischer leitender Angestellter);

¾ Autofahrer – 2 (Angestellte, technische Führungskräfte);

¾ Büroreiniger – 1 (Angestellter, technischer leitender Angestellter).

Für jeden Mitarbeiter des Unternehmens gibt es Arbeitsbeschreibung(Anhang 1), in dem alle seine Pflichten beschrieben werden, die er erfüllen muss, sowie welche Ausbildung er haben muss, um in dieser Position arbeiten zu können, oder wie lange Berufserfahrung er in einem anderen verwandten Fachgebiet haben muss.

Organisatorische Struktur Die Unternehmensführung der CJSC „Dlya Doma“ ist in Abbildung 1 dargestellt.

Bild 1– Organisationsstruktur der Unternehmensführung der CJSC „Dlya Doma“

Der Direktor des Unternehmens wird gewählt Hauptversammlung Teilnehmer von Dlya Doma CJSC, verwaltet die Aktivitäten des Unternehmens, organisiert den Handels- und Technologieprozess auf der Grundlage der Erforschung und Umsetzung wirtschaftlich sinnvoller Management- und Prognosemethoden. Der Geschäftsführer ist für die Versorgung des Unternehmens verantwortlich qualifiziertes Personal. Er ordnet die Arbeitnehmer unter Berücksichtigung der Anforderungen einer rationellen Arbeitsteilung, der Qualifikationen und psychologischen Eigenschaften der Arbeitnehmer ein, überwacht die Verbesserung ihrer Qualifikationen, die Schaffung eines günstigen Mikroklimas im Team und sichere Arbeitsbedingungen. Der Direktor organisiert die Entwicklung der Uund kontrolliert den Grad ihrer Umsetzung. Alle Aktivitäten des Direktors zielen darauf ab, einen für die Selbstversorgung und Selbstfinanzierung des Unternehmens ausreichenden Gewinn zu erzielen und die Technologie des Handelsprozesses zu verbessern.

Der stellvertretende Direktor überwacht die Arbeit des kaufmännischen Dienstes des Unternehmens, schließt direkt Verträge über die Lieferung von Waren ab und überwacht die Einhaltung der Handels- und Beschaffungsregeln durch die Mitarbeiter.

Die ständige Zusammenarbeit mit Menschen, manchmal unbemerkt von diesen, ermöglichte es, ein freundliches Team zu bilden, das ein Ziel vereint. Dank der kompetenten Arbeit des Handelsdienstes erzielte JSC Dlya Doma einen optimalen Warenumschlag. Jeder Transaktion geht eine Berechnung ihrer Wirksamkeit und eine anschließende Überwachung der prognostizierten Ergebnisse voraus.

Der Hauptbuchhalter von Dlya Doma CJSC organisiert die Buchhaltung der finanziellen und wirtschaftlichen Aktivitäten des Unternehmens und kontrolliert sparsamer Einsatz Material-, Arbeits- und Finanzressourcen, Sicherheit des Eigentums. Bietet eine rationelle Organisation der Buchhaltung und Berichterstattung im Unternehmen auf der Grundlage maximaler Zentralisierung und Mechanisierung der Buchhaltungs- und Rechenarbeit, fortschrittlicher Formen und Methoden der Buchhaltung und Kontrolle usw.

Die Nachfrage nach Non-Food-Produkten ist stabil, der Käufer gewöhnt sich an bestimmte Waren, daher ist es wichtig, diese ständig auf Lager zu haben und sicherzustellen, dass das Unternehmen einen ununterbrochenen Handel mit allen Waren entsprechend der erwarteten Verbrauchernachfrage sicherstellt. Hier kommt der Verbesserung der Organisation der Wirtschaftsbeziehungen zu Lieferanten eine besondere Bedeutung zu.

Eigenschaften Elemente V-A Untergruppen

Element	Stickstoff N	Phosphor R	Arsen Als	Antimon Sb	Wismut Bi
Eigentum
Seriennummer des Elements	7	15	33	51	83
Relative Atommasse	14,007	30,974	74,922	121,75	208,980
Schmelzpunkt, C 0	-210	44,1 (Weiß)	817 (4 MPa)	631	271
Siedepunkt, C 0	-196	280 (Weiß)	613	1380	1560
Dichte g/cm3	0,96 (solide)	1,82 (Weiß)	5,72	6,68	9,80
Oxidationsstufen	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3

1. Struktur der Atome chemischer Elemente

Name chemisch Element	Atomares Strukturdiagramm	Elektronische Struktur des letzten Energieniveaus	Formel des höheren Oxids R 2 O 5	Formel für flüchtige Wasserstoffverbindungen RH 3
1. Stickstoff	N+7) 2) 5	…2s 2 2p 3	N2O5	NH 3
2. Phosphor	P+15) 2) 8) 5	…3s 2 3p 3	P2O5	PH 3
3. Arsen	As+33) 2) 8) 18) 5	…4s 2 4p 3	As2O5	AsH 3
4. Antimon	Sb+51) 2) 8) 18) 18) 5	…5s 2 5p 3	Sb2O5	SbH 3
5. Wismut	Bi+83) 2) 8) 18) 32) 18) 5	…6s 2 6p 3	Bi2O5	BiH 3

Das Vorhandensein von drei ungepaarten Elektronen auf dem äußeren Energieniveau erklärt, dass in einem normalen, nicht angeregten Zustand die Wertigkeit der Elemente der Stickstoff-Untergruppe drei beträgt.

Atome von Elementen der Stickstoff-Untergruppe (mit Ausnahme von Stickstoff – die äußere Stickstoffebene besteht nur aus zwei Unterebenen – 2s und 2p) haben leere Zellen der d-Unterebene auf den äußeren Energieniveaus, sodass sie ein Elektron aus der s verdampfen können -sublevel und übertragen Sie es auf das d-sublevel . Somit beträgt die Wertigkeit von Phosphor, Arsen, Antimon und Wismut 5.

Elemente der Stickstoffgruppe bilden mit Wasserstoff Verbindungen der Zusammensetzung RH 3 und mit Sauerstoff Oxide des Typs R 2 O 3 und R 2 O 5. Oxide entsprechen den Säuren HRO 2 und HRO 3 (und Orthosäuren H 3 PO 4, außer Stickstoff).

Die höchste Oxidationsstufe dieser Elemente ist +5 und die niedrigste -3.

Da die Ladung des Atomkerns zunimmt, ist die Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene konstant, die Zahl Energieniveaus in Atomen nimmt zu und der Atomradius nimmt von Stickstoff zu Wismut zu, die Anziehung negativer Elektronen zum positiven Kern schwächt sich ab und die Fähigkeit, Elektronen abzugeben, nimmt zu, und folglich in der Stickstoff-Untergruppe mit zunehmender Ordnungszahl nichtmetallische Eigenschaften abnehmen und die metallischen Eigenschaften zunehmen.

Stickstoff ist ein Nichtmetall, Wismut ist ein Metall. Von Stickstoff zu Wismut nimmt die Festigkeit der RH 3 -Verbindungen ab und die Festigkeit Sauerstoffverbindungen erhöht sich.

Die wichtigsten unter den Elementen der Stickstoff-Untergruppe sind Stickstoff und Phosphor .

Stickstoff, physikalische und chemische Eigenschaften, Zubereitung und Anwendung

1. Stickstoff ist ein chemisches Element

N +7) 2) 5

1 S 2 2 S 2 2 S 3 unvollendete äußere Ebene, P -Element, Nichtmetall

Ar(N)=14

2. Mögliche Oxidationsstufen

Aufgrund des Vorhandenseins von drei ungepaarten Elektronen ist Stickstoff sehr aktiv und kommt nur in Form von Verbindungen vor. Stickstoff weist in Verbindungen Oxidationsstufen von „-3“ bis „+5“ auf.

3. Stickstoff – eine einfache Substanz, molekulare Struktur, physikalische Eigenschaften

Stickstoff (aus dem Griechischen ἀ ζωτος – leblos, lat. Stickstoffium), anstelle der bisherigen Namen („phlogisticated“, „mephitic“ und „poiled“ air), die in vorgeschlagen wurden 1787 Antoine Lavoisier . Wie oben gezeigt, war bereits damals bekannt, dass Stickstoff weder die Verbrennung noch die Atmung unterstützt. Diese Eigenschaft galt als die wichtigste. Obwohl sich später herausstellte, dass Stickstoff im Gegenteil für alle Lebewesen lebenswichtig ist, blieb der Name auf Französisch und Russisch erhalten.

N 2 – kovalente unpolare Bindung, Dreifachbindung (σ, 2π), molekulares Kristallgitter

Abschluss:

1. Geringe Reaktivität bei normaler Temperatur

2. Gas, farblos, geruchlos, leichter als Luft

Herr ( B Luft)/ Herr ( N 2 ) = 29/28

4. Chemische Eigenschaften Stickstoff

N – Oxidationsmittel (0 → -3)	N – Reduktionsmittel (0 → +5)
1. Mit Metallen Es entstehen Nitride MX Ny - beim Erhitzen mit Mg und Erdalkali und Alkali: 3С a + N 2= Ca 3 N 2 (bei t) - c Li im k t Zimmer Nitride werden durch Wasser zersetzt Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3 2. Mit Wasserstoff 3 H 2 + N 2 ↔ 2 NH 3 (Bedingungen - T, p, kat)	N 2 + O 2 ↔ 2 NO – Q (bei t= 2000 C) Stickstoff reagiert nicht mit Schwefel, Kohlenstoff, Phosphor, Silizium und einigen anderen Nichtmetallen.

5. Quittung:

In der Industrie Stickstoff wird aus der Luft gewonnen. Dazu wird die Luft zunächst abgekühlt, verflüssigt und die flüssige Luft einer Destillation unterzogen. Stickstoff hat einen etwas niedrigeren Siedepunkt (–195,8 °C) als der andere Bestandteil der Luft, Sauerstoff (–182,9 °C). Wenn also flüssige Luft leicht erhitzt wird, verdampft Stickstoff zuerst. Stickstoffgas wird den Verbrauchern in komprimierter Form (150 atm oder 15 MPa) in schwarzen Flaschen mit der gelben Aufschrift „Stickstoff“ geliefert. Lagern Sie flüssigen Stickstoff in Dewar-Gefäßen.

Im Laborreiner („chemischer“) Stickstoff wird durch Zugabe einer gesättigten Lösung von Ammoniumchlorid NH 4 Cl zu festem Natriumnitrit NaNO 2 beim Erhitzen erhalten:

NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.

Sie können auch festes Ammoniumnitrit erhitzen:

NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O. EXPERIMENT

6. Anwendung:

In der Industrie wird Stickstoffgas hauptsächlich zur Herstellung von Ammoniak verwendet. Als chemisch inertes Gas wird Stickstoff verwendet, um in verschiedenen chemischen und metallurgischen Prozessen beim Pumpen brennbarer Flüssigkeiten eine inerte Umgebung zu schaffen. Flüssiger Stickstoff wird häufig als Kältemittel verwendet; er wird in der Medizin, insbesondere in der Kosmetik, eingesetzt. Stickstoffhaltige Mineraldünger sind wichtig für die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit.

7. Biologische Rolle

Stickstoff ist ein für die Existenz von Tieren und Pflanzen notwendiges Element; er ist Bestandteil vonProteine ​​(16-18 Gew.-%), Aminosäuren, Nukleinsäuren, Nukleoproteine, Chlorophyll, Hämoglobin usw. In der Zusammensetzung lebender Zellen beträgt die Anzahl der Stickstoffatome etwa 2 % Massenanteil- etwa 2,5 % (vierter Platz nach Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff). In dieser Hinsicht ist eine erhebliche Menge an fixiertem Stickstoff in lebenden Organismen, „toter organischer Substanz“ und dispergierter Materie der Meere und Ozeane enthalten. Diese Menge wird auf etwa 1,9 · 10 11 Tonnen geschätzt. Durch die Verrottungs- und Zersetzungsprozesse stickstoffhaltiger organischer Stoffe können sich unter günstigen Umwelteinflüssen natürliche stickstoffhaltige Mineralvorkommen bilden, beispielsweise „Chilenisch“. SalpeterN 2 → Li 3 N → NH 3

Nr. 2. Schreiben Sie Gleichungen für die Reaktion von Stickstoff mit Sauerstoff, Magnesium und Wasserstoff auf. Schreiben Sie für jede Reaktion elektronische Balance, geben das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel an.

Nr. 3. Eine Flasche enthält Stickstoffgas, eine andere enthält Sauerstoff und die dritte enthält Kohlendioxid. Wie unterscheidet man diese Gase?

Nummer 4. Einige brennbare Gase enthalten als Verunreinigung freien Stickstoff. Die Verbrennung solcher Gase ist normal Gasherde Es entsteht Stickstoffmonoxid (II). Warum?

STICKSTOFF (Stickstoffium, N)- chemisches Element der Gruppe V des Periodensystems der Elemente von D. I. Mendeleev, Atom, Nummer 7, Atommasse 14,0067. 1772 von D. Rutherford entdeckt. Die folgenden Stickstoffisotope sind bekannt (Tabelle).

In verschiedenen Stickstoffverbindungen liegt es vor variable Valenz, die gleich sein kann - 3, +1, +2, +3, +4 und +5.

Verbreitung in der Natur. Gesamtstickstoffgehalt in Erdkruste beträgt etwa 0,016 Gew.-%. %. Der Großteil davon befindet sich in freier, molekularer Form in der Luft – N 2. Trockene Luft enthält durchschnittlich 78,09 Vol.-% (bzw. 75,6 Gew.-%) freien Stickstoff. In relativ geringen Mengen ist freier Stickstoff im Meerwasser gelöst. Stickstoff in Form von Verbindungen mit anderen Elementen (fixierter Stickstoff) ist Bestandteil aller pflanzlichen und tierischen Organismen.

Das Leben ist untrennbar mit den Eigenschaften eines sich leicht verändernden Komplexes verbunden stickstoffhaltige Stoffe- Proteine. Im Durchschnitt enthalten Proteine ​​15–17 % Stickstoff. Wenn Organismen sterben, werden ihre komplexen Stickstoffverbindungen in mehr umgewandelt einfache Verbindungen: Ammoniak, Ammoniumsalze, Nitrite und Nitrate. Alle im Boden vorkommenden organischen und anorganischen Stickstoffverbindungen werden zusammenfassend als „Bodenstickstoff“ bezeichnet.

Stickstoff bekommen

In Laboratorien wird reiner Stickstoff üblicherweise durch Erhitzen einer konzentrierten wässrigen Lösung von Ammoniumnitrat oder einer Lösung einer Mischung aus Ammoniumchlorid und Natriumnitrat gewonnen:

NH 4 Cl + NaNO 2 = N 2 + NaCl + 2H 2 O.

In der Technik wird Stickstoff gemischt mit bis zu 3 % Argon durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft gewonnen.

Eigenschaften von Stickstoff

Im freien Zustand ist Stickstoff ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das aus zweiatomigen Molekülen besteht – N 2. Sein Gewicht beträgt 1 Liter bei einer Temperatur von 0° und einem Druck von 760 mm Hg. Kunst. gleich 1,2506 g, T° Ballen – 195,8°, T° Pl – 209,86°; Dichte von flüssigem A. 0,808 (bei t° - 195,8°), fest - 1,026 (bei t° - 255°). In 1 ml Wasser mit einer Temperatur von 0°, 20° und 38° und einem Stickstoffpartialdruck von 760 mm werden 0,0235, 0,0154 bzw. 0,0122 ml Stickstoff gelöst.

Die Löslichkeit von Stickstoff im Blut ist geringer; bei t° 38° beträgt er 0,0110 ml A. Bei niedrigen Partialdrücken von Stickstoff ist seine Löslichkeit im Blut etwas größer als in Wasser.

IN normale Bedingungen Stickstoff ist physiologisch inert, aber wenn man auf 2–2,5 atm komprimierte Luft einatmet, kommt es zu einem Zustand, der Stickstoffnarkose genannt wird, ähnlich einer Alkoholvergiftung. Dieses Phänomen kann bei Taucheinsätzen (siehe) in einer Tiefe von mehreren zehn Metern auftreten. Um das Auftreten eines solchen Zustands zu verhindern, werden manchmal künstliche Gasmischungen verwendet, bei denen Stickstoff durch Helium oder ein anderes ersetzt wird Inertgas. Bei einem starken und deutlichen Abfall des Stickstoffpartialdrucks nimmt seine Löslichkeit im Blut und Gewebe so stark ab, dass ein Teil davon in Form von Blasen freigesetzt wird, was einer der Gründe für das Auftreten von Stickstoff ist Dekompressionskrankheit, beobachtet bei Tauchern während ihres schnellen Aufstiegs zur Oberfläche und bei Piloten bei hohen Geschwindigkeiten beim Start von Flugzeugen in die obere Atmosphäre (siehe Dekompressionskrankheit).

Anwendung von Stickstoff

Freier Stickstoff als chemisch inaktives Gas wird in der Laborpraxis und -technik überall dort eingesetzt, wo die Anwesenheit von Sauerstoff in der umgebenden Atmosphäre nicht akzeptabel oder unerwünscht ist, beispielsweise bei der Durchführung eines biologischen Experiments unter anaeroben Bedingungen, bei Transfusionen große Mengen brennbare Flüssigkeiten (um Brände zu verhindern) und so weiter. Der Großteil des freien Stickstoffs wird in der Industrie zur Synthese von Ammoniak, Kalkstickstoff und Salpetersäure verwendet Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Stickstoffdüngern, Sprengstoffe, Farben, Lacke, Arzneimittel und mehr.

Stickstoffverbindungen

Freier Stickstoff ist bei normalen Temperaturen chemisch inert; Bei hohen Temperaturen verbindet es sich mit vielen Elementen.

Stickstoff bildet mit Wasserstoff eine Reihe von Verbindungen, von denen die wichtigsten die folgenden sind:

3. Salpetrige Säure (HN 3) ist eine farblose Flüssigkeit, die bei 37° siedet und einen stechenden Geruch hat. Explodiert bei Erhitzung mit großer Wucht. IN wässrige Lösungen stabil und weist Eigenschaften auf schwache Säure. Seine Salze – Azide – sind instabil und explodieren bei Erhitzung oder Stößen. Als Zünder wird Bleiazid Pb(N 3) 2 verwendet. Das Einatmen von HN3-Dämpfen verursacht starke Kopfschmerzen und Reizungen der Schleimhäute.

Stickstoff bildet mit Sauerstoff fünf Oxide.

1. Lachgas oder Lachgas (N 2 O) ist ein farbloses Gas, das durch Erhitzen (über 190°) von Ammoniumnitrat entsteht:

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O. Beim Mischen mit Sauerstoff wird Lachgas als schwaches Medikament verwendet, zustandsfördernd Rausch, Euphorie, Dumpfheit der Schmerzempfindlichkeit. Wird zur Inhalationsanästhesie verwendet (siehe).

2. Stickoxid (NO) ist ein farbloses Gas, das in Wasser schlecht löslich ist; In Laboratorien wird es durch Einwirkung von Salpetersäure mittlerer Konzentration auf Kupfer gewonnen:

8HNO 3 + 3Cu = 2NO + 3Cu (NO 3) 2 + 4H 2 O, in der Technik – durch Blasen von Luft durch eine elektrische Lichtbogenflamme. An der Luft oxidiert es sofort und bildet rotbraune Stickstoffdioxiddämpfe; Zusammen mit letzterem kommt es zu einer Vergiftung des Körpers (siehe unten – Berufsbedingte Gefahren durch Stickstoffverbindungen).

3. Stickstoffdioxid (NO 2) ist ein rotbraunes Gas mit charakteristischem Geruch und besteht aus Stickstoffdioxid selbst und seinem farblosen Polymer – Stickstofftetroxid (N 2 O 4) – salpetrigem Anhydrid. Stickstoffdioxid kondensiert leicht zu einer rotbraunen Flüssigkeit, die bei einer Temperatur von 22,4 °C siedet und bei einer Temperatur von -11 °C zu farblosen Kristallen erstarrt. Löst sich in Wasser unter Bildung von salpetriger und Salpetersäure auf:

2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3.

Ist starkes Oxidationsmittel und gefährliches Gift. Stickstoffdioxid entsteht bei der Herstellung von Salpetersäure, bei Nitrierungsreaktionen, Ätzen von Metallen usw. und ist daher ein Arbeitsgift.

4. Stickstofftrioxid, Nitroanhydrid (N 2 O 3), ist eine dunkelblaue Flüssigkeit, die bei einer Temperatur von - 103° zu blauen Kristallen erstarrt. Stabil nur, wenn niedrige Temperaturen. Mit Wasser bildet es eine schwache und zerbrechliche salpetrige Säure, mit Alkalien Salze Salpetersäure- Nitrite.

5. Stickstoffpentoxid, Salpetersäureanhydrid (N 2 O 5), sind farblose prismatische Kristalle mit einer Dichte von 1,63, die bei einer Temperatur von 30° zu einer gelben, sich leicht zersetzenden Flüssigkeit schmelzen; Die Zersetzung wird durch Erhitzen und Lichteinwirkung verstärkt. Der Siedepunkt liegt bei etwa 50°. Mit Wasser bildet es eine starke, ziemlich stabile Verbindung Salpetersäure, mit Alkalien - Salze dieser Säure - Nitrate.

Beim Erhitzen verbindet sich Stickstoff direkt mit vielen Metallen und bildet Metallnitride, beispielsweise Li3N, Mg 3 N 2, AlN usw. Viele von ihnen zersetzen sich mit Wasser beispielsweise zu Ammoniak

Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 2NH 3 + 3Mg(OH) 2.

Stickstoff ist Teil einer großen Zahl organische Verbindungen, unter denen Alkaloide, Aminosäuren, Amine, Nitroverbindungen von besonderer Bedeutung sind, Cyanidverbindungen und die komplexesten natürlichen Verbindungen sind Proteine.

Fixierung von Luftstickstoff. Die Ausgangsmaterialien zur Gewinnung sind schon lange vorhanden verschiedene Verbindungen Der für Landwirtschaft, Industrie und Militär benötigte Stickstoff wurde aus natürlichem chilenischem Salpeter und durch Trockendestillation gewonnenem Ammoniak bereitgestellt Kohle. Mit der Erschöpfung der chilenischen Salpetervorkommen drohte der Menschheit eine „Stickstoffhunger“. Das Problem des Stickstoffmangels wurde im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert durch die Entwicklung einer Reihe industrieller Methoden zur Fixierung von Luftstickstoff gelöst. Die wichtigste davon ist die Ammoniaksynthese nach dem Schema:

Bestimmung von Stickstoff

Zur Bestimmung des freien Stickstoffs wird das analysierte Gas mit erhitztem Magnesium in Kontakt gebracht; In Gegenwart von Stickstoff entsteht Magnesiumnitrid, das mit Wasser Ammoniak erzeugt.

Stickstoffkreislauf

Stickstoff ist lebenswichtig biogenes Element notwendig für den Aufbau von Proteinen und Nukleinsäuren. Luftstickstoff steht Tieren und den meisten Pflanzen jedoch nicht zur Verfügung. Daher im Stickstoffkreislauf größter Bedeutung hat einen Prozess seiner biologischen Fixierung (Fixierung von atmosphärischem molekularem Stickstoff). Die Stickstofffixierung erfolgt durch stickstofffixierende Mikroorganismen, beispielsweise Bakterien der Gattung Rhizobium oder in Symbiose (siehe) mit Hülsenfrüchten (Erbsen, Luzerne, Sojabohnen, Lupine und andere) lebende Knöllchenbakterien, an deren Wurzeln sich Knöllchen befinden gebildet, die Bakterien enthalten, die molekularen Stickstoff aufnehmen können. Zu den symbiotischen Stickstofffixierern gehören auch einige Actinomyceten, die in den Wurzelknollen von Erle, Oleaster, Sanddorn usw. leben. Einige frei lebende Mikroorganismen, die im Boden sowie in Süß- und Salzwasserkörpern leben, sind ebenfalls aktive Stickstofffixierer. Dies ist ein anaerobes, sporentragendes Bakterium Clostridium (Clostridium pasteurianum), entdeckt von S. N. Vinogradsky, ein aerobes Bakterium - Azotobacter (siehe Azotobacter). Darüber hinaus besitzen Mykobakterien, einige Arten von Blaualgen (Nostoc, Anabaena usw.) sowie photosynthetische Bakterien die Fähigkeit, molekularen Stickstoff zu assimilieren.

Knöllchenbakterien sind für die Anreicherung des Bodens mit Stickstoff von größter Bedeutung. Durch die Aktivität dieser Bakterien werden pro Saison 100-250 kg/ha in den Boden eingetragen; Blaualgen auf Reisfelder Fixieren Sie bis zu 200 kg/ha Stickstoff pro Jahr. Freilebende stickstofffixierende Bakterien binden mehrere zehn Kilogramm Stickstoff pro Hektar Boden.

S. N. Vinogradsky war der erste, der (1894) vorschlug, dass das Ausgangsprodukt des Prozesses der biologischen Stickstofffixierung Ammoniak ist. Diese Annahme hat sich nun vollständig bestätigt. Es ist erwiesen, dass die Umwandlung von N 2 zu NH 3 ein enzymatischer Prozess ist. Das Enzym, das diesen Prozess durchführt (Nitrogenase), besteht aus zwei Proteinkomponenten, ist nur in Abwesenheit von Sauerstoff aktiv und der Prozess selbst erfolgt aufgrund der Energie von Adenosintriphosphorsäure (ATP). Pflanzen sowie Mikroorganismen wandeln dann anorganischen Ammoniumstickstoff in seine organischen Verbindungen (Aminosäuren, Proteine, Nukleinsäuren etc.) um und stehen in dieser Form Tieren und Menschen zur Verfügung und werden in die dort ablaufenden Stoffwechselprozesse einbezogen Körper. Organischer Stickstoff aus Tieren und Pflanzen gelangt (mit tierischen Ausscheidungen oder deren Zersetzungsprodukten) in den Boden und wird von den dort lebenden Menschen verarbeitet verschiedene Würmer, Weichtiere, Nematoden, Insekten sowie Mikroorganismen. Bodenmikroorganismen – Ammonifizierer (fäulniserregende Bakterien, einige Aktinomyceten und Pilze) – mineralisieren ihrerseits organischen Bodenstickstoff (die Körper von Tieren und Pflanzen, organische Düngemittel, Humus) zu Ammonium. Die Ammonifikation ist ein Komplex enzymatischer Prozesse, die hauptsächlich in zwei Stufen ablaufen: der Hydrolyse von Proteinen und Nukleinsäuren zu Aminosäuren und stickstoffhaltigen Basen und der anschließenden Zersetzung dieser Verbindungen zu Ammoniak. Das entstehende Ammoniak wird durch Reaktion mit organischen Stoffen neutralisiert anorganische Säuren. Dabei entstehen Ammoniumsalze. Ammoniumsalze und Ammoniak wiederum unterliegen unter dem Einfluss nitrifizierender Bakterien (entdeckt 1890 von S. N. Vinogradsky) einer Nitrifikation unter Bildung von Nitraten und Nitriten.

Die Prozesse der Nitrifikation und Ammonifikation versorgen Pflanzen mit leicht verdaulichen Stickstoffverbindungen. Ammoniumsalze und Nitrate werden von Pflanzen und Mikroorganismen aufgenommen und in stickstofforganische Verbindungen umgewandelt. Ein Teil des Stickstoffs wird jedoch im Boden durch den Denitrifikationsprozess durch im Boden lebende Mikroorganismen – Denitrifikatoren – in molekularen Stickstoff umgewandelt (Abb.). Denitrifizierende Bakterien sind in der Natur weit verbreitet und kommen in großer Zahl im Boden, in Gülle und in geringerer Zahl in Flüssen, Seen und Meeren vor. Die typischsten Denitrifikatoren sind bewegliche, gramnegative Stäbchen. Dazu gehören Bacterium fluorescens, B. denitrificans, B. pyocyaneum und andere.

Der Denitrifikationsprozess führt zu einem Verlust an pflanzenverfügbarem Stickstoff, der ständig laufende Prozess der Stickstofffixierung gleicht diese Verluste jedoch teilweise aus und unter bestimmten Bedingungen (insbesondere wenn der Boden reich an stickstofffreien organischen Substanzen ist) reichert den Boden deutlich mit fixiertem Stickstoff an.

Im Allgemeinen ist die kombinierte Wirkung der Prozesse der Stickstofffixierung, Nitrifikation und Denitrifikation von großer biogeochemischer Bedeutung und trägt zur Erhaltung bei dynamisches Gleichgewicht zwischen dem Gehalt an molekularem Stickstoff in der Atmosphäre und festem Stickstoff im Boden, in der Flora und Fauna.

Der Stickstoffkreislauf spielt somit eine Rolle entscheidende Rolle bei der Erhaltung des Lebens auf der Erde.

Berufsbedingte Gefahren durch Stickstoffverbindungen

Zu den berufsschädlichsten Stickstoffverbindungen zählen Salpetersäure (siehe), Ammoniak (siehe), Aminoverbindungen (siehe Amine) und Amidoverbindungen (siehe Amide) sowie Gemische aus Stickoxiden oder Nitrogasen (N 2 O, NO, NO). 2, N 2 O 4 und N 2 O 5). Letztere entstehen bei der Herstellung und Verwendung von Salpetersäure (im Prozess ihrer Wechselwirkung mit verschiedene Metalle oder organische Stoffe), bei der thermischen Oxidation von Luftstickstoff beim Elektro- und Gasschweißen, beim Betrieb von Diesel- und Vergasermotoren, bei der Verbrennung von Brennstoff in leistungsstarken Kesselhäusern sowie bei Sprengarbeiten usw. Die allgemeine Wirkung von Nitrogasen auf den Körper hängt vom Gehalt ab Gasgemisch verschiedene Stickoxide. Grundsätzlich erfolgt eine Vergiftung durch reizende oder nitritische Wirkung. Wenn Stickoxide mit der feuchten Lungenoberfläche in Kontakt kommen, entstehen Salpeter- und salpetrige Säuren, die das Lungengewebe angreifen und ein Lungenödem verursachen. Gleichzeitig werden im Blut Nitrate (siehe) und Nitrite (siehe) gebildet, die sich direkt auswirken Blutgefäße, wodurch sie sich ausdehnen und den Blutdruck senken. Nitrite interagieren mit Oxyhämoglobin und wandeln es in Methämoglobin um, was zu Methämoglobinämie führt (siehe). Eine häufige Folge der Wirkung von Stickoxiden ist Sauerstoffmangel.

IN Produktionsbedingungen Mögliche Belastung durch einzelne Stickoxide (siehe unten).

Lachgas. Große Konzentrationen davon verursachen Tinnitus, Erstickung und Bewusstlosigkeit. Der Tod tritt durch Lähmung des Atemzentrums ein.

Stickoxid wirkt auf das Zentralnervensystem, beeinflusst Hämoglobin (wandelt Oxyhämoglobin in Methämoglobin um).

Bei einer leichten Stickoxidvergiftung werden allgemeine Schwäche, Schläfrigkeit und Schwindel beobachtet (die Symptome sind reversibel).

Bei schwereren Vergiftungen verstärken sich die ersten Symptome, es kommt zu Übelkeit, manchmal Erbrechen und es kommt zu Ohnmachtsanfällen. Bei mittelschwerer Vergiftung kommt es über viele Stunden zu starker Schwäche und Schwindelgefühlen, häufig werden Zyanose der Schleimhäute und der Haut sowie eine erhöhte Herzfrequenz beobachtet. Bei schweren Vergiftungen klingen die ersten Symptome oft ab, nach einer 1-3-tägigen Remission treten jedoch Schwäche und Schwindel, ein Blutdruckabfall, eine graublaue Verfärbung der Schleimhäute und der Haut sowie Vergrößerung und Druckempfindlichkeit der Leber auf beobachtet; die Grenzen des Herzens sind erweitert, die Geräusche sind gedämpft, der Puls ist langsam. Es kommt zu Polyneuritis und Polyneuralgie. Das Blut hat eine schokoladenbraune Farbe und eine hohe Viskosität. Die Folgen einer schweren Vergiftung können mehr als ein Jahr anhalten: Beeinträchtigung der assoziativen Fähigkeiten, Schwächung des Gedächtnisses und der Muskelkraft, allgemeine Schwäche, Kopfschmerzen, Schwindel, Müdigkeit.

Stickstoffdioxid. Akute Vergiftung beginnt mit einem leichten Husten, in schwereren Fällen mit starkem Husten, Engegefühl in der Brust, Kopfschmerzen, manchmal Erbrechen, Speichelfluss. Der Zeitraum eines relativ zufriedenstellenden Zustands dauert 2-18 Stunden. Dann treten Anzeichen eines zunehmenden Lungenödems auf: starke Schwäche, zunehmender Husten, Brustschmerzen, Zyanose, viele feuchte Rasselgeräusche in der Lunge, schneller Herzschlag, manchmal Schüttelfrost, erhöhte Temperatur. Erhebliche Störungen sind häufig Magen-Darmtrakt: Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, starke Schmerzen im Oberbauch. Charakteristisch ist ein Lungenödem ernste Erkrankung(schwere Zyanose, starke Atemnot, schneller Puls, Husten mit schaumigem Auswurf, manchmal mit Blut). Der Blutdruck ist normal, im Blut kommt es zu einem Anstieg der Anzahl roter Blutkörperchen und Hämoglobin, Leukozytose, langsamer ROE. Röntgen – verminderte Transparenz der Lungenfelder in beiden Lungen große Menge schuppenartige Verdunkelung verschiedene Größen. Ein toxisches Lungenödem geht mit einer Hypoxämie vom „blauen“ Typ einher; bei Komplikation durch Kollaps wird ein „grauer“ Typ beobachtet (siehe Hypoxie). Komplikationen einer Lungenentzündung sind häufig. Möglicher Tod. Der Abschnitt zeigt Lungenödeme, Blutungen darin, dunkles flüssiges Blut im Herzen und in den Blutgefäßen. Der Zustand des Vergifteten und die Prognose verschlechtern sich, wenn die Opfer vor der Vergiftung an Herz- oder Lungenerkrankungen litten.

Bei chronischer Vergiftung - chronisch entzündliche Erkrankungen der oberen Atemwege, chronische Bronchitis, Emphysem, niedriger Blutdruck, grünlicher Zahnbelag, Zerstörung der Schneidezahnkronen.

Salpetriges Säureanhydrid wirkt auf den Körper ähnlich wie Stickstoffmonoxid und seine anderen niederen Oxide.

Erste Hilfe bei Vergiftungen mit Stickstoffverbindungen- Bringen Sie das Opfer an die frische Luft; Sorgen Sie für vollständige Ruhe und Einatmen von Sauerstoff. Je nach Indikation - Herzmedikamente, bei Atemstillstand - Lobeline. Dann obligatorischer Transport des Opfers in Rückenlage ins Krankenhaus. Bei Anzeichen eines beginnenden Lungenödems intravenös 10-20 ml einer 10 %igen Calciumchloridlösung, 20 ml einer 40 %igen Glucoselösung mit Ascorbinsäure (500 mg), Sauerstofftherapie.

Die Behandlung eines entwickelten Lungenödems hängt von der Art der Hypoxämie ab. Für den „blauen“ Typ – intermittierende Sauerstoffgabe (Carbogen ist kontraindiziert), Aderlass (200–300 ml), ggf. nach 6–8 Stunden wiederholen; Blutdrucksenkende und herzwirksame Medikamente werden empfohlen. Bei der „grauen“ Art der Anoxämie - Stimulation des Atmungs- und Vasomotorikzentrums durch intermittierende Inhalation von Carbogen, Koffein, Ephedrin, intravenöse 50-100 ml 40%ige Glucoselösung. Aderlass ist kontraindiziert.

Zur Vorbeugung und Behandlung einer Lungenentzündung frühzeitige Verordnung von Sulfonamiden und Antibiotika.

Verhütung: Persönlicher Schutz – Filtergasmasken der Marken V, M, KB, säurebeständige Handschuhe und Stiefel, versiegelte Schutzbrillen, Spezialkleidung. Es ist notwendig, Produktionsanlagen, an denen Nitrogase entstehen und freigesetzt werden können, vollständig abzudichten, ortsfeste Freisetzungsquellen dieser Gase abzudecken und über ein lokales Belüftungssystem zu verfügen.

Äußerst zulässige Konzentration für Stickoxide in der Luft von Arbeitsräumen 5 mg/m 3 (bezogen auf NO 2), in atmosphärische Luft Siedlungen 0,085 mg/m3 bzw. 0,4 mg/m3 (für Salpetersäure).

Die Bestimmung von Stickoxiden in der Luft basiert auf der Absorption von Stickstoffdioxid und Stickstofftetroxid durch eine Lösung von Kaliumiodid und der kolorimetrischen Bestimmung der entstehenden salpetrigen Säure mit dem Griess-Iloshvai-Reagenz.

Literaturverzeichnis: Nekrasov B.V. Grundlagen der allgemeinen Chemie, Bd. 1, S. 377, M., 1969; Remy G. Kurs Anorganische Chemie, übers. mit Deutsch, Bd. 1, S. 560, M., 1972.

Auflage A.- Vinogradsky S.N. Bodenmikrobiologie, M., 1952; Kretovich V. L. Stickstoffstoffwechsel in Pflanzen, M., 1972, Bibliogr.; Mishustin E. N. und Shilnikova V. K. Biologische Fixierung von Luftstickstoff, M., 1968, Bibliogr.

Berufsbedingte Gefahren von Verbindungen A. – Schadstoffe in der Industrie, hrsg. N.V. Lazareva, Teil 2, S. 136, L., 1971; Arbeitsgesundheit in Chemieindustrie, Hrsg. Z. A. Volkova et al., S. 373, M., 1967; Gurtova Yu. A. Vergiftung durch Salpetersäuredämpfe, Gericht der Medizin. Prüfung, Bd. 12, Nr. 3, S. 45, 1969; Neimark E. Z. und Singer F. X. Berufsbedingte Vergiftungen von Kohlebergwerksarbeitern, ihre Behandlung und Vorbeugung, S. 34, M., 1961; Peregud E. A., Bykhovskaya M. S. und Gernet E. V. Schnelle Methoden Bestimmung von Schadstoffen in der Luft, S. 67, M., 1970; Safronov V. A. Merkmale klinischer Verlauf Lungenödem mit kombinierten Läsionen mit Salpetersäure, Voen.-med. zhurn., Nr. 7, p. 32, 1966; Luftqualitätskriterien für Stickoxide, Washington, 1971, Bibliogr.

V. P. Mischin; Z. G. Evstigneeva, V. L. Kretovich (A. Zirkulation); E. N. Marchenko (Prof.).

Stickstoff

Lernstunde 9. Klasse

Das Leben setzt der Wissenschaft Ziele;
Die Wissenschaft beleuchtet den Weg des Lebens.
N. Michailowski

Lernziele.

Lehrreich: Untersuchen Sie den Zusammenhang zwischen Zusammensetzung, Struktur, Eigenschaften und Verwendung von Stickstoff und seinen Verbindungen.

Lehrreich: die Fähigkeit weiterzuentwickeln, logisch zu denken, selbstständig mit einem Lehrbuch zu arbeiten und weitere Literatur, die Hauptsache finden, vergleichen, Schlussfolgerungen ziehen; Verbesserung der Reflexionsfähigkeit.

Lehrreich: Am Beispiel der Lösung eines der globalen Probleme der Menschheit eine bürgerschaftliche Position bei Studierenden zu bilden.

Methoden Und methodische Techniken. Problembasiert, teilweise suchbasiert; selbstständiges Arbeiten mit Lehr- und Zusatzliteratur, Konversation, chemisches Experiment, Erstellung von Begleitnotizen, Selbsttest.

Organisationsformen arbeiten. Kollektiv, individuell, Gruppe mit verschiedenen Typen selbständige Tätigkeit Studenten.

Ausrüstung und Reagenzien. Plandiagramm ( Auf dem Schreibtisch), Diagramme, unterstützende Anmerkungen zu jeder Tabelle ( siehe Anhang), ein Poster mit Möglichkeiten für Geräte zum Sammeln von Gas, Karten mit Aufgaben für Gruppen, Gläser, ein Kristallisator mit Wasser, ein Zylinder, eine Kerze auf einem Stück Schaumstoff, Streichhölzer; 25 %ige Ammoniaklösung, Universalindikator, Salpetersäure, Proteinlösung, Bodenprobe.

Unterstützende Hinweise werden von den Schülern während des Unterrichts ausgefüllt.

WÄHREND DES UNTERRICHTS

I. Orientativ-Motivationsphase

Lehrer. Heute werden wir ein chemisches Element untersuchen, mit dem mehr als ein „Paradoxon“ verbunden ist.

Sie sagen über ihn „leblos“, und gleichzeitig gibt es kein Leben ohne ihn. Es wird „die Quelle der Tantalquälerei der Menschheit“ genannt und ist ein Element von Tragödien, Kriegen und Katastrophen. Dieses Element ist Stickstoff.

Lassen Sie uns etwas recherchieren und zu unserem Schluss kommen: Was ist dieses Element? Ist es nützlich oder schädlich? Welcher Art sind die ihn umgebenden Widersprüche? Ein Plandiagramm an der Tafel hilft uns bei der Beantwortung dieser Fragen. (Schema 1) .

Unser Ziel ist es also zu geben charakteristisch für Stickstoff, Wie Chemisches Element und als einfache Substanz. Wir arbeiten in Gruppen, jede Gruppe erhält ihre eigene Aufgabe.

Gruppe I. Geschichte der Entdeckung des Elements Stickstoff. Herkunft des Namens. Anwendung von Stickstoff.

Gruppe II. Stickstoff in der Natur finden.

Gruppe III. Die Struktur des Atoms. Oxidationsstufen.

Gruppe IV. Art der chemischen Bindung des einfachen Stoffes Stickstoff. Physikalische Eigenschaften.

Gruppe V. Chemische Eigenschaften von Stickstoff. Stickstoff gewinnen.

II. Betriebs- und Ausführungsphase

Lehrer. Sie haben 10 Minuten Zeit, Ihre Antworten vorzubereiten. Dann hören wir uns die Berichte der Gruppen an.(Während der Vorbereitung unterstützt der Lehrer Gruppen und einzelne Schüler.) Bei den Gruppenberichten sollte jeder eine Referenznotiz ausfüllen, die am Ende der Lektion bewertet wird. Die erste Gruppe wird über die Geschichte der Entdeckung des Stickstoffs und den Ursprung des Namens dieses chemischen Elements sprechen.

Gruppe I.

1. Schüler. Luft war schon immer ein Gegenstand der Naturwissenschaft und sollte offenbar gut untersucht werden, doch ihre Hauptbestandteile – Stickstoff und Sauerstoff – wurden erst Ende des 18. Jahrhunderts identifiziert.

Als offizielles Datum der Entdeckung von Stickstoff gilt das Jahr 1772, und die Lorbeeren des Entdeckers gehen an Daniel Rutherford. Doch bereits 1770 isolierte Karl Scheele, ein Hilfsapotheker und zukünftiger Akademiker, Stickstoff aus verbrannter Luft. Die Entdeckung lag „in der Luft“, mehrere Forscher kamen ihr nahe. Aber die erste Beschreibung des Elements stammt von Rutherford. Er untersuchte und charakterisierte einen Teil der Luft, die in einem geschlossenen Gefäß verblieben war, in dem eine Versuchsmaus erstickte.

2. Schüler. Stickstoff hatte mit dem Namen Pech. Rutherford nannte es „eine ständige oder erstickende Atmosphäre“. Joseph Priestley – „phlogistisierte Luft“, Karl Scheele – „schlechte Luft“ und Lavoisier gaben den Namen „Stickstoff“ (aus dem Griechischen).– ein Teilchen der Verneinung, – Leben), d.h. "leblos".

Aber warum steht das Symbol für Stickstoff? N , wenn der erste Buchstabe des Namens „a“ ist? Tatsache ist, dass der Name „Stickstoff“ nur auf Russisch erhalten blieb Französisch, und englischsprachige Wissenschaftler nennen Stickstoff Nitrogen, vom lateinischen Namen Nitrogenium, was „Salpeter gebären“ bedeutet.

Der Name hat sich von „leblos“ zu „gebärend“ geändert. Sie versuchten, das Wort Nitrogenium ins Russische zu übersetzen, und Stickstoff wurde Salpeter genannt, aber der Name blieb nicht hängen; 1824 kehrten sie zum Begriff „Stickstoff“ zurück.

Lehrer. Heutzutage klingt es paradox, das Adjektiv „leblos“ auf Stickstoff zu übertragen, da die Grundlage des Lebens auf der Erde aus stickstoffhaltigen Verbindungen besteht. Die zweite Gruppe wird darüber sprechen, wo Stickstoff in der Natur vorkommt.

Gruppe II.

1. Schüler. Der Name „Stickstoff“ wird als leblos interpretiert. Ja, ein Lebewesen stirbt in einer Stickstoffatmosphäre; dieses Gas unterstützt keine Verbrennungsprozesse. Aber kann ein Element, das Teil von Proteinen – den Trägern des Lebens – ist, als „leblos“ bezeichnet werden? Aus ihnen werden die Gewebe des menschlichen Körpers aufgebaut; Proteine ​​sind Bestandteil der Zellen von Tieren und Pflanzen, und zwar in erheblichen Mengen. Der Gehalt des Stickstoffelements im Körper beträgt bei einem Körpergewicht von 70 kg 1,8 kg, im Muskelgewebe sind es 7,2 % Knochengewebe – 4,3 %.

Die Erdatmosphäre enthält 78,09 Volumen-% oder 75,6 Massen-% dieses Gases. Auf jedem Hektar Erdoberfläche 8.000 Tonnen Stickstoff „hängen“. Jetzt zeigen wir ein Experiment, das den Gehalt an Stickstoff und Sauerstoff in der Luft bestätigt.

2. Schüler. Ich zünde eine Kerze an, die auf Schaumstoff montiert ist und frei in einem Kristallisator mit Wasser schwimmt; Decken Sie die Kerze mit einem Zylinder ab, dessen Volumen durch fünf geteilt ist gleiche Teile mit Divisionen. Im Zylinder befand sich Luft, nach dem Erlöschen der Kerze stieg Wasser um eine Teilung hinein. Durch die Verbrennung wurde Sauerstoff verbraucht (Sauerstoff macht 1/5 Teil oder etwa 20 Vol.-% in der Luft aus), wobei Stickstoff und andere Luftbestandteile zurückblieben (deren Gehalt unbedeutend ist). Daraus lässt sich schließen, dass Stickstoffgas vier Fünftel des Luftvolumens ausmacht, also etwa 80 %.

3. Schüler. Die wichtigste „Fabrik“ für Eiweißstoffe auf der Erde sind Pflanzen. Sie dienen den Tieren als Stickstoffnahrungsquelle. Pflanzen nutzen ausschließlich „fixierten“ Stickstoff, den sie in Form von Ionen, beispielsweise Nitraten, aus dem Boden aufnehmen. Es wird geschätzt, dass ein Hektar Acker-Chernozem 18 Tonnen Stickstoff enthält. Und fester Stickstoff entstand im Boden durch die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen, die in Knötchen an den Wurzeln von Hülsenfrüchten (Klee, Erbsen, Wicke, Lupine usw.) leben.

Von den natürlichen Mineralien, die festen Stickstoff enthalten, ist der chilenische Salpeter das bekannteste.– NaNO3.

4. Schüler (demonstriert ein Diagramm (Diagramm 2) des Stickstoffgehalts in der Natur). In der Natur kommt Stickstoff im freien Zustand in der Luft vor (78 Vol.-%); Stickstoff ist in gebundenem Zustand in einigen Mineralien enthalten, organische Substanz, einschließlich derjenigen, die in lebenden Organismen enthalten sind.

Lehrer. In der Natur gibt es ziemlich viel Stickstoff, aber laut dem amerikanischen Biochemiker M. Kamen „ist Stickstoff die ewige Qual des Hungers inmitten eines Ozeans des Überflusses.“ Nach Angaben der Vereinten Nationen hungert ein Drittel der Weltbevölkerung, und jede Minute sterben mehrere Menschen genau aus diesem Grund. Warum wird Stickstoff mit Nahrungsmittelknappheit und Hunger in Verbindung gebracht? Um diese Frage zu beantworten, betrachten wir zunächst die Struktur des Stickstoffatoms.

Gruppe III.

1. Student (gibt eine Beschreibung des Elements an der Tafel entsprechend seiner Position in Periodensystem). Stickstoff ist ein Element der Gruppe V, der Hauptuntergruppe, der 2. Periode. Sein Ordnungsnummer– 7, relative Atommasse – 14. Anzahl der Elektronen im Atom – 7, Anzahl der Protonen im Kern – 7, Anzahl der Neutronen im Kern – 7. Schema der Struktur eines Atoms: +7, 2е, 5е . Elektronische Schaltung: 1s 2 2s 2 2p 3. Elektronisches Grafikdiagramm:

Das Stickstoffatom verfügt über drei ungepaarte Elektronen in der 2p-Unterebene.

Oxidationsstufen von Stickstoff in Verbindungen: –3, +1, +2, +3, +4, +5.

Lehrer (gibt der Klasse eine Aufgabe). Bestimmen Sie den Oxidationsgrad von Stickstoff in den Verbindungen: HNO 3, NH 3, NO, KNO 2, NO 2, N 2 O, HNO 2.

Selbstüberprüfung. Dazu hängt ein Schüler der Gruppe III Karten mit den richtigen Antworten an die Tafel:

Lehrer. Wir haben uns die Struktur des Atoms angesehen und wissen, dass in der Luft ziemlich viel Stickstoff enthalten ist. Was ist der Grund dafür, dass Pflanzen nur schwer Stickstoff aus der Luft aufnehmen können? Betrachten wir die Art der chemischen Bindung in einem Stickstoffmolekül N 2.

Gruppe IV.

1. Schüler. Im freien Zustand liegt Stickstoff als zweiatomiges Molekül vor N 2 . In diesem Molekül sind zwei Stickstoffatome durch eine sehr starke dreifache kovalente unpolare Bindung verbunden.

Es wird ein Diagramm der Bildung einer kovalenten Bindung im N2-Molekül sowie die Strukturformel angegeben:

1. Schüler. Fazit: Es ist die Stärke des Moleküls, die die chemische Inertheit von Stickstoff bestimmt.

Lehrer. Wir finden weiterhin heraus, was Stickstoff als einfache Substanz ist.

2. Student spricht darüber physikalische Eigenschaften ah Stickstoff, demonstriert das „Spinnen“-Diagramm (Schema 3).

Lehrer. Wie kann Stickstoff aufgrund der Kenntnis seiner physikalischen Eigenschaften im Labor gesammelt werden?

Schüler der Gruppe IV geben eine begründete Antwort anhand eines Posters, das verschiedene Möglichkeiten für Geräte zum Sammeln von Gasen darstellt.

3. Schüler. Sie können Stickstoff im Labor mit der Luftverdrängungsmethode sammeln (das Empfängerrohr wird mit dem Loch nach unten befestigt), weil Stickstoff ist etwas leichter als Luft und verdrängt auch Wasser, weil es ist in Wasser schwer löslich.

Lehrer. Betrachten wir die chemischen Eigenschaften von Stickstoff.

Gruppe V.

Erster Student (demonstriert ein verallgemeinertes Diagramm (Schema 4) der chemischen Eigenschaften von Stickstoff). Stickstoff ist chemisch inert. Unter normalen Bedingungen reagiert es nur mit Lithium unter Bildung von Nitrid– Li 3 N. Es interagiert nur bei hohen Temperaturen mit anderen Metallen. Bei einer Temperatur von 450–500 °C und einem hohen Druck von 30–100 MPa reagiert es in Gegenwart eines Katalysators (Eisenpulver gemischt mit Aluminium- und Kaliumoxiden) mit Wasserstoff unter Bildung von Ammoniak. Bei der Temperatur des Lichtbogens reagiert es mit Sauerstoff unter Bildung von Stickoxid (II).

2. Schüler. Die meisten Organismen nutzen Stickstoff in Form von Verbindungen (also gebunden), und der in der Luft enthaltene molekulare Stickstoff ist tatsächlich praktisch inert. Es gibt eine Lücke in der Natur Dreifachbindung Bei Blitzentladungen entsteht zwischen Stickstoffatomen: Dabei entstehen zunächst Stickoxide und dann schwach konzentrierte Salpetersäure (Stickoxide verbinden sich mit Regentropfen). Dies ist eine Möglichkeit, Stickstoff in der Natur zu binden und in den Boden zu bringen.

Die Natur selbst hat auch eine andere Möglichkeit entwickelt, Stickstoff in den Boden einzubringen: An den Wurzeln von Hülsenfrüchten bilden sich Knötchen, die Mikroorganismen enthalten, die gasförmigen Stickstoff binden.

Lehrer. In der Natur findet der Stickstoffkreislauf ständig statt: Salpetersäuresalze werden von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen; Mit pflanzlicher Nahrung gelangt Stickstoff in den Körper von Tieren und Menschen; dann gelangt es mit Abfallprodukten, Fäulnis und Zersetzung wieder in den Boden; außerdem gelangt Stickstoff teilweise in die Atmosphäre usw. Während des Zyklus nimmt jedoch die Menge an „gebundenem“ Stickstoff im Boden ab und die Pflanzen beginnen, seinen Mangel zu spüren. Erschöpftes Land bringt geringe Erträge. Wie kann man der Erde wundersame Kraft zurückgeben und sie fruchtbar machen?

3. Schüler. Es ist notwendig, Stickstoffdünger auf den Boden aufzutragen. Wo kann ich sie bekommen? In Chile, Kalifornien, Afrika und Kleinasien gibt es kleine Salpetervorkommen, die jedoch schnell versiegen können.

Erste Weltkrieg 1914 Viele Länder wurden vom Feuer des Krieges erfasst. Salpeter wurde für militärische Zwecke benötigt. Deutschland begann im Griff einer „Stickstoffhunger“ zu ersticken.

Der deutsche Wissenschaftler Franz Haber machte eine herausragende Entdeckung: Er gewann Ammoniak mithilfe einer Stahlflasche, hohem Druck, Hitze und einem Katalysator. Aus Ammoniak lässt sich dann leicht Salpetersäure gewinnen. Damit wurde das Problem der Stickstoff-„Bindung“ gelöst.

Lehrer. Kann Ammoniak oder Salpetersäure direkt auf den Boden aufgetragen werden?

4. Schüler. Lasst uns Experimente durchführen.

A) Lassen Sie uns eine Ammoniaklösung testen ( Ammoniak)-Anzeige. Die Umgebung ist alkalisch. Ammoniak ist eine flüchtige Substanz und hat schlechter Geruch, verursacht Verbrennungen. Fazit: Stickstoff kann in dieser Form nicht dem Boden zugeführt werden.

B) Wir untersuchen die Wirkung von Salpetersäure auf Protein(Denaturierung ist aufgetreten) ; um Wasser aus dem Boden zu extrahieren (es gibt eine Reaktion unter Freisetzung von Kohlendioxid).

Fazit: Salpetersäure kann nicht direkt dem Boden zugesetzt werden.

Was kann dem Boden hinzugefügt werden? Stickstoffdünger, die durch Neutralisierung dieser Stoffe gewonnen werden, zum Beispiel Ammoniumnitrat:

NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3.

Lehrer. Schauen wir uns die Frage an, wie Stickstoff in der Industrie gewonnen wird.

5. Schüler. Für technische Zwecke wird Stickstoff aus der Luft gewonnen. Wenn flüssige Luft verdampft, verdampft zuerst Stickstoff (t Ballen (Stickstoff) = –196 °C und t Ballen (Sauerstoff) = –183 °C). Im Labor wird reiner Stickstoff durch die Zersetzung einiger seiner Verbindungen gewonnen.

Lehrer. Wozu dient Stickstoff? Gruppe I hat die Antwort auf diese Frage vorbereitet.

Student. Stickstoff wird zur Herstellung von Düngemitteln und Sprengstoffen, zur Schaffung einer inerten Umgebung in der Elektrotechnik, in der Medizin und auch zum Befüllen von Tennisbällen verwendet.

III. Reflexions-evaluative Phase

Lehrer. Fassen wir die Lektion zusammen. Wie kann das Problem des Hungers auf der Erde gelöst werden?

Die Antwort ist diese. Stickstoff ist ein Element des Lebens, weil... ist Bestandteil von Proteinen. Das Gewebe lebender Organismen besteht aus Proteinen. Menschen und Tiere nehmen Proteine ​​aus der Nahrung auf, Pflanzen selbst sind in der Lage, sie daraus zu synthetisieren anorganische Stoffe im Boden enthalten. Bei Stickstoffmangel im Boden wird dieser in Form von Düngemitteln ausgebracht. Sie werden wiederum durch Fixierung von Luftstickstoff gewonnen.

Die Chemie kam den Bauern zu Hilfe. Der unerschöpfliche Stickstoffozean, in dem unsere Erde badet, ist besiegt. Chemiker retteten die Menschheit vor dem „Stickstoffmangel“. Auf diese Weise:
„...das Leben setzt der Wissenschaft ein Ziel; Die Wissenschaft beleuchtet den Weg des Lebens“ (Mikhailovsky N.).

Hausaufgaben. Studieren Sie Absatz 23 und bereiten Sie eine Geschichte über den Stickstoffkreislauf in der Natur vor (Abbildung 27, S. 110).

Literatur

Gabrielyan O.S. Chemie. 9.Klasse. M.: Bustard, 1991; Kritsman V.A. Lesebuch über anorganische Chemie. M.: Bildung, 1983; Mitryaeva I.V.. Die Quelle der Tantalquälerei für die Menschheit. Chemie in der Schule, 2001, Nr. 2, S. 18–20; Was wissen wir über Chemie? Ed. Prof. Yu.N. Kukushkina. M.: Höhere Schule, 1993.

ANWENDUNG

Grundlegende Zusammenfassung zum Thema „Stickstoff“

Nachname, Vorname des Studierenden

1. Geschichte der Entdeckung von Stickstoff:

………………………….…………………..…………………..………………

………………………….…………………..…………………..………………

………………………….…………………..…………………..……….…… .

2. In der Natur sein:

3. Position von Stickstoff im Periodensystem:

Ordnungsnummer: ………………………….………………….………… ;

Gruppe ………………………….…………………..…………...............… ;

Untergruppe ………………………….…………………..…….........……… .

4. Atomare Struktur:

ein (……… e, ……… P, ……… N};

b) N + ........................................ ;

V) elektronische Schaltung: ............... ;

d) Elektronenbeugungsschaltung: .................................... ;

e) Oxidationsstufen (unterschreiben Sie die Werte). Zahlenachse):

5. Struktur eines Stickstoffmoleküls: ................................... ;

A) chemische Formel: ........................................ ;

b) Art der chemischen Bindung im Molekül: .................................... ;

c) Verbindungsbildungsschema: ................................... ;

d) Klebkraft: ................................................

Fazit zu den chemischen Eigenschaften von Stickstoff:

………………………….…………………..…………

………………………….…………………..…………

………………………….…………………..……….. .

7. Chemische Eigenschaften von Stickstoff (schreiben Sie die Reaktionsgleichungen auf, geben Sie die Bedingungen für ihr Auftreten an, benennen Sie die Reaktionsprodukte):

A) ........................................ ;

B) ........................................ ;

V) ........................................ .

8. Produktion von Stickstoff in der Industrie.

Woraus wird Stickstoff gewonnen? .........................................

Worauf basiert die Quittung? .........................................

9. Anwendung von Stickstoff: ................................................ .

Stickstoff ist ein Gas, schwer wasserlöslich, geschmacks-, geruchlos und farblos. Obwohl der Name des Elements „leblos“ bedeutet, ist es lebensnotwendig. Der Einsatz von freiem Stickstoff ist in vielen Branchen weit verbreitet. Die Produktion von gebundenem Stickstoff begann sich nach dem Ersten Weltkrieg rasant zu entwickeln und hat mittlerweile ein sehr hohes Niveau erreicht. großer Maßstab. Schauen wir uns den Einsatz von Stickstoff in der Industrie genauer an.

Gas, Öl, Chemie

Verwendung in gasförmiger Form zur Brunnenentwicklung. Diese Methode zur Reduzierung des Flüssigkeitsspiegels in Brunnen ist die vielversprechendste. Es zeichnet sich durch Zuverlässigkeit und einfache Regelung und Steuerung des Prozesses über einen weiten Bereich von Drücken und Durchflussraten aus. Stickstoffgas hilft, tiefe Brunnen schnell zu entleeren, den Druck im Brunnen abrupt und schnell oder sanft und langsam zu reduzieren; kann eine Entwässerung der Formation durch Nachfüllen von Druckgas ermöglichen, um einen Blowout zu erzeugen.

Schaffung einer inerten Umgebung beim Be- und Entladen von Containern. Stickstoff wird auch zum Feuerlöschen, Testen und Spülen von Pipelines verwendet (dieses Problem ist besonders im Hohen Norden relevant, wo die Gas- und Ölproduktion konzentriert ist, da bei Frost keine Schaummittel und Wasser verwendet werden können).

Verwendung in reiner Form zur Synthese von Ammoniak und zur Herstellung von Stickstoffdüngern, zur Aufbereitung von Begleitgasen und zur Methanumwandlung.

Wird zur Reduzierung von Schwefelablagerungen in Ölraffinerien, zur hocheffizienten Verarbeitung hochoktaniger Komponenten und zur Steigerung der Produktivität von Ölcrackeranlagen eingesetzt.

Metallurgie

Stickstoff wird beim Glühen, Neutralhärten, Pulvermetallsintern, Zyanidieren, Hartlöten und zum Schutz von Nichteisen- und Eisenmetallen verwendet.

Stickstoff wird für den Betrieb der Hochofenbeschickungsvorrichtung, der Schwefelwasserstoffkompressoren, der Brandmetallausbrechmaschine der Brennerei und der Koksproduktion benötigt.

Bergbauindustrie

Stickstoff wird auch zur Brandbekämpfung in Kohlebergwerken eingesetzt.

Lebensmittelindustrie.

Stickstoff wird für die Lagerung, Handhabung und Verpackung von Lebensmitteln benötigt, um die Haltbarkeit zu verlängern und ihren Geschmack zu bewahren.

Der Einsatz von Stickstoff ist wichtig, um Bakterienwachstum zu verhindern, indem die Verpackung mit einer Mischung aus Kohlendioxid und Stickstoff gefüllt wird.

Stickstoff wird verwendet, um Produkte vor schädlichen Insekten zu schützen, für die eine inerte Atmosphäre zerstörerisch sein kann.

Arzneimittel

• Stickstoff wird zum Verpacken, Transportieren und Verdrängen von Sauerstoff aus Produkttanks verwendet.

Medizin

• Der Einsatz von Stickstoff ist üblich Laborforschung, für Krankenhaustests.

Zellstoff- und Papierindustrie

• Stickstoff wird zur Behandlung von Pappe und Papier sowie von Holzgegenständen mit Kathodenstrahlen oder ultraviolettem Licht verwendet, um Lackschichten zu polymerisieren. Dadurch ist es möglich, die Kosten für Photoinitiatoren zu senken, die Emission flüchtiger Verbindungen zu reduzieren und die Qualität der Verarbeitung zu verbessern.

Feuer bekämpfen

• Aufgrund seiner inerten Eigenschaften ermöglicht Stickstoff die Verdrängung von Sauerstoff und die Verhinderung von Oxidationsreaktionen. Verbrennung ist eine schnelle Oxidationsreaktion, die aufgrund der Anwesenheit von Sauerstoff und einer Zündquelle (Lichtbogen, Funke, chemische Reaktion mit großer Wärmeabgabe) in die Atmosphäre. Stickstoff hilft, diese Situation zu verhindern. Wenn die Stickstoffkonzentration in der Umgebung 90 % beträgt, findet keine Verbrennung statt. Mobile Stickstoffstationen und stationäre Anlagen zur Herstellung von Stickstoff von 5 bis 5000 nm³/h mit einer Reinheit von 90 % bis 99,99 % verhindern wirkungsvoll einen Brand oder löschen seinen Ursprung.