Azot

simgesi N ve atom numarası 7 olan element

Azot ya da nitrojen, simgesi N olan bir element olup atom numarası 7'dir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve inert bir gazdır. Azot, dünya atmosferinin yaklaşık %78'ini oluşturur ve tüm canlı dokularında bulunur. Azot ayrıca, amino asit, amonyak, nitrik asit, ve siyanür gibi önemli bileşikler de oluşturur.

Azot, 7N
Görünüşrenksiz gaz, sıvı veya katı
Standart atom ağırlığı Ar, std(N)[14,0064314,00728] geleneksel: 14,007
Periyodik tablodaki yeri
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silisyum Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Ksenon
Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodim Neodimyum Prometyum Samaryum Evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disprozyum Holmiyum Erbiyum Tulyum İterbiyum Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon
Fransiyum Radyum Aktinyum Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Amerikyum Küriyum Berkelyum Kaliforniyum Aynştaynyum Fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordiyum Dubniyum Seaborgiyum Bohriyum Hassiyum Meitneriyum Darmstadtiyum Röntgenyum Kopernikyum Nihoniyum Flerovyum Moskovyum Livermoryum Tennesin Oganesson


N

P
karbonazotoksijen
Atom numarası (Z)7
Grup15. grup (azot grubu)
Periyot2. periyot
Blok p bloku
Elektron dizilimi[He] 2s2 2p3
Kabuk başına elektron2, 5
Fiziksel özellikler
Faz (SSB'de)Gaz
Erime noktası(N2) 63,23[1] K ​(−209,86[1] °C, ​−345,75[1] °F)
Kaynama noktası(N2) 77,355 K (-195,645 °C; -320,161 °F)
Yoğunluk (SSB'de)1,2506 g/L[2] 0 °C ve 1013 mbar altında
sıvıyken (kn'de)0,808 g/cm3
Üçlü nokta63,151 K, ​12,52 kPa
Kritik nokta126,21 K, 3,39 MPa
Erime entalpisi(N2) 0,72 kJ/mol
Buharlaşma entalpisi(N2) 5,57 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi(N2) 29,124 J/(mol·K)
Buhar basıncı
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K) 37 41 46 53 62 77
Atom özellikleri
Yükseltgenme durumları-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5 güçlü asidik
ElektronegatiflikPauling ölçeği: 3,04
İyonlaşma enerjileri
  • 1.: 1402,3 kJ/mol
  • 2.: 2856 kJ/mol
  • 3.: 4578,1 kJ/mol
  • (daha fazla)
Kovalent yarıçapı71±1 pm
Van der Waals yarıçapı155 pm
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Elementin spektrum çizgileri
Diğer özellikleri
Kristal yapıHekzagonal
Hekzagonal kristal yapısıazot
Ses hızı353 m/s (gaz,  27 °C'de)
Isı iletkenliği25.83×10−3 W/(m·K)
CAS Numarası17778-88-0
7727-37-9 (N2)
Tarihi
KeşifDaniel Rutherford (1772)
AdlandıranJean-Antoine Chaptal (1790)
Ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür (t1/2) Bozunma türü Ürün
13N yapay 9,965 dak ε 13C
14N %99,6 kararlı
15N %0,4 kararlı

Tarihçe değiştir

Azotun 1772'de, onu zehirli hava veya sabit hava olarak adlandıran Daniel Rutherford tarafından resmen keşfedildiği kabul edilir. Havayı oluşturan maddelerden birinin yanma olayında yer almadığı, Rutherford tarafından biliniyordu. Azot, yaklaşık aynı tarihlerde Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish, ve Joseph Priestley tarafından da araştırılmaktaydı. Antoine Lavoisier de azotu, Yunanca αζωτος (azotos) "cansız" anlamına gelen azote olarak adlandırmıştı. Azot için kullanılan diğer sözcük, nitrogène, 1790 yılında Fransız kimyager Jean Antoine Chaptal tarafından, Yunanca "sodyum karbonat" anlamına gelen nitron ile, Fransızca "üreten" anlamına gelen ve yine Yunanca kökenli gène sözcüklerinin bir araya getirilmesiyle ortaya çıktı. Bu sözcük İngilizcede kullanılır oldu ve sonraları pek çok dile girdi.

Bileşikleri orta çağlarda biliniyordu. Simyacılar, nitrik asidi aqua fortis olarak biliyorlardı. Metallerin kralı adı verilen altını çözebilen karışım olması dolayısıyla, nitrik asit ve hidroklorik asit karışımı; aqua regia (asil su) olarak biliniyordu. Azot bileşiklerinin ilk endüstriyel ve zirai kullanımı; güherçile (sodyum veya potasyum nitrat) ve kısmen de barut yapımı şeklinde oldu. Daha sonraları da gübre ve kimyasal hammadde olarak kullanıldı.

Elde edilişi değiştir

Azot endüstriyel anlamda, sıvı havanın kısmi distilasyonu ile ya da gaz halindeki havadan mekanik olarak (basınçlı ters osmoz yöntemi) elde edilir. Azot, hayvan dışkılarının, üre ve ürik asit halinde büyük kısmını oluşturur. Moleküler azot, büyük oranda Satürn'ün AyTitan'ın atmosferinde bulunur. Ayrıca, yıldızlar arası uzayda da varlığı David Knauth ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalarla saptanmıştır.

Moleküler azot, atmosferde reaktif değildir fakat doğada, canlı organizmalar (bakteriler) tarafından biyolojik ve endüstriyel anlamda faydalı bileşiklere dönüştürülür. Endüstriyel anlamda azot ve doğalgaz, Haber prosesi ile amonyağa dönüştürülür. Amonyak da ya gübre olarak ya da patlayıcılar gibi başka maddelerin üretiminde (Ostwald prosesi ile nitrik asit üretimi) başlangıç maddesi olarak kullanılır.

Azot tuzları içinde en önemlilerinden biri potasyum nitrat (veya saltpeter: güherçile) olup tarih boyunca barut yapımında kullanılmıştır. Diğer bir tuz da amonyum nitratdır ve gübre olarak kullanılır. Diğer azotlu organik bileşikler nitrogliserin ve trinitrotoluen olup patlayıcı yapımında kullanılırlar. Nitrik asit sıvı yakıtlı füzelerde oksitleyici olarak kullanılır. Hidrazin ve türevleri füze yakıtlarında kullanılır.

Moleküler (gaz ve sıvı) değiştir

Gazı, sıvı azotun ısınarak buharlaşmaya bırakılmasıyla kolayca elde edilebilir. Çok geniş kullanım alanları olup, oksidasyonun istenmediği ortamlarda hava yerine kullanılabilir:

  • paketlenmiş gıdaların tazeliğini korumak için,
  • güvenlik amacıyla sıvı patlayıcıların üzerini örtmek için,
  • geçirgeç (transistör), diyot ve tümleşik devre gibi elektronik bileşenlerin üretiminde,
  • paslanmaz çelik üretiminde,
  • inert, nemsiz ve oksitleyici olmayan özelliklerinden dolayı otomobil ve uçak tekerleklerinin dolumunda.

Endüstriyel anlamda ve büyük miktarlarda sıvılaştırılmış havadan distilasyon yoluyla üretilir ve LN2 şeklinde tanımlanırsa da doğru yazılış şekli NO2(l) dir. Dondurucu bir sıvı olup canlı dokuyla temas etmesi halinde ani donmaya neden olur. Ortam sıcaklığından uygun şekilde izole edilmesi durumunda, basınç uygulaması gerektirmeyen bir azot gazı kaynağı oluşturur. Suyun donma noktasının çok altındaki sıcaklıklarda kalabilme özelliği (77 K, -196 °C veya -320 °F), sıvı azotun çok değişik alanlarda kullanımını mümkün kılar:

Azot, sodyum asidin (NaN3) ve amonyum dikromatın bozunması ile saf olarak elde edilebilir:

NaN3 → 2Na + 3N2 (300 °C)

(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O

Azot eldesinde kullanılan bir diğer yöntem ise, amonyağın kireç kaymağı ile reaksiyonudur:

2NH3 + 3Ca(OCl) → 3CaCl3 + N2 +3H2O

Tehlikeler değiştir

Azot, zehirli olmamasına rağmen, havada yüksek konsantrasyonlarda bulunduğunda canlılar için boğucu olabilir. Leidenfrost etkisi ile kısa bir süreliğine de olsa cilt teması, arada cildin ısısı ile buharlaşan azotla bir tür "koruma kalkanı" oluşsa bile, Sıvılaştırılmış azotla daha uzun süreli temas, soğuk yanıklarına sebep olabilir.

Otomotiv ve uçak sanayisinde kullanımı değiştir

  • Günümüzde ise artık araba lastiklerini şişirmede kullanılır. Lastik şişirmekte nitrojen kullanmak havacılıkta kullanılan bir yöntem. Normal havanın içinde bulunan oksijenin meydana getirdiği korozyonu azaltmak ve yüksek sıcaklıklarda yanma riskini azaltmak için uçak lastikleri nitrojen ile şişirilir. Ancak otomobil lastiği o kadar kritik yüklere maruz kalmadığı için otomobillerde kullanmak fazla bir fayda sağlamaz.[3]

Kaynakça değiştir

  1. ^ a b c Lide, David R. (1990–1991). CRC Handbook of Physics and Chemistry (İngilizce) (71. bas.). Boca Raton, Ann Arbor, Boston: CRC Press, inc. ss. 4-22 (one page). 
  2. ^ "Gases - Density". The Engineering Toolbox. 2 Mart 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ocak 2019. 
  3. ^ Nitrogen (azot) maddesi (İngilizce)

Dış bağlantılar değiştir