Ազոտային և ազոտական թթուների աղեր
ազոտային պարարտանյութեր
9-րդ դասարան
Դասի տեսակը՝ նոր նյութ սովորելը:
Դասի տեսակը- զրույց.
Դասի նպատակներն ու խնդիրները.
Ուսումնական. Սովորողներին ծանոթացնել նիտրատների և նիտրիտների ստացման եղանակներին, հատկություններին և կիրառությանը: Դիտարկենք գյուղմթերքներում նիտրատի բարձր պարունակության խնդիրը: Պատկերացրեք ազոտական պարարտանյութերի, դրանց դասակարգման և ներկայացուցիչների մասին:
Ուսումնական. Շարունակեք զարգացնել հմտությունները. ընդգծեք հիմնականը, հաստատեք պատճառահետևանքային կապեր, նշումներ կատարեք, փորձ կատարեք, գիտելիքները գործնականում կիրառեք:
Ուսումնական. Շարունակել գիտական աշխարհայացքի ձեւավորումը, գիտելիքի նկատմամբ դրական վերաբերմունքի դաստիարակումը.
Մեթոդներ և մեթոդական տեխնիկա:Ուսանողների ինքնուրույն աշխատանք գիտահանրամատչելի գրականությամբ, հաշվետվությունների պատրաստում, լաբորատոր փորձեր և ցուցադրական փորձ, գիտելիքը հետազոտական տարրերով ներկայացնելու երկխոսական մեթոդ, գիտելիքի ընթացիկ վերահսկում թեստի միջոցով:
Դասի կառուցվածքը.
Թեմայի, նպատակների հայտարարություն.
Տնային աշխատանքի հաղորդագրություն և մեկնաբանություններ.
Նոր նյութի ներկայացում (էվրիստիկական զրույց փորձի հիման վրա).
Գիտելիքների ընթացիկ վերահսկում թեստի օգնությամբ.
Ամփոփելով դասը.
Սարքավորումներ և ռեակտիվներ.Անվտանգության պաստառ; աղյուսակներ «Նիտրատների տարրալուծումը տաքացման ժամանակ», «Ազոտական պարարտանյութերի դասակարգում», «Թթուների տեղաշարժի շարք»; թեստ «Ազոտ և դրա միացություններ» (երկու տարբերակ); առաջադրանքների քարտեր:
Դեմո փորձի համարփորձանոթների ցուցադրական տակդիր, ոգելից լամպ, լուցկի, փորձանոթների համար պահարան, կարասի աքցան, երկաթյա գդալ նյութեր այրելու համար, ջահ, երկաթե թերթ՝ սև փոշի այրելու համար, մեծ փորձանոթներ, բամբակյա բուրդ թրջված Ալկալիի խտացված լուծույթ, մի բաժակ ավազով, երեք լաբորատոր ստենդ; նատրիումի հիդրօքսիդի և ծծմբաթթվի խտացված լուծույթներ, բյուրեղային աղեր - կալիումի նիտրատ, պղնձի (II) նիտրատ, արծաթի նիտրատ; փայտածուխ, պղնձի ափսե, ծծումբ, դիֆենիլամինի լուծույթ խտացված ծծմբաթթվի մեջ (մուգ շիշ, 0,1 գ դիֆենիլամին մեկ
10 մլ H 2 SO 4 (կոնց.); կալիումի յոդիդի, նոսր ծծմբաթթվի, կալիումի նիտրիտի լուծույթները; ցուցադրական փորձանոթներում - կաղամբի, ցուկկինի, դդմի բուսական հյութեր; օսլա յոդի թուղթ:
Լաբորատոր փորձերի համար.փորձանոթ երկու ցինկի հատիկներով, երեք դատարկ փորձանոթներով, ապակե ձողերով, երկու փորձանոթով բյուրեղային նիտրատներով (սիսեռի չափով) - բարիումի նիտրատ և ալյումինի նիտրատ, լակմուս, պղնձի (II) նիտրատի, արծաթի նիտրատի, հիդրոքլորի լուծույթներ թթու, բարիումի քլորիդ, թորած ջուր:
Էպիգրաֆ.«Ոչ մի գիտության այնքան փորձեր պետք չեն, որքան քիմիան» (Մայքլ Ֆարադեյ):
ԴԱՍԵՐԻ ԺԱՄԱՆԱԿ
Անվտանգության տեղեկատվություն
Բոլոր նիտրատները դյուրավառ են: Անհրաժեշտ է նիտրատները պահպանել օրգանականից առանձին և ոչ օրգանական նյութեր. Ազոտի օքսիդի (IV) ձևավորման հետ կապված բոլոր փորձերը պետք է իրականացվեն խոշոր փորձանոթներում, որոնք փակված են բամբակյա շվաբրերով, որոնք խոնավացված են խտացված ալկալային լուծույթով: Ազոտական թթուն պետք է պահել մուգ շշերի մեջ՝ պաշտպանված հրդեհից։ Նիտրիտները հատկապես թունավոր են:
Տնային աշխատանք
Օ.Ս.Գաբրիելյանի «Քիմիա-9» դասագիրք, § 26, վարժություն. 7. Ուժեղ աշակերտները ստանում են անհատական առաջադրանքներ:
Անհատական առաջադրանքներ
1. Թարգմանեք հետևյալ գրառումը ալքիմիական լեզվից. «Թունդ օղին» խժռում է «լուսինը»՝ բաց թողնելով «աղվեսի պոչը»։ Ստացված հեղուկի խտացումից առաջանում է «դժոխքի քար», որը սևացնում է գործվածքները, թուղթը և ձեռքերը: Որպեսզի «լուսինը» նորից ծագի, «դժոխքի քարը» թխեք վառարանում։
Պատասխանել.
«Hellstone» - արծաթի նիտրատ - քայքայվում է, երբ տաքանում է արծաթ ձևավորելու համար - «լուսինը բարձրացել է».
2AgNO 3 (կր.) 2Ag + 2NO 2 + O 2:
2.
Հին գիտական տրակտատում նկարագրվում է «կարմիր նստվածք» ստանալու փորձը *. «Սնդիկը լուծվում է ազոտական թթվի մեջ, լուծույթը գոլորշիացվում է, իսկ մնացորդը տաքացվում է մինչև «կարմիր» դառնալը։ Ի՞նչ է «կարմիր նստվածքը»: Գրի՛ր դրա առաջացմանը հանգեցնող ռեակցիաների հավասարումները՝ հաշվի առնելով, որ ստացված միացություններում սնդիկը ունի +2 օքսիդացման աստիճան, և որ սնդիկի վրա ազոտական թթվի ազդեցությունից առաջանում է գազ, որն օդում շագանակագույն է դառնում։
Պատասխանել. Ռեակցիայի հավասարումներ:
Մերկուրի (II) օքսիդ HgO կախված ստացման եղանակից կարմիր է կամ դեղին գույն (Hg 2 O - սև գույն): Սնդիկը չի օքսիդանում օդում սենյակային ջերմաստիճանում։ Երկարատև տաքացման դեպքում սնդիկը միանում է մթնոլորտի թթվածնի հետ՝ ձևավորելով կարմիր սնդիկի (II) օքսիդ. HgO, որն ավելի ուժեղ տաքացնելիս նորից քայքայվում է սնդիկի և թթվածնի.
2HgO \u003d 2Hg + O 2:
Նոր նյութ սովորելը
Ազոտական թթվի աղերի կազմը և անվանակարգը
Ուսուցիչ. Ի՞նչ են նշանակում լատիներեն «nitrogenium» և հունարեն «nitrate» անունները:
Ուսանող. «Նիտրոգենիում» նշանակում է «սելիտրա ծնել», իսկ «նիտրատ»՝ «սելիտրա»։
Ուսուցիչ. Կալիումի, նատրիումի, կալցիումի և ամոնիումի նիտրատները կոչվում են սելիտրաներ. Օրինակ՝ սելիտրա. KNO 3 - կալիումի նիտրատ (հնդկական սելիտրա), NaNO 3 - նատրիումի նիտրատ (չիլիական սելիտրա), Ca(NO 3) 2 - կալցիումի նիտրատ (նորվեգական սելիտրա), NH 4 NO 3 - ամոնիումի նիտրատ (ամոնիում կամ ամոնիումի նիտրատ, բնության մեջ դրա հանքավայրեր չկան): Գերմանական արդյունաբերությունը համարվում է աշխարհում առաջինը, որն աղ է ստացել NH4NO3 ազոտից N 2 օդը և ջրածնային ջուրհարմար է բույսերի սնուցման համար.
Ֆիզիկական հատկություններնիտրատներ
Ուսուցիչ. Նյութի կառուցվածքի և նրա հատկությունների փոխհարաբերությունների մասին մենք իմանում ենք լաբորատոր փորձից:.
Նիտրատների ֆիզիկական հատկությունները
Զորավարժություններ. Երկու փորձանոթները պարունակում են բյուրեղային նիտրատներ՝ Ba(NO 3) 2 և Al (NO 3) 3: Յուրաքանչյուր փորձանոթի մեջ լցնել 2 մլ թորած ջուր, խառնել ապակե ձողով։ Դիտեք աղերի լուծարման գործընթացը: Լուծումները պետք է պահվեն այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի ուսումնասիրվել միջավայրի բնույթը:
Ուսուցիչ. Ինչ են կոչվում աղեր:
Ուսանող. Աղն է բարդ նյութեր, որը բաղկացած է մետաղական իոններից և թթվային մնացորդների իոններից.
Ուսուցիչ. Պետք է կառուցել տրամաբանական շղթա՝ տեսարան քիմիական կապ– բյուրեղային ցանցի տեսակ – մասնիկների փոխազդեցության ուժեր ցանցի տեղամասերում – նյութերի ֆիզիկական հատկություններ.
Ուսանող. Նիտրատները պատկանում են աղերի դասին, ուստի դրանք բնութագրվում են իոնային կապև իոնային բյուրեղյա բջիջորտեղ իոնները միասին են պահվում էլեկտրաստատիկ ուժերով: Նիտրատներ - պինդ բյուրեղային նյութեր, հրակայուն, ջրում լուծվող, ուժեղ էլեկտրոլիտներ.
Նիտրատների և նիտրիտների ստացում
Ուսուցիչ. Նշե՛ք աղեր ստանալու տասը եղանակ՝ հիմնվելով անօրգանական միացությունների ամենակարևոր դասերի քիմիական հատկությունների վրա:.
Ուսանող.
1) Մետաղ + ոչ մետաղ = աղ;
2) մետաղ + թթու = աղ + ջրածին;
3) մետաղի օքսիդ + թթու = աղ + ջուր;
4) մետաղի հիդրօքսիդ + թթու = աղ + ջուր;
5) մետաղի հիդրօքսիդ + թթվային օքսիդ = աղ + ջուր;
6) մետաղի օքսիդ + ոչ մետաղական օքսիդ = աղ;
7) աղ 1 + մետաղի հիդրօքսիդ (ալկալի) = աղ 2 + մետաղի հիդրօքսիդ (չլուծվող հիմք);
8) աղ 1 + թթու (ուժեղ) = աղ 2 + թթու (թույլ);
10) աղ 1 + մետաղ (ակտիվ) = աղ 2 + մետաղ (պակաս ակտիվ):
Աղեր ստանալու հատուկ եղանակներ.
12) աղ 1 + ոչ մետաղ (ակտիվ) = աղ 2 + ոչ մետաղ (պակաս ակտիվ);
13) ամֆոտերային մետաղ+ ալկալի \u003d աղ + ջրածին;
14) ոչ մետաղ + ալկալի \u003d աղ + ջրածին.
Նիտրատներ և նիտրիտներ ստանալու հատուկ եղանակ.
ազոտի օքսիդ (IV) + ալկալի \u003d աղ1 + աղ 2 + ջուր, օրինակ (գրում է գրատախտակին).
Սա ռեդոքս ռեակցիա է, դրա տեսակը դիսմուտացիա կամ անհամաչափություն է:
NO 2-ից թթվածնի առկայության դեպքում և NaOH պարզվում է ոչ թե երկու աղ, այլ մեկ.
Redox ռեակցիայի տեսակը միջմոլեկուլային է։
Ուսուցիչ. Ինչու՞ պետք է ազոտի օքսիդի (IV) ձևավորման փորձերը կատարվեն մեծ փորձանոթներում, որոնք փակված են բամբակյա շվաբրերով, որոնք խոնավ են ջրային ալկալիներով:
Ուսանող. Ազոտի օքսիդը (IV) թունավոր գազ է, այն փոխազդում է ալկալիների հետ և անվնաս է դառնում:
Նիտրատների քիմիական հատկությունները
Աշակերտները լաբորատոր փորձեր են կատարում տպագիր մեթոդով։
Նիտրատների ընդհանուր հատկությունները այլ աղերի հետ
Նիտրատների փոխազդեցությունը մետաղների հետ,
թթուներ, ալկալիներ, աղեր
Զորավարժություններ. Նշե՛ք յուրաքանչյուր ռեակցիայի նշանները, գրե՛ք մոլեկուլային և իոնային հավասարումներ, համապատասխան սխեմաներին.
Cu(NO 3) 2 + Zn ...,
AgNO 3 + HCl ...,
Cu(NO 3) 2 + NaOH ...,
AgNO 3 + BaCl 2 ....
Նիտրատների հիդրոլիզ
Զորավարժություններ. Որոշե՛ք աղերի առաջարկվող լուծույթների միջավայրի ռեակցիան՝ Ba (NO 3) 2 և Al (NO 3) 3։ Գրե՛ք հնարավոր ռեակցիաների մոլեկուլային և իոնային հավասարումները, որոնք ցույց են տալիս լուծույթի միջավայրը:
Նիտրատների և նիտրիտների առանձնահատուկ հատկություններ
Ուսուցիչ. Բոլոր նիտրատները ջերմային առումով անկայուն են: Երբ ջեռուցվում էնրանք քայքայվելթթվածնի առաջացմամբ։ Այլ ռեակցիայի արտադրանքների բնույթը կախված է նիտրատ ձևավորող մետաղի դիրքից էլեկտրաքիմիական լարումների շարքում.
Հատուկ դիրքզբաղեցնում է ամոնիումի նիտրատը, որը քայքայվում է առանց պինդ մնացորդի.
NH 4 NO 3 (կր.) N 2 O + 2H 2 O:
Ուսուցիչը ցուցադրական փորձեր է կատարում:
Փորձ 1. Կալիումի նիտրատի տարրալուծում. Լցնել 2–3 գ բյուրեղային կալիումի նիտրատ մեծ փորձանոթի մեջ, տաքացնել մինչև աղը հալվի։ Հալոցի մեջ գցում ենք երկաթե գդալով նախապես տաքացրած փայտածուխը։ Ուսանողները դիտում են վառ բռնկում և վառվող ածուխ: Փորձանոթի տակ բաժակը փոխարինեք ավազով:
Ուսուցիչ. Ինչո՞ւ է հալված կալիումի նիտրատի մեջ թաթախված ածխը անմիջապես այրվում:
Ուսանող. Սելիտրը քայքայվում է թթվածնի գազի ձևավորմամբ, ուստի նախապես տաքացած ածուխը ակնթարթորեն այրվում է դրա մեջ.
C + O 2 \u003d CO 2:
Փորձ 2. Պղնձի(II) նիտրատի տարրալուծում. Բյուրեղային պղնձի (II) նիտրատը (սիսեռի չափը) տեղադրեք մեծ փորձանոթի մեջ, փակեք փորձանոթը բամբակյա շվաբրով, որը թրջված է խտացված ալկալային լուծույթով: Խողովակը ամրացրեք դարակի մեջ հորիզոնական և տաքացրեք:
Ուսուցիչ. Փնտրեք ռեակցիայի նշաններ.
Աշակերտները դիտում են շագանակագույն գազի NO 2 և պղնձի սև օքսիդի (II) CuO առաջացումը:
Աշակերտը գրատախտակի մոտ գրում է ռեակցիայի հավասարումը.
Redox ռեակցիայի տեսակը ներմոլեկուլային է։
Փորձ 3. Արծաթի նիտրատի տարրալուծում. Շիկացած է փորձանոթում, փակված բամբակյա շվաբրով, որը խոնավ է ալկալիի խտացված լուծույթով, արծաթի նիտրատի մի քանի բյուրեղներով:
Ուսուցիչ. Ի՞նչ գազեր են արտանետվում: Ի՞նչ է մնացել փորձանոթում:
Գրատախտակի մոտ գտնվող ուսանողը պատասխանում է հարցերին, կազմում է ռեակցիայի հավասարումը.
Redox ռեակցիայի տեսակը ներմոլեկուլային է։ Փորձանոթում մնացել է պինդ նստվածք՝ արծաթ։
Ուսուցիչ. Որակական ռեակցիա նիտրատ իոնի նկատմամբ NO 3 - - նիտրատների փոխազդեցությունը մետաղական պղնձի հետ, երբ տաքացվում է խտացված ծծմբաթթվի առկայությամբ կամ H2SO4-ում դիֆենիլամինի լուծույթի հետ (համառ.):
Փորձ 4. Որակական ռեակցիա NO իոնին 3 - . Լցնել մաքրված պղնձե ափսե, մի քանի բյուրեղ կալիումի նիտրատ և մի քանի կաթիլ խտացված ծծմբաթթու մեծ չոր փորձանոթի մեջ: Փակեք փորձանոթը բամբակյա շվաբրով, որը խոնավ է խտացված ալկալային լուծույթով և տաքացրեք:
Ուսուցիչ. Թվարկե՛ք ռեակցիայի նշանները:
Ուսանող. Փորձանոթում հայտնվում են ազոտի օքսիդի (IV) շագանակագույն գոլորշիներ, որոնք ավելի լավ են դիտվում սպիտակ էկրանի վրա, իսկ պղնձի (II) նիտրատի կանաչավուն բյուրեղները հայտնվում են պղնձի ռեակցիայի խառնուրդի սահմանին:.
Ուսուցիչ(ցուցադրում է թթուների հարաբերական ուժի նվազեցման սխեմա): Մի շարք թթուների համաձայն, յուրաքանչյուր նախորդ թթու կարող է հաջորդը հեռացնել աղից:.
Աշակերտը գրատախտակի մոտ կազմում է ռեակցիայի հավասարումները.
KNO 3 (cr.) + H 2 SO 4 (conc.) \u003d KHSO 4 + HNO 3,
Redox ռեակցիայի տեսակը միջմոլեկուլային է։
Ուսուցիչ. Երկրորդ որակական ռեակցիան նիտրատ իոնի նկատմամբ NO 3 - մենք կծախսենք մի փոքր ուշ՝ սննդամթերքում նիտրատների պարունակությունն ուսումնասիրելիս.
Որակական ռեակցիա նիտրիտ իոնի նկատմամբ NO 2 -- նիտրիտների փոխազդեցությունը կալիումի յոդիդի լուծույթի հետԿԻ թթվացված է նոսր ծծմբաթթվով:
Փորձ 5. Որակական ռեակցիա NO իոնին 2 - . Վերցրեք 2-3 կաթիլ կալիումի յոդիդի լուծույթ՝ թթվացված նոսր ծծմբաթթվով և ավելացրեք մի քանի կաթիլ կալիումի նիտրիտ լուծույթ։ Նիտրիտների մեջ թթվային միջավայրկարողանում են օքսիդացնել յոդի I իոնը՝ ազատել I 2-ին, որը հայտնաբերվում է թորած ջրի մեջ թաթախված օսլայի յոդի թղթի միջոցով։
Ուսուցիչ. Ինչպես պետք է օսլայի յոդի թղթի գույնը փոխվի ազատի ազդեցության տակ I2?
Ուսանող. պարզ նյութԵս 2 հայտնաբերվել է կապույտ օսլայով.
Ուսուցիչը գրում է ռեակցիայի հավասարումը.
Ուսուցիչ. Այս արձագանքում NO 2 - օքսիդացնող նյութ է։ Այնուամենայնիվ, կան այլ որակական ռեակցիաներ իոնի նկատմամբ NO 2 - որի մեջ այն վերականգնող նյութ է: Այստեղից կարելի է եզրակացնել, որ իոն NO 3 - ցուցադրում է միայն օքսիդացնող հատկություն, իսկ իոն NO 2 - - ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ նվազեցնող հատկություններ.
Նիտրատների և նիտրիտների օգտագործումը
Ուսուցիչ(դժվար հարց է տալիս): Ինչու՞ է բնության մեջ շատ ազոտ (դա մթնոլորտի մի մասն է), և բույսերը հաճախ վատ բերք են տալիս ազոտային սովի պատճառով:
Ուսանող. Բույսերը չեն կարող կլանել մոլեկուլային ազոտը N 2 օդից։ Սա «կապված ազոտի» խնդիրն է։ Ազոտի պակասի դեպքում քլորոֆիլի առաջացումը հետաձգվում է, ուստի բույսերը ունենում են գունատ կանաչ գույն, ինչի հետևանքով բույսի աճն ու զարգացումը հետաձգվում է։ Ազոտը կենսական նշանակություն ունի կարևոր տարր. Առանց սպիտակուցի չկա կյանք, իսկ առանց ազոտի չկա սպիտակուց:.
Ուսուցիչ. Որո՞նք են մթնոլորտային ազոտի յուրացման ուղիները.
Ուսանող. Ամպրոպի ժամանակ կապված ազոտի մի մասը հող է մտնում։ Գործընթացի քիմիան հետևյալն է.
Ուսուցիչ. Ո՞ր բույսերն են կարողանում բարձրացնել հողի բերրիությունը և ո՞րն է դրանց յուրահատկությունը:
Ուսանող. Այս բույսերը (լյուպին, առվույտ, երեքնուկ, ոլոռ, վեչ) պատկանում են հատիկաընդեղենների ընտանիքին (թիթեռներ), որոնց արմատների վրա զարգանում են հանգուցային բակտերիաներ, որոնք կարող են կապել մթնոլորտային ազոտը՝ այն վերածելով բույսերին հասանելի միացությունների։.
Ուսուցիչ. Բերքահավաքի ժամանակ մարդն ամեն տարի իր հետ տանում է հսկայական քանակությամբ կապված ազոտ։ Նա ծածկում է այդ կորուստը՝ ներմուծելով ոչ միայն օրգանական, այլև հանքային պարարտանյութեր (նիտրատ, ամոնիակ, ամոնիում)։ Ազոտային պարարտանյութերը կիրառվում են բոլոր մշակաբույսերի վրա։ Ազոտը բույսերն ընդունում են ամոնիումի կատիոնի տեսքով։և նիտրատ անիոն NO 3 -.
Ուսուցիչը ցուցադրում է «Ազոտական պարարտանյութերի դասակարգում» սխեման։
Սխեման
Ուսուցիչ. Կարևոր բնութագրիչներից է պարարտանյութի սննդանյութերի պարունակությունը։ Ազոտական պարարտանյութերի սննդանյութի հաշվարկն իրականացվում է ըստ ազոտի պարունակության..
 |
Բույսեր, որոնք ամրացնում են մթնոլորտային ազոտը |
Առաջադրանք. Որքա՞ն է ազոտի զանգվածային բաժինը հեղուկ ամոնիակում և ամոնիումի նիտրատում:
Ամոնիակի բանաձևը NH 3 է:
Ազոտի զանգվածային բաժինը ամոնիակում.
(N) = Ա ռ(N)/ Մ ր(NH 3) 100%,
(N) = 14/17 100% = 82%:
Ամոնիումի նիտրատի բանաձևը NH 4 NO 3 է:
Ամոնիումի նիտրատում ազոտի զանգվածային բաժինը.
(N) = 2 Ա ռ(N)/ Մ ր(NH 4 NO 3) 100%,
Նիտրատների ազդեցությունը շրջակա միջավայրի և մարդու մարմնի վրա
1-ին աշակերտ.Ազոտը՝ որպես հիմնական սննդարար, ազդում է վեգետատիվ օրգանների՝ կանաչ ցողունների և տերևների աճի վրա։ Ազոտական պարարտանյութերը խորհուրդ չի տրվում կիրառել ուշ աշնանը կամ վաղ գարնանը, քանի որ. հալեցնում ջուրըլվանալ պարարտանյութի կեսը: Կարևոր է պահպանել պարարտանյութի կիրառման նորմերը և ժամկետները, դրանք կիրառել ոչ թե անմիջապես, այլ մի քանի քայլով։ Կիրառեք պարարտանյութի դանդաղ գործող ձևեր (պաշտպանիչ թաղանթով պատված հատիկներ), տնկելիս օգտագործեք նիտրատների ցածր կուտակման հակված սորտեր։ Ազոտական պարարտանյութերի օգտագործման մակարդակը 40–60% է։ Ազոտային պարարտանյութերի չափից ավելի օգտագործումը ոչ միայն հանգեցնում է բույսերում նիտրատների կուտակմանը, այլև հանգեցնում է ջրային մարմինների և ստորերկրյա ջրերի աղտոտմանը: Նիտրատներով ջրի աղտոտման մարդածին աղբյուրներն են նաև մետալուրգիան, քիմիական, ներառյալ ցելյուլոզն ու թուղթը, և սննդի արդյունաբերությունը: Ջրային մարմինների աղտոտվածության նշաններից մեկը ջրի «ծաղկումն» է, որն առաջանում է կապտականաչ ջրիմուռների արագ վերարտադրության պատճառով։ Հատկապես ինտենսիվ առաջանում է ձյան հալման, ամառային և աշնանային անձրևների ժամանակ։ Նիտրատների առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (MPC) կարգավորվում է ԳՕՍՏ-ով: Հողում նիտրատ իոնների գումարի համար ընդունվում է 130 մգ/կգ արժեքը, տարբեր ջրային աղբյուրների ջրում՝ 45 մգ/լ։(Ուսանողները գրում են տետրերում. MPC (NO 3 - հողում) - 130 մգ / կգ, MPC (NO 3 - ջրի մեջ) - 45 մգ / լ):
Բույսերի համար նիտրատներն անվնաս են, իսկ մարդկանց և բուսակերների համար՝ վտանգավոր։ Մարդու համար նիտրատների մահացու չափաբաժինը 8–15 գ է, օրական թույլատրելի չափաբաժինը 5 մգ/կգ։ Շատ բույսեր կարողանում են մեծ քանակությամբ նիտրատներ կուտակել, օրինակ՝ կաղամբ, ցուկկինի, մաղադանոս, սամիթ, սեղանի ճակնդեղ, դդում և այլն։
Նման բույսերը կոչվում են նիտրատային կուտակիչներ: Նիտրատների 70%-ը մարդու օրգանիզմ է մտնում բանջարեղենի, 20%-ը՝ ջրի, 6%-ը՝ մսի և ձկան հետ։ Մարդու մարմնում՝ նիտրատների մի մասը ներծծվում է աղեստամոքսային տրակտում անփոփոխ, մյուս մասը՝ կախված միկրոօրգանիզմների առկայությունից, pH արժեքից և այլ գործոններից, կարող է վերածվել ավելի թունավոր նիտրիտների, ամոնիակի, հիդրօքսիլամինի։ NH 2 OH ; նիտրատներից աղիներում կարող են առաջանալ երկրորդային նիտրոզամիններ R 2 N–N=O բարձր մուտագեն և քաղցկեղածին ակտիվությամբ: Փոքր թունավորման նշաններ՝ թուլություն, գլխապտույտ, սրտխառնոց, մարսողության խանգարում և այլն, կատարողականի նվազում, գիտակցության հնարավոր կորուստ:
Մարդու մարմնում նիտրատները փոխազդում են արյան հեմոգլոբինի հետ՝ վերածելով այն մետեմոգլոբինի, որում երկաթը օքսիդանում է մինչև Fe 3+։ և չի կարող ծառայել որպես թթվածնի կրիչ: Այդ իսկ պատճառով նիտրատային սուր թունավորման նշաններից մեկը մաշկի ցիանոզն է։ Պարզվել է ուղղակի կապ չարորակ ուռուցքների առաջացման և օրգանիզմ նիտրատների ընդունման ինտենսիվության և հողում դրանց ավելցուկի միջև:
Փորձառություն. Սննդի մեջ նիտրատների պարունակության ուսումնասիրություն
(որակական ռեակցիա NO 3 նիտրատ իոնի նկատմամբ)
Կաղամբի, ցուկկինի, դդմի 10 մլ բուսական հյութ (սպիտակ ֆոնի վրա) երեք մեծ ցուցադրական խողովակների մեջ դնել։ Յուրաքանչյուր փորձանոթի մեջ լցնել դիֆենիլամինի խտացված ծծմբաթթվի մի քանի կաթիլ լուծույթ:
Լուծույթի կապույտ գույնը ցույց կտա նիտրատ իոնների առկայությունը.
NO 3 - + ինտենսիվ կապույտ գույնի դիֆենիլամին նյութ:
Կապույտ գույնը առկա էր միայն բուսական ոսկրահյութի մեջ, իսկ գույնը ինտենսիվ կապույտ չէր։ Հետեւաբար, ցուկկինի մեջ նիտրատների պարունակությունը աննշան է, իսկ դդումով կաղամբում՝ առավել եւս։
Առաջին օգնություն նիտրատային թունավորման համար
2-րդ աշակերտ.Նիտրատային թունավորման դեպքում առաջին օգնությունը ստամոքսի առատ լվացումն է, ակտիվացված փայտածուխը, աղի լուծողականները՝ Գլաուբերի աղը: Na 2 SO 4 10H 2 O և Epsom աղեր (դառը աղ) MgSO 4 7H 2 O , մաքուր օդ.
Հնարավոր է նվազեցնել նիտրատների վնասակար ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա ասկորբինաթթվի (վիտամին C) օգնությամբ; եթե դրա հարաբերակցությունը նիտրատների հետ 2:1 է, ապա նիտրոզամիններ չեն առաջանում։ Ապացուցված է, որ, առաջին հերթին, վիտամին C-ն, ինչպես նաև E և A վիտամինները, արգելակիչներ են՝ նյութեր, որոնք կանխում և արգելակում են մարդու օրգանիզմում նիտրատների և նիտրիտների փոխակերպումը։ Անհրաժեշտ է սննդակարգ մտցնել ավելի շատ սև և կարմիր հաղարջ, այլ հատապտուղներ և մրգեր (ի դեպ, կախված մրգերում գործնականում նիտրատներ չկան): Եվ մեկ այլ բնական նիտրատ չեզոքացնող նյութ մարդու օրգանիզմում կանաչ թեյն է:.
Բանջարեղենի մեջ նիտրատների կուտակման պատճառները
և օրգանական աճեցման մեթոդները
բուսաբուծություն
3-րդ աշակերտ. Ազոտն առավել ինտենսիվ ներծծվում է ցողունների և տերևների աճի և զարգացման ընթացքում: Երբ սերմերը հասունանում են, հողից ազոտի սպառումը գործնականում դադարում է։ Պտուղները, որոնք հասել են լիարժեք հասունացման, այլևս չեն պարունակում նիտրատներ՝ տեղի է ունենում ազոտի միացությունների ամբողջական փոխակերպում սպիտակուցների: Բայց շատ բանջարեղենի համար արժեւորվում է չհասունացած միրգը (վարունգ, ցուկկինի): Ցանկալի է նման մշակաբույսերը ազոտական պարարտանյութերով պարարտացնել բերքահավաքից ոչ ուշ, քան 2-3 շաբաթ առաջ։ Բացի այդ, նիտրատների ամբողջական վերածումը սպիտակուցների խոչընդոտում է վատ լուսավորությունը, ավելորդ խոնավությունը և սննդանյութերի անհավասարակշռությունը (ֆոսֆորի և կալիումի պակասը): Պետք չէ տարվել ոչ սեզոնային ջերմոցային բանջարեղենով։ Օրինակ, 2 կգ ջերմոցային վարունգը միանգամից կերած կարող է կյանքին վտանգ սպառնացող նիտրատային թունավորման պատճառ դառնալ։ Պետք է նաև իմանալ, թե բույսի որ մասերում են նիտրատները կուտակվում՝ կաղամբում՝ ցողունում, գազարում՝ միջուկում, ցուկկինիում, վարունգում, ձմերուկում, սեխում, կարտոֆիլում՝ կեղևում։ Սեխն ու ձմերուկը չպետք է ուտեն կեղևին հարող չհասունացած միսը։ Ավելի լավ է վարունգը մաքրել և կտրել այն տեղը, որտեղ դրանք ամրացված են ցողունին։ Կանաչ մշակաբույսերում նիտրատները կուտակվում են ցողուններում (մաղադանոս, հազար, սամիթ, նեխուր)։ Բույսերի տարբեր մասերում նիտրատների պարունակությունը անհավասար է. կոթունիկներում, ցողուններում, արմատներում դրանց պարունակությունը 1,5–4,0 անգամ ավելի է, քան տերևներում։ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպությունը համարում է ընդունելի բովանդակություննիտրատներ դիետիկ արտադրանքներում մինչև 300 մգ NO 3 - 1 կգ հումքի դիմաց։(Ուսանողները գրում են իրենց տետրերում. MPC (NO 3 - դիետիկ արտադրանքներում) - 300 մգ / կգ:
Եթե առավելագույնը բարձր պարունակությունՆիտրատները նշվում են ճակնդեղի, կաղամբի, հազարի, կանաչ սոխի մեջ, նիտրատների ամենացածր պարունակությունը՝ սոխի, լոլիկի, սխտորի, պղպեղի և լոբի մեջ։
Էկոլոգիապես մաքուր արտադրանք աճեցնելու համար, առաջին հերթին, անհրաժեշտ է հողի վրա ազոտական պարարտանյութերի ճիշտ կիրառումը՝ խիստ հաշվարկված չափաբաժիններով և օպտիմալ ժամանակներում: Անհրաժեշտ է բանջարեղեն աճեցնել, հատկապես կանաչ կուլտուրաները լավ լույսի ներքո, հողի խոնավության և ջերմաստիճանի օպտիմալ ցուցանիշներով։ Եվ այնուամենայնիվ, նիտրատների պարունակությունը նվազեցնելու համար ավելի լավ է բանջարեղենային մշակաբույսերը կերակրել օրգանական պարարտանյութերով։ Պարարտանյութերի անժամանակ կիրառումը, հատկապես ավելորդ չափաբաժիններով, ներառյալ օրգանական պարարտանյութը՝ գոմաղբը, հանգեցնում է նրան, որ բույս մտած հանքային ազոտային միացությունները ժամանակ չունեն ամբողջությամբ վերածվելու սպիտակուցի:
4-րդ աշակերտ.Գարնանը խանութների ու շուկաների դարակներում հայտնվում են կանաչ կուլտուրաներ՝ հազար, սպանախ, կանաչ սոխ, վարունգ՝ աճեցված ջերմոցում, փակ գրունտում։ Ինչպե՞ս նվազեցնել դրանցում նիտրատների պարունակությունը: Թվարկենք դրանցից մի քանիսը.
1. Նման վաղ մշակաբույսերը, ինչպիսիք են մաղադանոսը, սամիթը, նեխուրը, պետք է ծաղկեփնջի տեսքով դնել ջրի մեջ ուղիղ գծով: արևի լույս. Նման պայմաններում տերևների նիտրատները ամբողջությամբ մշակվում են 2-3 ժամվա ընթացքում, այնուհետև գործնականում չեն հայտնաբերվում: Դրանից հետո կանաչիները կարող են ապահով կերպով օգտագործվել գրավոր:
2. Ճակնդեղը, ցուկկինին, դդումը եփելուց առաջ պետք է մանր կտրատել և 2-3 անգամ լցնել տաք ջրով՝ պահելով 5-10 րոպե։ Նիտրատները շատ լուծելի են ջրում, հատկապես տաք ջրում և լվանում են ջրով (տես թթուների, հիմքերի, աղերի լուծելիության աղյուսակը)։ Լվացքի և մաքրման ժամանակ կորչում է նիտրատների 10-15%-ը։
3. Բանջարեղենը եռացնելը նվազեցնում է նիտրատի պարունակությունը 50-80%-ով։
4. Նվազեցնում է նիտրատների քանակը բանջարեղենի խմորման, աղացման, թթու թթուների մեջ:
5. Երկար պահպանման դեպքում բանջարեղենում նվազում է նիտրատների պարունակությունը։
Բայց չորացնելը, հյութազատումը և տրորելը, ընդհակառակը, ավելացնում են նիտրատների քանակը։
1) բանջարեղեն պատրաստելը.
2) կլեպ;
3) նիտրատների ամենամեծ կուտակման վայրերի հեռացում.
4) թրջող.
Որպեսզի գնահատվի, թե որքանով է իրական նիտրատային թունավորման վտանգը, ուսանողներին առաջարկվում է հաշվարկային առաջադրանք:
Առաջադրանք. Սեղանի ճակնդեղը պարունակում է միջինը 1200 մգ նիտրատ իոն 1 կգ-ում։ Ճակնդեղը մաքրելիս կորչում է նիտրատների 10%-ը, իսկ եփելու ժամանակ՝ եւս 40%-ը։ Արդյո՞ք նիտրատների օրական ընդունումը (325 մգ) կգերազանցվի, եթե օրական 200 գ խաշած ճակնդեղ օգտագործվի:
Տրված է.
մ(ճակնդեղ) = 1 կգ,
Հետ(NO 3 -) \u003d 1200 մգ / կգ,
մառավելագույնը (NO 3 - օրական) = 325 մգ,
մ(ճակնդեղ) \u003d 200 գ (0,2 կգ),
(մաքրման ընթացքում կորուստ) = 10%,
(կորուստը ճաշ պատրաստելու ընթացքում) = 40%:
__________________________________
Գտնել. մ(NO 3 - 200 գ եփած ճակնդեղի մեջ):
Լուծում
1 կգ ճակնդեղ - 1200 մգ NO 3 -,
0,2 կգ ճակնդեղ - Xմգ NO 3 -.
Այստեղից X= 240 մգ (NO 3 -):
Նիտրատ իոնների ընդհանուր կորուստ.
(ԿՈՐՈՒՍՏ NO 3 -) = 10% + 40% = 50%:
Հետևաբար, 240 մգ-ի կեսը կամ NO 3-ի 120 մգ-ը մտնում է օրգանիզմ:
Պատասխանել.Ճակնդեղը մաքրելուց և եռացնելուց հետո պատրաստի արտադրանքի 200 գ (120 մգ NO 3 -) պարունակվող նիտրատների օրական չափաբաժինը (325 մգ) չի գերազանցվում, այն կարելի է ուտել։
Նիտրատներ պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ
Ուսուցիչ. Շատ պայթուցիկ խառնուրդներ պարունակում են օքսիդացնող նյութ (մետաղ կամ ամոնիումի նիտրատներ և այլն) և վառելիք (դիզելային վառելիք, ալյումին, փայտի ալյուր): Ուստի աղեր՝ կալիումի նիտրատ, բարիումի նիտրատ, ստրոնցիումի նիտրատ և այլն, օգտագործվում են պիրոտեխնիկայում։.
Ո՞ր ազոտային պարարտանյութն է ալյումինի և ածուխի հետ միասին պայթուցիկ խառնուրդի մաս՝ ամոնիալ:
Ուսանող. Ամմոնալը պարունակում է նաև ամոնիումի նիտրատ: Հիմնական ռեակցիան, որը տեղի է ունենում պայթյունի ժամանակ.
3NH 4 NO 3 + 2Al 3N 2 + 6H 2 O + Al 2 O 3 + Ք.
Ալյումինի այրման բարձր ջերմությունը մեծացնում է պայթյունի էներգիան։ Ամոնիումի նիտրատի օգտագործումը ամոնիումի բաղադրության մեջ հիմնված է նրա ունակության վրա, որը քայքայվում է դետոնացիայից առաջացման հետ: գազային նյութեր:
2NH 4 NO 3 (կր.) \u003d 2N 2 + 4H 2 O + O 2:
Ահաբեկիչների ձեռքում պայթուցիկները միայն տառապանք են բերում խաղաղ մարդկանց։
Վեց դար շարունակ ռազմական գործերում սեւ փոշու գերիշխանությունը շարունակվեց։ Այժմ այն օգտագործվում է որպես պայթուցիկ հանքարդյունաբերության մեջ, պիրոտեխնիկայում (հրթիռներ, հրավառություն), ինչպես նաև որպես որսորդական վառոդ։ Սև կամ սև փոշին 75% կալիումի նիտրատի, 15% փայտածուխի և 10% ծծմբի խառնուրդ է։
Փորձառություն. Այրվող սև կամ սև փոշի
Պատրաստեք սև փոշի՝ խառնելով 7,5 գ կալիումի նիտրատը, 1 գ ծծումբը և 1,5 գ ածուխը։ Նախքան խառնելը, յուրաքանչյուր նյութ աղացած է ճենապակյա շաղախի մեջ։ Փորձի ցուցադրման ժամանակ խառնուրդը դրվում է կույտի մեջ երկաթե թերթիկի վրա և վառվում վառվող ջահով։ Խառնուրդն այրվում է՝ առաջացնելով ծխի ամպ (խցում):
Ուսուցիչ. Ի՞նչ դեր է խաղում սելիտրաը:
Ուսանող. Սելիտրը տաքացնելիս գործում է որպես օքսիդացնող նյութ:
Նիտրատների և նիտրիտների օգտագործումը բժշկության մեջ
5-րդ աշակերտ. Արծաթի նիտրատ AgNO 3, որը սևացնում է գործվածքները, թուղթը, գրասեղանը և ձեռքերը (լապիս), օգտագործվում է որպես հակամանրէային միջոց մաշկային խոցերի բուժման, գորտնուկների այրման համար։(ուսուցիչը ցույց է տալիս ձեռքի գորտնուկները այրելու տեխնիկան) և որպես հակաբորբոքային միջոց քրոնիկ գաստրիտների և ստամոքսի խոցի դեպքում՝ հիվանդներին նշանակվում է խմել 0,05% լուծույթ։ AgNO 3. Փոշիացված մետաղներ Zn, Mg, Al, խառնված արծաթի նիտրատի հետ, որն օգտագործվում է ճայթրուկների մեջ.
Հիմնական բիսմութ նիտրատ Bi (OH) 2 NO 3 նշանակվում է բանավոր ստամոքսի և տասներկումատնյա աղիքի պեպտիկ խոցի դեպքում՝ որպես տտիպ և հակասեպտիկ միջոց։ Արտաքինից՝ քսուքների, մաշկային բորբոքային հիվանդությունների համար դիմափոշիների մեջ։
Աղ նատրիումի նիտրիտ NaNO 2 օգտագործվում է բժշկության մեջ որպես հակասպազմոդիկ.
Նիտրիտների օգտագործումը սննդի արդյունաբերության մեջ
6-րդ աշակերտ. Նիտրիտները օգտագործվում են նրբերշիկի արտադրության մեջ՝ 7 գ 100 կգ աղացած մսի համար։ Նիտրիտները նրբերշիկին տալիս են վարդագույն գույն, առանց դրանց այն մոխրագույն է, ինչպես եփած միսը, չունի շուկայական տեսք։ Բացի այդ, նրբերշիկի մեջ նիտրիտների առկայությունը անհրաժեշտ է մեկ այլ պատճառով՝ դրանք կանխում են թունավոր թունավոր նյութեր արտադրող միկրոօրգանիզմների զարգացումը։.
Գիտելիքների վերահսկում «Ազոտը և դրա միացությունները» թեստի միջոցով
Տարբերակ I
1. Ամենաուժեղ մոլեկուլը
ա) H 2; բ) F 2; գ) O 2; դ) N 2.
2. Ֆենոլֆթալեինի գունավորումն ամոնիակի լուծույթում.
ա) ազնվամորու; բ) կանաչ;
գ) դեղին; դ) կապույտ:
3. Միացության ազոտի ատոմում օքսիդացման աստիճանը +3 է.
ա) NH 4 NO 3; բ) NaNO 3; գ) NO 2; դ) KNO 2.
4. Պղնձի (II) նիտրատի ջերմային տարրալուծման ժամանակ առաջանում են.
ա) պղնձի (II) նիտրիտ և O 2;
բ) ազոտի օքսիդ (IV) և O 2;
գ) պղնձի օքսիդ (II), շագանակագույն գազ NO 2 և O 2;
դ) պղնձի (II) հիդրօքսիդ, N 2 և O 2:
5. Ո՞ր իոնն է առաջանում դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմով.
ա); բ) NO 3 - ; գ) Cl -; դ) SO 4 2–.
6. Նշեք ուժեղ էլեկտրոլիտներ.
ա) ազոտական թթու;
բ) ազոտային թթու;
գ) ամոնիակի ջրային լուծույթ;
դ) ամոնիումի նիտրատ.
7. Ջրածինը արտազատվում է փոխազդեցության ընթացքում.
ա) Zn + HNO 3 (ռազբ.);
բ) Cu + HCl (լուծույթ);
գ) Al + NaOH + H 2 O;
դ) Zn + H 2 SO 4 (ռազբ.);
ե) Fe + HNO 3 (կոնց.).
8. Գրե՛ք ցինկի ռեակցիայի հավասարումը շատ նոսր ազոտաթթվի հետ, եթե ռեակցիայի արտադրանքներից մեկը ամոնիումի նիտրատն է: Նշեք գործակիցը օքսիդացնող նյութի դիմաց:
9.
Անվանե՛ք A, B, C նյութերը:
Տարբերակ II
1. Ջրի տեղաշարժի մեթոդը չի կարող հավաքվել.
ա) ազոտ; բ) ջրածին;
գ) թթվածին; դ) ամոնիակ.
2. Ամոնիումի իոնի ռեագենտը լուծույթ է.
ա) կալիումի սուլֆատ; բ) արծաթի նիտրատ;
գ) նատրիումի հիդրօքսիդ; դ) բարիումի քլորիդ.
3. Երբ HNO 3 (կոնց.) փոխազդում է պղնձի ափսեների հետ, առաջանում է գազ.
ա) N 2 O; բ) NH 3; գ) NO 2; դ) H 2.
4. Նատրիումի նիտրատի ջերմային տարրալուծումը առաջացնում է.
ա) նատրիումի օքսիդ, շագանակագույն գազ NO 2, O 2;
բ) նատրիումի նիտրիտ և O 2;
գ) նատրիում, շագանակագույն գազ NO 2, O 2;
դ) նատրիումի հիդրօքսիդ, N 2, O 2.
5. Ամոնիումի սուլֆատում ազոտի օքսիդացման աստիճանը.
ա) -3; բ) -1; գ) +1; դ) +3.
6. Հետևյալ նյութերից ո՞րի հետ է խտացված HNO 3-ը փոխազդում նորմալ պայմաններում.
ա) NaOH; բ) AgCl; գ) Ալ; դ) Fe; ե) Cu.
7. Նատրիումի սուլֆատի և արծաթի նիտրատի փոխազդեցության համար նշեք իոնների քանակը կրճատված իոնային հավասարման մեջ.
ա) 1; բ) 2; 3-ին; դ) 4.
8. Գրե՛ք մագնեզիումի և նոսր ազոտական թթվի փոխազդեցության հավասարումը, եթե ռեակցիայի արտադրանքներից մեկը պարզ նյութ է: Նշեք գործակիցը օքսիդացնող նյութի դիմացի հավասարման մեջ:
9. Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումներ հետևյալ փոխակերպումների համար.
Անվանե՛ք A, B, C, D նյութերը:
Թեստի հարցերի պատասխանները
Տարբերակ I
1 - Գ; 2 - ա; 3 - Գ; 4 - մեջ; 5 - ա; 6 - Հայտարարություն; 7 - գ, դ; 8 – 10,
9. A - NH 3, B - NH 4 NO 3, C - NO,
Տարբերակ II
1 - Գ; 2 - մեջ; 3 - մեջ; 4 - բ; 5 - ա; 6 - a, e; 7 - մեջ,
2Ag + + SO 4 2– = Ag 2 SO 4;
8 – 12,
9. A - NO, B - NO 2, C - HNO 3, D - NH 4 NO 3,
Դասի վերջում ուսուցիչն արտահայտում է իր վերաբերմունքը սովորողների կատարած աշխատանքին, գնահատում նրանց կատարումները և պատասխանում։
ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ
Գաբրիելյան Օ.Ս.. Քիմիա-9. Մ.: Բուստարդ, 2001; Գաբրիելյան Օ.Ս., Օստրումով Ի.Գ.. Ուսուցչի ձեռնարկ. Քիմիա. 9-րդ դասարան Մոսկվա: Բուստարդ, 2002; Պիչուգինա Գ.Վ.. Հողում և բույսերում ազոտային միացությունների փոխակերպման մասին գիտելիքների ընդհանրացում. Քիմիան դպրոցում, 1997 թ., թիվ 7; Խարկովսկայա Ն.Լ.,
Լյաշենկո Լ.Ֆ., Բարանովա Ն.Վ.. Զգուշացեք նիտրատներից: Քիմիան դպրոցում, 1999 թ., թիվ 1; Ժելեզնյակովա Յու.Վ., Նազարենկո Վ.Մ.. Կրթական և հետազոտական բնապահպանական նախագծեր. Քիմիան դպրոցում, 2000 թ., թիվ 3։
*«Կարմիր նստվածքը» սնդիկի(II) օքսիդի HgO-ի փոփոխություններից մեկն է: ( Նշում. խմբ.)
Ազոտային թթուն միաբազային թույլ թթու է, որը կարող է գոյություն ունենալ միայն նոսր կապույտ ջրային լուծույթներում և գազային տեսքով: Այս թթվի աղերը կոչվում են նիտրիտներ կամ նիտրիտներ: Նրանք թունավոր են և ավելի կայուն, քան հենց թթունը: Այս նյութի քիմիական բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝ HNO2։
Ֆիզիկական հատկություններ:
1. Մոլային զանգվածհավասար է 47 գ/մոլի:
2. հավասար է առավոտյան 27-ի:
3. Խտությունը 1,6 է։
4. Հալման կետը 42 աստիճան է։
5. Եռման կետը 158 աստիճան է։
Ազոտական թթվի քիմիական հատկությունները
1. Եթե ազոտաթթվով լուծույթը տաքացվի, ապա տեղի կունենա հետևյալ քիմիական ռեակցիան.
3HNO2 (ազոտաթթու) \u003d HNO3 (ազոտական թթու) + 2NO արտազատվում է որպես գազ) + H2O (ջուր)
2. Ջրային լուծույթներում տարանջատվում է և աղերից հեշտությամբ տեղահանվում ավելի ուժեղ թթուներով.
H2SO4 ( ծծմբական թթու) + 2NaNO2 (նատրիումի նիտրիտ) = Na2SO4 (նատրիումի սուլֆատ) + 2HNO2 (ազոտաթթու)
3. Այն նյութը, որը մենք դիտարկում ենք, կարող է դրսևորել ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ վերականգնող հատկություններ: Երբ ենթարկվում են ավելի ուժեղ օքսիդացնող նյութերի (օրինակ՝ քլոր, ջրածնի պերօքսիդ H2O2, օքսիդանում է մինչև ազոտաթթու (որոշ դեպքերում ձևավորվում է ազոտական թթվի աղ).
Վերականգնողական հատկություններ.
HNO2 (ազոտաթթու) + H2O2 (ջրածնի պերօքսիդ) = HNO3 (ազոտական թթու) + H2O (ջուր)
HNO2 + Cl2 (քլոր) + H2O (ջուր) = HNO3 (ազոտական թթու) + 2HCl (աղաթթու)
5HNO2 (ազոտական թթու) + 2HMnO4 \u003d 2Mn (NO3) 2 (մանգանի նիտրատ, ազոտաթթվի աղ) + HNO3 (ազոտական թթու) + 3H2O (ջուր)
Օքսիդացնող հատկություններ.
2HNO2 (ազոտային թթու) + 2HI = 2NO (թթվածնի օքսիդ, որպես գազ) + I2 (յոդ) + 2H2O (ջուր)
Ազոտական թթվի ստացում
Այս նյութը կարելի է ձեռք բերել մի քանի եղանակով.
1. Ազոտի օքսիդը (III) ջրում լուծելիս.
N2O3 (ազոտի օքսիդ) + H2O (ջուր) = 2HNO3 (ազոտաթթու)
2. Ազոտի օքսիդը (IV) ջրում լուծելիս.
2NO3 (ազոտի օքսիդ) + H2O (ջուր) = HNO3 (ազոտական թթու) + HNO2 (ազոտային թթու)
Ազոտային թթվի կիրառում.
- արոմատիկ առաջնային ամինների դիազոտացում;
- դիազոնիումի աղերի արտադրություն;
- օրգանական նյութերի սինթեզում (օրինակ, օրգանական ներկերի արտադրության համար):
Ազոտային թթվի ազդեցությունը մարմնի վրա
Այս նյութը թունավոր է, ունի վառ մուտագեն ազդեցություն, քանի որ ըստ էության այն դեամինացնող նյութ է:
Ինչ են նիտրիտները
Նիտրիտները ազոտաթթվի տարբեր աղեր են։ Նրանք ավելի քիչ դիմացկուն են ջերմաստիճանի նկատմամբ, քան նիտրատները: Անհրաժեշտ է որոշ ներկերի արտադրության մեջ: Օգտագործվում է բժշկության մեջ։
Նատրիումի նիտրիտը առանձնահատուկ նշանակություն է ձեռք բերել մարդկանց համար: Այս նյութն ունի NaNO2 բանաձևը։ Օգտագործվում է որպես կոնսերվանտ Սննդի արդյունաբերությունձկան և մսամթերքի արտադրության մեջ։ Մաքուր սպիտակ կամ թեթևակի դեղնավուն գույնի փոշի է։ Նատրիումի նիտրիտը հիգրոսկոպիկ է (բացառությամբ մաքրված նատրիումի նիտրիտի) և շատ լուծվող H2O-ում (ջրում): Օդում այն կարողանում է աստիճանաբար օքսիդանալ՝ ուժեղ վերականգնող հատկություն ունենալու համար։
Նատրիումի նիտրիտը օգտագործվում է.
Քիմիական սինթեզ՝ դիազո-ամին միացություններ ձեռք բերելու, նատրիումի ազիդի ավելցուկը ապաակտիվացնելու համար, թթվածին, նատրիումի օքսիդ և նատրիումի ազոտ ստանալու, ածխաթթու գազը կլանելու համար.
- արտադրության մեջ սննդամթերք(սննդային հավելում E250). որպես հակաօքսիդանտ և հակաբակտերիալ միջոց;
- որպես հակասառեցնող հավելում բետոնի կառուցվածքների և շինանյութերի արտադրության մեջ, օրգանական նյութերի սինթեզում, որպես մթնոլորտային կոռոզիայի արգելակիչ, ռետինների, պուպերների, պայթուցիկ նյութերի հավելանյութերի լուծույթի արտադրության մեջ. մետաղը մշակելիս թիթեղյա շերտը հեռացնելու և ֆոսֆատացման ժամանակ.
- լուսանկարչության մեջ՝ որպես հակաօքսիդանտ և ռեագենտ;
- կենսաբանության և բժշկության մեջ՝ վազոդիլացնող, հակասպազմոդիկ, լուծողական, բրոնխոդիլացնող; որպես ցիանիդով կենդանիների կամ մարդկանց թունավորման հակաթույն:
Ներկայումս օգտագործվում են նաև ազոտաթթվի այլ աղեր (օրինակ՝ կալիումի նիտրիտ):
Ազոտական թթու
HNO 2-ը թույլ միաբազային թթու է, որը գոյություն ունի միայն նոսր ջրային լուծույթներում:
Ազոտական թթվի աղերը կոչվում են նիտրիտներ: Նիտրիտները շատ ավելի կայուն են, քան HNO 2-ը և բոլորը թունավոր են:
Անդորրագիր:
1. N 2 O 3 + H 2 O \u003d 2HNO 2
Այլապես ինչպե՞ս կարող եք ազոտային թթու ստանալ: ()
Ինչպիսի՞ն է օքսիդացման աստիճանը ազոտաթթվի մեջ:
Սա նշանակում է, որ թթուն ցուցաբերում է ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ նվազեցնող հատկություններ:
Ավելի ուժեղ օքսիդացնող նյութերի ազդեցության տակ այն օքսիդացվում է մինչև HNO 3.
5HNO 2 + 2HMnO 4 → 2Mn(NO 3) 2 + HNO 3 + 3H 2 O;
HNO 2 + Cl 2 + H 2 O → HNO 3 + 2HCl.
2HNO 2 + 2HI → 2NO + I 2 ↓ + 2H 2 O - նվազեցնող հատկություններ
Որակական ռեակցիա նիտրիտ իոնի նկատմամբ ՈՉ 2 – - նիտրիտների փոխազդեցությունը կալիումի յոդիդի լուծույթի հետ ԿԻ թթվացված է նոսր ծծմբաթթվով:
Ինչպե՞ս պետք է օսլայի յոդի թղթի գույնը փոխվի ազատ I 2-ի ազդեցության տակ:
Աղեր ստանալը (նիտրատներ և նիտրիտներ)
Որո՞նք են աղերի ստացման եղանակները, որոնք դուք գիտեք: Ինչպե՞ս կարող եք ստանալ նիտրատներ և նիտրիտներ:
1) Մետաղ + ոչ մետաղ = աղ;
2) մետաղ + թթու = աղ + ջրածին;
3) մետաղի օքսիդ + թթու = աղ + ջուր;
4) մետաղի հիդրօքսիդ + թթու = աղ + ջուր;
5) մետաղի հիդրօքսիդ + թթվային օքսիդ = աղ + ջուր;
6) մետաղի օքսիդ + ոչ մետաղական օքսիդ = աղ;
7) աղ 1 + մետաղի հիդրօքսիդ (ալկալի) = աղ 2 + մետաղի հիդրօքսիդ (չլուծվող հիմք);
8) աղ 1 + թթու (ուժեղ) = աղ 2 + թթու (թույլ);
9) աղ 1 + աղ 2 = աղ 3 + աղ 4
10) աղ 1 + մետաղ (ակտիվ) = աղ 2 + մետաղ (պակաս ակտիվ):
Նիտրատներ և նիտրիտներ ստանալու հատուկ եղանակ.
անհամաչափություն.
Ավելորդ թթվածնի առկայության դեպքում
Ազոտական թթվի աղեր - նիտրատներ
ալկալիական մետաղների նիտրատներ, կալցիում, ամոնիում - սելիտրա
KNO 3 - կալիումի նիտրատ,
NH 4 NO 3 - ամոնիումի նիտրատ:
Ֆիզիկական հատկություններ:
Բոլոր նիտրատները պինդ բյուրեղային նյութեր են՝ սպիտակ գույնի, շատ լուծելի ջրում։ Թունավոր։
Նիտրատների քիմիական հատկությունները
Նիտրատների փոխազդեցությունը մետաղների, թթուների, ալկալիների, աղերի հետ
Զորավարժություններ. Նշե՛ք յուրաքանչյուր ռեակցիայի նշանները, գրե՛ք սխեմաներին համապատասխանող մոլեկուլային և իոնային հավասարումները.
Cu (NO 3) 2 + Zn…,
AgNO 3 + HCl ...,
Cu (NO 3) 2 + NaOH…,
AgNO 3 + BaCl 2 ....
Նիտրատների տարրալուծում
Երբ պինդ նիտրատները տաքացվում են, դրանք բոլորը քայքայվում են թթվածնի արտազատմամբ (բացառություն է կազմում ամոնիումի նիտրատը), մինչդեռ դրանք կարելի է բաժանել երեք խմբի.
Առաջին խումբը բաղկացած է ալկալիական մետաղների նիտրատներից
2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2:
Երկրորդ խումբը հողալկալային մետաղներմինչև պղինձը ներառյալ
2Cu (NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2,
Երրորդ Me խումբը Cu-ից հետո
Hg (NO 3) 2 \u003d Hg + 2NO 2 + O 2,
Ինչու՞ է բնության մեջ շատ ազոտ (դա մթնոլորտի մի մասն է), և բույսերը հաճախ վատ բերք են տալիս ազոտային սովի պատճառով: (Բույսերը չեն կարող օդից կլանել մոլեկուլային ազոտը: Ազոտի պակասի դեպքում քլորոֆիլի առաջացումը հետաձգվում է, բույսի աճն ու զարգացումը հետաձգվում է):
Նշե՛ք մթնոլորտային ազոտի յուրացման ուղիները:
(Կապված ազոտի մի մասը ամպրոպի ժամանակ մտնում է հող։ Լոբազգիներ, որոնց արմատների վրա զարգանում են հանգուցային բակտերիաներ, որոնք կարող են կապել մթնոլորտի ազոտը՝ այն վերածելով բույսերին հասանելի միացությունների։)
Բերքահավաքի ժամանակ մարդն ամեն տարի իր հետ տանում է հսկայական քանակությամբ կապված ազոտ։ Նա ծածկում է այդ կորուստը՝ ներմուծելով ոչ միայն օրգանական, այլև հանքային պարարտանյութեր (նիտրատ, ամոնիակ, ամոնիում)։ Ազոտային պարարտանյութերը կիրառվում են բոլոր մշակաբույսերի վրա։ Բույսերի կողմից ազոտը կլանում է ամոնիումի կատիոնի և նիտրատ անիոնի NO 3-ի տեսքով:
Զեկուցում է ուսանողը
Նիտրատների ազդեցությունը միջավայրըև մարդու մարմինը
Առաջին օգնություն նիտրատային թունավորման համար
Բանջարեղենի մեջ նիտրատների կուտակման պատճառները և էկոլոգիապես մաքուր մշակաբույսերի աճեցման մեթոդները
HNO3, թթվածին պարունակող միահիմն ուժեղ թթու։ Պինդ ազոտական թթուն ձևավորում է երկու բյուրեղային փոփոխություններ մոնոկլինիկ և ռոմբային վանդակներով:
Ազոտական թթուն ցանկացած հարաբերակցությամբ խառնվում է ջրի հետ։ Ջրային լուծույթներում այն գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում է իոնների։
Ստացվում է սինթետիկ ամոնիակի կատալիտիկ օքսիդացումից պլատինե-ռոդիումային կատալիզատորների վրա (Հաբեր մեթոդ) ազոտի օքսիդների (ազոտային գազերի) խառնուրդին, դրանց հետագա կլանմամբ ջրով
4NH3 + 5O2 (Pt) > 4NO + 6H2O
2NO + O2 > 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O > 4HNO3 Այս մեթոդով ստացված ազոտական թթվի կոնցենտրացիան տատանվում է` կախված գործընթացի տեխնոլոգիական դիզայնից, 45-ից մինչև 58%: Առաջին անգամ ազոտական թթուն ստացվել է ալքիմիկոսների կողմից՝ տաքացնելով սելիտրայի և երկաթի սուլֆատի խառնուրդը.
4KNO3 + 2(FeSO4 7H2O) (t°) > Fe2O3 + 2K2SO4 + 2HNO3^ + NO2^ + 13H2O
Մաքուր ազոտական թթուն առաջին անգամ ստացվել է Յոհան Ռուդոլֆ Գլաուբերի կողմից՝ խտացված ծծմբական թթվով սելիտրայի վրա գործելով.
KNO3 + H2SO4(կոնց.) (t°) > KHSO4 + HNO3^
Հետագա թորումը կարելի է ձեռք բերել այսպես կոչված. «ծխող ազոտական թթու», որը գործնականում ջուր չի պարունակում։
Դիմում:
հանքային պարարտանյութերի արտադրության մեջ;
ռազմական արդյունաբերության մեջ;
լուսանկարչության մեջ - որոշ երանգավորման լուծույթների թթվայնացում;
մոլբերտային գրաֆիկայում՝ տպագրական ձևաթղթերի փորագրման համար (փորագրման տախտակներ, ցինկոգրաֆիկ տպագրական ձևեր և մագնեզիումի կլիշեներ):
1. Նոսրացված ազոտական թթուն ցուցաբերում է ուժեղ թթուների բոլոր հատկությունները, ջրային լուծույթներում այն տարանջատվում է հետևյալ սխեմայի համաձայն.
HNO3 H+ + NO3–,
անջուր թթու:
2HNO3® NO2+ + NO3–+ H2O.
Աստիճանաբար, հատկապես լույսի ներքո կամ տաքացնելիս, ազոտական թթուն քայքայվում է, պահեստավորման ընթացքում լուծույթը դառնում է դարչնագույն՝ ազոտի երկօքսիդի պատճառով.
4HNO3 4NO2 + 2H2O + O2.
2. Ազոտական թթուն փոխազդում է գրեթե բոլոր մետաղների հետ։ Նոսրացված ազոտական թթուն ալկալային և հողալկալիական մետաղներով, ինչպես նաև երկաթով և ցինկով, կազմում է համապատասխան նիտրատներ, ամոնիումի նիտրատ կամ ազոտի հեմիօքսիդ՝ կախված մետաղի և ջրի ակտիվությունից.
4Mg + 10HNO3® 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O,
Ծանր մետաղների հետ նոսր թթուն առաջացնում է համապատասխան նիտրատներ, ազատվում է ջուրը և ազոտի օքսիդը, իսկ ավելի ուժեղ նոսրացման դեպքում՝ ազոտը.
5Fe + 12HNO3 (շատ նոսրացված)®5Fe(NO3)3 + N2+ 6H2O,
3Cu + 8HNO3® 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O:
Խտացված ազոտական թթուն, ալկալիների և ալկալիական մետաղների հետ փոխազդեցության ժամանակ, կազմում է համապատասխան նիտրատներ, ջուր և ազատվում է ազոտի հեմիօքսիդ.
8Na + 10HNO3® 8NaNO3 + N2O + 5H2O:
Խտացված թթուն պասիվացնում է այնպիսի մետաղներ, ինչպիսիք են երկաթը, քրոմը, ալյումինը, ոսկին, պլատինը, իրիդիումը, տանտալը, այսինքն. մետաղի մակերեսի վրա ձևավորվում է թթու-անթափանց օքսիդ թաղանթ: Այլ ծանր մետաղներկենտրոնացված ազոտական թթվի հետ փոխազդելիս նրանք ձևավորում են համապատասխան նիտրատներ, ջուր և ազատվում է ազոտի օքսիդ կամ երկօքսիդ.
3Hg + 8HNO3 (սառը)®3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O,
Hg + 4HNO3(gor.)®Hg(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O,
Ag + 2HNO3® AgNO3 + NO2+ 2H2O.
3. Ազոտական թթուն ունակ է լուծելու ոսկին, պլատինը և այլ թանկարժեք մետաղներ, բայց խառնված աղաթթվի հետ։ Նրանց խառնուրդը երեք ծավալների խտացված աղաթթվի և մեկ ծավալի խտացված ազոտական թթվի նկատմամբ կոչվում է «aqua regia»: Aqua regia-ի գործողությունն այն է, որ ազոտական թթուն օքսիդացնում է աղաթթուն՝ վերածելով ազատ քլորի, որը միանում է մետաղների հետ.
HNO3 + HCl ® Cl2 + 2H2O + NOCl,
2NOCl ® 2NO + Cl2.
Թագավորական օղին կարողանում է լուծել ոսկին, պլատինը, ռոդիումը, իրիդիումը և տանտալը, որոնք չեն լուծվում ազոտի մեջ և նույնիսկ ավելին։ աղաթթու:
Au + HNO3 + 3HCl ® AuCl3 + NO + 2H2O,
HCl + AuCl3® H;
3Pt + 4HNO3 + 12HCl ® 3PtCl4 + 4NO + 8H2O,
2HCl + PtCl4® H2:
4. Ոչ մետաղները նույնպես ազոտաթթվով օքսիդանում են համապատասխան թթուների, նոսր թթունն ազատում է ազոտի օքսիդ.
3P + 5HNO3 + 2H2O ® 3H3PO4 + 5NO,
կենտրոնացված թթուն ազատում է ազոտի երկօքսիդը.
S + 6HNO3® H2SO4 + 6NO2+ 2H2O,
Ազոտական թթուն կարող է նաև օքսիդացնել որոշ անօրգանական միացություններ.
3H2S + 8HNO3® 3H2SO4 + 8NO + 4H2O:
HNO2-ը թույլ միաբազային թթու է, որը գոյություն ունի միայն նոսր ջրային լուծույթներում՝ գունավորված թույլ կապույտ գույնով և գազային փուլում։ Ազոտային թթվի աղերը կոչվում են նիտրիտներ կամ նիտրիտներ: Նիտրատները շատ ավելի կայուն են, քան HNO2-ը, դրանք բոլորը թունավոր են:
Գազային փուլում հարթ ազոտաթթվի մոլեկուլը գոյություն ունի երկու կոնֆիգուրացիաներով՝ cis- և trans-: Սենյակային ջերմաստիճանում գերակշռում է տրանս իզոմերը։
Քիմ. սուրբեր
Ջրային լուծույթներում կա հավասարակշռություն.
2HNO2 - N2O3 + H2O - NO^ + NO2^ + H2O
Երբ լուծույթը տաքացվում է, ազոտային թթուն քայքայվում է NO և NO2 արտազատմամբ.
3HNO2 - HNO3 + 2NO^ + H2O:
HNO2-ը մի փոքր ավելի ուժեղ է քացախաթթու. Հեշտությամբ տեղաշարժվում են աղերից ավելի ուժեղ թթուներով.
H2SO4 + Ba(NO2)2 > BaSO4v + HNO2:
Ազոտային թթուն ցուցաբերում է ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ նվազեցնող հատկություններ: Ավելի ուժեղ օքսիդացնող նյութերի (H2O2, KMnO4) ազդեցության տակ այն օքսիդացվում է HNO3.
2HNO2 + 2HI > 2NO^ + I2v + 2H2O;
5HNO2 + 2HMnO4 >2Mn(NO3)2 + HNO3 + 3H2O;
HNO2 + Cl2 + H2O > HNO3 + 2HCl:
Ազոտային թթուն օգտագործվում է առաջնային անուշաբույր ամինների դիազոտիզացման և դիազոնիումի աղերի ձևավորման համար։ Նիտրիտներն օգտագործվում են օրգանական սինթեզում՝ օրգանական ներկերի արտադրության մեջ։
Անդորրագիր:
N2O3 + H2O 2HNO2,
NaNO2 + H2SO4 (0° C)® NaHSO4 + HNO2
AgNO2 + HCl ® AgCl + HNO2
Աղի հատկությունները
Բոլոր նիտրատները ջրի մեջ շատ լուծելի են: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նրանց լուծելիությունը զգալիորեն մեծանում է: Տաքացնելիս նիտրատները քայքայվում են թթվածնի արտազատմամբ։ Ամոնիումի, ալկալիների և հողալկալիական մետաղների նիտրատները կոչվում են սելիտրաներ, օրինակ՝ NaNO3՝ նատրիումի նիտրատ (չիլիական նիտրատ), KNO3՝ կալիումի նիտրատ, NH4NO3՝ ամոնիումի նիտրատ։ Նիտրատները ստացվում են HNO3 ազոտական թթվի ազդեցությամբ մետաղների, օքսիդների, հիդրօքսիդների, աղերի վրա։ Գրեթե բոլոր նիտրատները ջրի մեջ շատ լուծելի են:
Նիտրատները կայուն են սովորական ջերմաստիճանում: Սովորաբար հալչում են համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում (200–600°C), հաճախ քայքայմամբ։
Ալկալիական մետաղների նիտրատները թթվածնի արտազատմամբ քայքայվում են նիտրիտների (և երկարատև տաքացման դեպքում աստիճանաբար քայքայվում են մետաղի օքսիդի, մոլեկուլային ազոտի և թթվածնի, ինչի պատճառով էլ դրանք լավ օքսիդացնող նյութեր են):
Միջին ակտիվության մետաղական նիտրատները քայքայվում են, երբ տաքանում են մետաղական օքսիդների՝ ազոտի երկօքսիդի և թթվածնի արտազատմամբ։
Առավել ոչ ակտիվ մետաղների նիտրատները (ազնիվ մետաղներ) քայքայվում են հիմնականում ազատ մետաղների՝ ազոտի երկօքսիդի և թթվածնի արտազատմամբ։
Նիտրատները բավականին ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են պինդ վիճակ(սովորաբար հալվածի տեսքով), բայց գործնականում չունեն օքսիդացնող հատկություններլուծույթում՝ ի տարբերություն ազոտական թթվի։
Նիտրիտը ազոտային թթվի HNO2 աղ է: Նիտրիտները ջերմային առումով ավելի քիչ կայուն են, քան նիտրատները: Դրանք օգտագործվում են ազո ներկերի արտադրության և բժշկության մեջ։
Ազոտական թթու.Մաքուր ազոտական թթու HNO 3-ը անգույն հեղուկ է՝ 1,51 գ/սմ խտությամբ - 42 ° C-ում, պնդանալով թափանցիկ բյուրեղային զանգվածի մեջ: Օդում այն, ինչպես խտացված աղաթթվին, «ծխում է», քանի որ դրա գոլորշիները ձևավորում են մառախուղի փոքր կաթիլներ՝ «օդի խոնավությամբ,
Ազոտական թթուն ուժով չի տարբերվում, արդեն լույսի ազդեցության տակ այն աստիճանաբար քայքայվում է.
Որքան բարձր է ջերմաստիճանը և ավելի խտացված թթու, այնքան արագ է տարրալուծումը։ Ազատված ազոտի երկօքսիդը լուծվում է թթվի մեջ և տալիս շագանակագույն երանգ։
Ազոտական թթուն ամենաուժեղ թթուներից մեկն է. նոսր լուծույթներում այն ամբողջությամբ քայքայվում է H + և - NO 3 իոնների։
Ազոտական թթվի օքսիդացնող հատկությունները. Ազոտական թթվի բնորոշ հատկությունը նրա ընդգծված օքսիդացման հատկությունն է։ Ազոտական թթու-մեկ
ամենաէներգետիկ օքսիդացնողներից: Շատ ոչ մետաղներ դրանով հեշտությամբ օքսիդանում են՝ վերածվելով համապատասխան թթուների։ Այսպիսով, երբ ծծումբը եփում են ազոտաթթվի հետ, այն աստիճանաբար օքսիդանում է ծծմբաթթվի, ֆոսֆորը՝ ֆոսֆորաթթվի։ Խիտ HNO 3-ի մեջ ընկղմված մխացող ածուխը վառ բռնկվում է:
Ազոտական թթուն գործում է գրեթե բոլոր մետաղների վրա (բացառությամբ ոսկու, պլատինի, տանտալի, ռոդիումի, իրիդիումի)՝ դրանք վերածելով նիտրատների, իսկ որոշ մետաղներ՝ օքսիդների։
Խտացված HNO 3-ը պասիվացնում է որոշ մետաղներ: Լոմոնոսովը նաև հայտնաբերել է, որ երկաթը, որը հեշտությամբ լուծվում է նոսր ազոտական թթվի մեջ, չի լուծվում։
սառը խտացված HNO 3-ում: Հետագայում պարզվել է, որ ազոտաթթուն նման ազդեցություն ունի քրոմի և ալյումինի վրա։ Այս մետաղները տակն են անցնում
կենտրոնացված ազոտաթթվի գործողությունը պասիվ վիճակում.
Ազոտի օքսիդացման աստիճանը ազոտական թթուում 4-5 է։ Գործելով որպես օքսիդացնող նյութ՝ HNO 3-ը կարող է վերածվել տարբեր ապրանքների.
Անդորրագիր.
1. Լաբորատորիայում ազոտական թթուն ստանում են անջուր նիտրատները խտացված ծծմբաթթվի հետ փոխազդելու միջոցով.
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HNO 3:
2. Արդյունաբերության մեջ ազոտական թթվի արտադրությունն ընթանում է երեք փուլով.
1. Ամոնիակի օքսիդացում դեպի ազոտի օքսիդ (II):
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6 H 2 O
2. Ազոտի օքսիդի (II) օքսիդացում ազոտի օքսիդի (IV):
2NO + O 2 → 2NO 2
3. Ազոտի օքսիդի (IV) լուծարումը ջրի մեջ ավելորդ թթվածնով.
4NO 2 + 2H 2 O + O 2 → 4HNO 3
Քիմիական հատկություններ . Ցույց է տալիս թթուների բոլոր հատկությունները։ Ազոտական թթուն ամենաուժեղ հանքային թթուներից մեկն է:
1. Ջրային լուծույթներում այն ամբողջությամբ տարանջատվում է իոնների.
HNO 3 → H + + NO - 3
2. Փոխազդում է մետաղների օքսիդների հետ.
MgO + 2HNO 3 → Mg (NO 3) 2 + H 2 O,
3. Արձագանքում է հիմքերով.
Mg (OH) 2 + 2HNO 3 → Mg (NO 3) 2 + 2H 2 O,
4. Խտացված HNO 3-ը, երբ փոխազդում է ամենաակտիվ մետաղների հետ դեպի Al, կրճատվում է մինչև N 2 O: Օրինակ.
4Ca + 10HNO 3 → 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O+ 5H 2 O
5. Խտացված HNO 3-ը պակաս ակտիվ մետաղների հետ (Ni, Cu, Ag, Hg) փոխազդելիս կրճատվում է մինչև NO 2: Օրինակ:
4HNO 3 + Ni → Ni(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O:
6. Նմանապես, խտացված HNO 3-ը փոխազդում է ոչ մետաղների հետ: Ոչ մետաղը օքսիդացված է։ Օրինակ:
5HNO 3 + Po → HP + 5O 3 + 5NO 2 + 2H 2 O:
Գ ազոտաթթու olis - նիտրատներ երբ տաքացվում են, դրանք քայքայվում են ըստ սխեմայի.
Mg-ից ձախ՝ MeNO 3 → MeNO 2 + O 2
Mg - Cu՝ MeNO 3 → MeO + NO 2 + O 2
դեպի աջ Cu MeNO 3 → Me + NO 2 + O 2
Դիմում.
Ազոտական թթուն օգտագործվում է ազոտական պարարտանյութերի, դեղագործական և պայթուցիկ նյութերի արտադրության համար։
Ջրածին. Ատոմի կառուցվածքը, ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ջրածնի արտադրությունն ու օգտագործումը։
ՋՐԱԾԻՆ, H, քիմիական տարր 1 ատոմային համարով, ատոմային զանգված 1,00794.
Բնական ջրածինը բաղկացած է երկու կայուն նուկլիդների խառնուրդից՝ 1,007825 (խառնուրդում 99,985%) և 2,0140 (0,015%) զանգվածային թվերով։ Բացի այդ, բնական ջրածնի մեջ միշտ կա ռադիոակտիվ նուկլիդի՝ տրիտիում 3 H աննշան քանակություններ (կիսաժամկետ T1 / 2 = 12,43 տարի): Քանի որ ջրածնի ատոմի միջուկը պարունակում է ընդամենը 1 պրոտոն (ատոմի միջուկում չի կարող պակաս պրոտոններ լինել), երբեմն ասում են, որ ջրածինը կազմում է Դ. Ի. Մենդելեևի տարրերի պարբերական համակարգի բնական ստորին սահմանը (չնայած ջրածին տարրը. ինքնին գտնվում է վերին մասի աղյուսակներում): Ջրածին տարրը գտնվում է պարբերական համակարգի առաջին շրջանում։ Այն պատկանում է և՛ 1-ին խմբին (ալկալիական մետաղների IA խումբ), և՛ 7-րդ խմբին (հալոգենների VIIA խումբ)։
Ջրածնի իզոտոպներում ատոմների զանգվածները մեծապես տարբերվում են (մի քանի անգամ)։ Սա հանգեցնում է ֆիզիկական պրոցեսներում նրանց վարքագծի նկատելի տարբերությունների (թորում, էլեկտրոլիզ և այլն) և որոշակի քիմիական տարբերությունների (մեկ տարրի իզոտոպների վարքագծի տարբերությունները կոչվում են իզոտոպային էֆեկտներ, ջրածնի համար՝ իզոտոպների ազդեցությունները առավել նշանակալից են): Ուստի, ի տարբերություն բոլոր մյուս տարրերի իզոտոպների, ջրածնի իզոտոպներն ունեն հատուկ նշաններ և անվանումներ։ 1 զանգվածային թվով ջրածինը կոչվում է թեթև ջրածին կամ պրոտիում (լատ. Protium, հունարեն protos-ից՝ առաջին), որը նշվում է H նշանով, իսկ նրա միջուկը կոչվում է պրոտոն, խորհրդանիշ p. 2 զանգվածային թվով ջրածինը կոչվում է ծանր ջրածին, դեյտերիում (լատիներեն Deuterium, հունարեն deuteros - երկրորդը), այն նշանակելու համար օգտագործվում են 2 H կամ D (կարդալ «de») նշանները, միջուկը d է: դեյտրոն. 3 զանգվածային թվով ռադիոակտիվ իզոտոպը կոչվում է գերծանր ջրածին կամ տրիտում (լատ. Tritum, հունարեն tritos - երրորդ), խորհրդանիշը 3 H կամ T (կարդացեք «նրանք»), t միջուկը տրիտոն է։
Չեզոք չգրգռված ջրածնի ատոմի միակ էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիան 1s1 է։ Միացություններում այն ցուցադրում է օքսիդացման աստիճաններ +1 և ավելի հազվադեպ՝ -1 (վալենտություն I)։ Չեզոք ջրածնի ատոմի շառավիղը 0,0529 նմ է։ Ատոմի իոնացման էներգիան 13,595 ԷՎ է, էլեկտրոնների մերձեցումը՝ 0,75 ԷՎ։ Պաուլինգի սանդղակով ջրածնի էլեկտրաբացասականությունը 2,20 է։ Ջրածինը ոչ մետաղներից է։
Իր ազատ տեսքով այն թեթև, դյուրավառ գազ է՝ առանց գույնի, հոտի և համի։
Ֆիզիկական և Քիմիական հատկություններ: նորմալ պայմաններում ջրածինը թեթև (նորմալ պայմաններում խտությունը 0,0899 կգ/մ 3) անգույն գազ է։ Հալման կետը -259,15°C, եռմանը՝ -252,7°C։ Հեղուկ ջրածինը (եռման կետում) ունի 70,8 կգ/մ 3 խտություն և ամենաթեթև հեղուկն է։ Ստանդարտ էլեկտրոդի պոտենցիալը H 2 / H– ջրային լուծույթում վերցված է հավասար 0-ի: Ջրածինը վատ է լուծվում ջրում. 0 ° C-ում լուծելիությունը 0,02 սմ 3/մլ-ից պակաս է, բայց որոշ մետաղներում այն շատ լուծելի է: (սպունգային երկաթ և այլն), հատկապես լավ՝ մետաղական պալադիումում (մետաղի 1 ծավալի մեջ մոտ 850 ծավալ ջրածին)։ Ջրածնի այրման ջերմությունը 143,06 ՄՋ/կգ է։
Գոյություն ունի երկատոմային H 2 մոլեկուլների տեսքով։ H2-ի տարանջատման հաստատունը ատոմների մեջ 300 K-ում կազմում է 2,56 10–34: H 2 մոլեկուլի ատոմների տարանջատման էներգիան 436 կՋ/մոլ է։ Միջմիջուկային հեռավորությունը H 2 մոլեկուլում 0,07414 նմ է։
Քանի որ H-ի յուրաքանչյուր ատոմի միջուկը, որը մոլեկուլի մաս է կազմում, ունի իր սեփական սպինը, մոլեկուլային ջրածինը կարող է լինել երկու ձևով՝ օրթոհրածնի տեսքով (o-H 2) (երկու սպիններն էլ ունեն նույն կողմնորոշումը) և պարահրոգենի տեսքով ( p-H 2 ) (հետույքները տարբեր կողմնորոշումներ ունեն): Նորմալ պայմաններում նորմալ ջրածինը 75% o-H 2 և 25% p-H 2 խառնուրդ է: p- և o-H 2-ի ֆիզիկական հատկությունները մի փոքր տարբերվում են միմյանցից: Այսպիսով, եթե եռման կետը մաքուր օ-ն 2 20,45 Կ, ուրեմն մաքուր p-n 2 - 20.26 Կ. Միացնելով օ-ն 2-ը p-H 2-ում ուղեկցվում է 1418 Ջ/մոլ ջերմության արտազատմամբ։
H 2 մոլեկուլում ատոմների միջև քիմիական կապի բարձր ամրությունը (որը, օրինակ, օգտագործելով մոլեկուլային ուղեծրային մեթոդը, կարելի է բացատրել նրանով, որ այս մոլեկուլում էլեկտրոնային զույգը գտնվում է կապի ուղեծրում, իսկ թուլացող ուղեծրը՝ չբնակեցված էլեկտրոններով) հանգեցնում է նրան, որ սենյակային ջերմաստիճանում գազային ջրածինը քիմիապես ոչ ակտիվ է: Այսպիսով, առանց տաքացման, պարզ խառնմամբ, ջրածինը արձագանքում է (պայթյունով) միայն գազային ֆտորին (F).
H 2 + F 2 \u003d 2HF + Q.
Եթե սենյակային ջերմաստիճանում ջրածնի և քլորի (Cl) խառնուրդը ճառագայթվում է ուլտրամանուշակագույն լույսով, ապա նկատվում է ջրածնի քլորիդի HCl-ի անմիջական առաջացում։ Ջրածնի ռեակցիան թթվածնի հետ (O) տեղի է ունենում պայթյունով, եթե կատալիզատոր է ավելացվում այս գազերի խառնուրդին՝ մետաղական պալադիում (Pd) (կամ պլատին (Pt)): Երբ բռնկվում է, ջրածնի և թթվածնի (O) խառնուրդը (այսպես կոչված՝ պայթուցիկ գազ) պայթում է, և պայթյուն կարող է տեղի ունենալ այն խառնուրդներում, որոնցում ջրածնի պարունակությունը կազմում է 5-ից մինչև 95 ծավալային տոկոս։ Մաքուր ջրածինը օդում կամ մաքուր թթվածնում (O) հանգիստ այրվում է մեծ քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ.
H 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 O + 285,75 կՋ / մոլ
Եթե ջրածինը փոխազդում է այլ ոչ մետաղների և մետաղների հետ, ապա միայն որոշակի պայմաններում (տաքացում, բարձր ճնշում, կատալիզատորի առկայություն)։ Այսպիսով, ջրածինը շրջելիորեն արձագանքում է ազոտի (N) հետ բարձր ճնշման (20-30 ՄՊա և ավելի) և 300-400 ° C ջերմաստիճանի դեպքում կատալիզատորի՝ երկաթի (Fe) առկայության դեպքում.
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
Նաև միայն տաքացնելիս ջրածինը փոխազդում է ծծմբի (S) հետ՝ առաջացնելով ջրածնի սուլֆիդ H 2 S, բրոմի (Br) հետ՝ առաջացնելով ջրածնի բրոմիդ HBr, յոդի հետ (I)՝ առաջացնելով ջրածնի յոդ HI։ Ջրածինը փոխազդում է ածխի (գրաֆիտի) հետ՝ առաջացնելով տարբեր բաղադրության ածխաջրածինների խառնուրդ։ Ջրածինը ուղղակիորեն չի փոխազդում բորի (B), սիլիցիումի (Si), ֆոսֆորի (P) հետ, այդ տարրերի միացությունները ջրածնի հետ ստացվում են անուղղակի։
Ջրածինը ջեռուցվելիս կարող է փոխազդել ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և մագնեզիումի (Mg) հետ՝ առաջացնելով իոնային կապի բնույթ ունեցող միացություններ, որոնք պարունակում են ջրածին օքսիդացման վիճակում –1: Այսպիսով, երբ կալցիումը ջեռուցվում է ջրածնի մթնոլորտում, ձևավորվում է CaH 2 բաղադրության աղի նման հիդրիդ: Պոլիմերային ալյումինի հիդրիդը (AlH 3) x - ամենաուժեղ վերականգնող նյութերից մեկը - ստացվում է անուղղակիորեն (օրինակ, ալյումինե օրգանական միացությունների օգտագործմամբ): Շատ անցումային մետաղների հետ (օրինակ՝ ցիրկոնիում (Zr), հաֆնիում (Hf) և այլն) ջրածինը ձևավորում է փոփոխական բաղադրության միացություններ (պինդ լուծույթներ)։
Ջրածինը կարողանում է արձագանքել ոչ միայն շատ պարզ, այլև բարդ նյութերի հետ։ Առաջին հերթին, պետք է նշել ջրածնի կարողությունը՝ նվազեցնելու բազմաթիվ մետաղներ դրանց օքսիդներից (օրինակ՝ երկաթ (Fe), նիկել (Ni), կապար (Pb), վոլֆրամ (W), պղինձ (Cu) և այլն): . Այսպիսով, երբ տաքացվում է մինչև 400-450 ° C և բարձր ջերմաստիճան, երկաթը (Fe) ջրածնով կրճատվում է իր ցանկացած օքսիդից, օրինակ.
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O:
Հարկ է նշել, որ միայն շարքում տեղակայված մետաղները կարող են կրճատվել օքսիդներից ջրածնով: ստանդարտ պոտենցիալներմանգանի հետևում (Mn): Ավելին ակտիվ մետաղներ(ներառյալ մանգանը (Mn)) օքսիդներից չեն վերածվում մետաղի:
Ջրածինը ունակ է կրկնակի կամ եռակի կապի մեջ ավելացնել բազմաթիվ օրգանական միացությունների (դրանք այսպես կոչված հիդրոգենացման ռեակցիաներն են): Օրինակ, նիկելի կատալիզատորի առկայության դեպքում կարող է իրականացվել էթիլենի C 2 H 4 հիդրոգենացում, և առաջանում է էթան C 2 H 6.
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6:
Արդյունաբերության մեջ ածխածնի երկօքսիդի (II) և ջրածնի փոխազդեցությունից ստացվում է մեթանոլ.
2H 2 + CO \u003d CH 3 OH:
Այն միացություններում, որոնցում ջրածնի ատոմը միացված է ավելի էլեկտրաբացասական E տարրի ատոմին (E \u003d F, Cl, O, N), մոլեկուլների միջև ձևավորվում են ջրածնային կապեր (նույն կամ երկու տարբեր տարրերի երկու E ատոմները փոխկապակցված են: H ատոմի միջոցով՝ E «... N ... E»», բոլոր երեք ատոմներով, որոնք գտնվում են նույն ուղիղ գծի վրա): Նման կապեր գոյություն ունեն ջրի, ամոնիակի, մեթանոլի և այլնի մոլեկուլների միջև և հանգեցնում են նկատելի. այդ նյութերի եռման կետերի բարձրացում, գոլորշիացման ջերմության բարձրացում և այլն:
Անդորրագիր: Ջրածինը կարելի է ստանալ բազմաթիվ եղանակներով։ Արդյունաբերության մեջ դրա համար օգտագործվում են բնական գազեր, ինչպես նաև նավթի վերամշակման, կոքսացման և ածխի և այլ վառելիքի գազաֆիկացումից ստացված գազերը։ Բնական գազից ջրածնի արտադրության մեջ (հիմնական բաղադրիչը մեթանն է) իրականացվում են դրա կատալիտիկ փոխազդեցությունը ջրային գոլորշու հետ և թերի օքսիդացում թթվածնով (O).
CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 և CH 4 + 1/2 O 2 \u003d CO 2 + 2H 2
Ջրածնի տարանջատումը կոքսից և զտման գազերից հիմնված է դրանց հեղուկացման վրա՝ խորը սառեցման և այն գազերի խառնուրդից հեռացման վրա, որոնք ավելի հեշտությամբ են հեղուկացվում, քան ջրածինը: Էժան էլեկտրաէներգիայի առկայության դեպքում ջրածինը ստացվում է ջրի էլեկտրոլիզի միջոցով՝ հոսանք անցնելով ալկալային լուծույթներով։ Լաբորատոր պայմաններում ջրածինը հեշտությամբ ստացվում է մետաղների փոխազդեցությամբ թթուների, օրինակ՝ ցինկի (Zn) աղաթթվի հետ։
Դիմում: ջրածինը օգտագործվում է ամոնիակի NH3, ջրածնի քլորիդ HCl, մեթանոլ CH 3 OH, բնական ածխաջրածինների հիդրոկրեկինգում (ջրածնի մթնոլորտում ճեղքում) սինթեզում՝ որպես որոշակի մետաղների արտադրության վերականգնող նյութ։ Բնական բուսական յուղերի հիդրոգենացման միջոցով ստացվում է պինդ ճարպ՝ մարգարին։ Հեղուկ ջրածինը օգտագործվում է որպես հրթիռային վառելիք և նաև որպես հովացուցիչ նյութ: Եռակցման ժամանակ օգտագործվում է թթվածնի (O) և ջրածնի խառնուրդ։
Ժամանակին առաջարկվում էր, որ մոտ ապագայում ջրածնի այրման ռեակցիան կդառնա էներգիայի արտադրության հիմնական աղբյուրը, իսկ ջրածնի էներգիան կփոխարինի էներգիայի արտադրության ավանդական աղբյուրներին (ածուխ, նավթ և այլն): Միաժամանակ ենթադրվում էր, որ մեծ մասշտաբով ջրածնի արտադրության համար հնարավոր կլինի օգտագործել ջրի էլեկտրոլիզը։ Ջրի էլեկտրոլիզը բավականին էներգատար գործընթաց է, և ներկայումս արդյունաբերական մասշտաբով էլեկտրոլիզի միջոցով ջրածին ստանալը ոչ շահավետ է: Բայց ակնկալվում էր, որ էլեկտրոլիզը հիմնված կլինի միջին ջերմաստիճանի (500-600°C) ջերմության օգտագործման վրա, որը մեծ քանակությամբ տեղի է ունենում ատոմակայանների շահագործման ժամանակ։ Այս ջերմությունը սահմանափակ կիրառություն ունի, և դրա օգնությամբ ջրածին ստանալու հնարավորությունը կլուծեր և՛ էկոլոգիայի (երբ ջրածինը օդում այրվում է, շրջակա միջավայրի համար վնասակար նյութերի քանակը նվազագույն է առաջանում), և՛ միջին ջերմաստիճանի օգտագործման խնդիրը։ ջերմություն. Սակայն Չեռնոբիլի աղետից հետո ատոմային էներգիայի զարգացումը ամենուր սահմանափակվում է, որպեսզի էներգիայի նշված աղբյուրը դառնում է անհասանելի։ Հետևաբար, ջրածնի՝ որպես էներգիայի աղբյուրի համատարած օգտագործման հեռանկարները դեռևս փոխվում են, առնվազն մինչև 21-րդ դարի կեսերը։
Շրջանառության առանձնահատկությունները Ջրածինը թունավոր չէ, բայց դրա հետ աշխատելիս պետք է մշտապես հաշվի առնել դրա բարձր հրդեհի և պայթյունի վտանգը, իսկ ջրածնի պայթյունի վտանգը մեծանում է գազի՝ նույնիսկ որոշ պինդ նյութերի միջով ցրվելու բարձր ունակության պատճառով: Ջրածնի մթնոլորտում ջեռուցման որևէ աշխատանք սկսելուց առաջ պետք է համոզվել, որ այն մաքուր է (ջրածինը շրջված փորձանոթում վառելիս, ձայնը պետք է լինի ձանձրալի, ոչ թե հաչալու):
27 Միկրոօրգանիզմների դիրքը կենդանի աշխարհի համակարգում. Միկրոօրգանիզմների բազմազանությունը և դրանց ընդհանրությունը այլ օրգանիզմների հետ: Միկրոօրգանիզմների էական հատկանիշներն են՝ փոքր բջիջների չափը, նյութափոխանակության բարձր ակտիվությունը, նրանց նյութափոխանակության բարձր պլաստիկությունը (արագ հարմարվողականությունը փոփոխվող միջավայրի պայմաններին, «համատարածություն»), արագ վերարտադրվելու ունակությունը, վատ ձևաբանական տարբերակումը և նյութափոխանակության մի շարք պրոցեսները:
Միկրոօրգանիզմներ, (մանրէներ) - կենդանի օրգանիզմների խմբի հավաքական անվանումը, որոնք չափազանց փոքր են անզեն աչքով տեսանելի լինելու համար (նրանց բնորոշ չափերը 0,1 մմ-ից պակաս են)։ Միկրոօրգանիզմները ներառում են ինչպես ոչ միջուկային (պրոկարիոտներ՝ բակտերիաներ, արխեաներ), այնպես էլ էուկարիոտներ՝ որոշ սնկեր, պրոտիստներ, բայց ոչ վիրուսներ, որոնք սովորաբար առանձնացվում են առանձին խմբի մեջ։ Միկրոօրգանիզմների մեծ մասը բաղկացած է մեկ բջջից, բայց կան նաև բազմաբջիջ միկրոօրգանիզմներ, ինչպես կան միաբջիջ մակրոօրգանիզմներ, որոնք տեսանելի են անզեն աչքով, օրինակ՝ Thiomargarita namibiensis, Caulerpa սեռի ներկայացուցիչներ (դրանք հսկա պոլիկարիոններ են): Մանրէաբանությունը այս օրգանիզմների ուսումնասիրությունն է։
Միկրոօրգանիզմների նյութափոխանակության ներուժի համատարածությունը և ընդհանուր հզորությունը որոշում է նրանց կարևորագույն դերը նյութերի շրջանառության և Երկրի կենսոլորտում դինամիկ հավասարակշռության պահպանման գործում:
Փոքր տիեզերքի տարբեր ներկայացուցիչների համառոտ ակնարկը, զբաղեցնելով չափերի որոշակի «հատակներ», ցույց է տալիս, որ, որպես կանոն, առարկաների չափերը միանշանակ կապված են դրանց կառուցվածքային բարդության հետ։ Ազատ ապրող միաբջիջ օրգանիզմի չափի ստորին սահմանը որոշվում է բջջի ներսում անկախ գոյության համար անհրաժեշտ ապարատը փաթեթավորելու համար անհրաժեշտ տարածությամբ: Միկրոօրգանիզմների չափերի վերին սահմանի սահմանափակումը, ըստ ժամանակակից հասկացությունների, որոշվում է բջջի մակերեսի և ծավալի փոխհարաբերությամբ։ Բջջային չափերի մեծացմամբ մակերեսը մեծանում է քառակուսու մեջ, իսկ ծավալը խորանարդում, ուստի այս արժեքների միջև հարաբերակցությունը փոխվում է դեպի վերջինը:
Միկրոօրգանիզմները ապրում են գրեթե ամենուր, որտեղ ջուր կա, ներառյալ տաք աղբյուրները, Համաշխարհային օվկիանոսի հատակը, ինչպես նաև երկրակեղևի խորքում: Նրանք էկոհամակարգերում նյութափոխանակության կարևոր օղակ են, հիմնականում հանդես են գալիս որպես քայքայողներ, սակայն որոշ էկոհամակարգերում նրանք կենսազանգվածի միակ արտադրողն են:
Միկրոօրգանիզմներ, որոնք ապրում են տարբեր միջավայրերմասնակցում են ծծմբի, երկաթի, ֆոսֆորի և այլ տարրերի ցիկլին, քայքայում են կենդանական, բուսական ծագման, ինչպես նաև աբիոգեն ծագման օրգանական նյութերը (մեթան, պարաֆիններ), ապահովում են ջրամբարներում ջրի ինքնամաքրումը։
Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր տեսակի միկրոօրգանիզմներն են օգտակար մարդկանց համար: Միկրոօրգանիզմների տեսակների շատ մեծ քանակությունը պատեհապաշտ կամ ախտածին է մարդկանց և կենդանիների համար: Որոշ միկրոօրգանիզմներ վնասում են գյուղատնտեսական մթերքներին, հողը սպառում ազոտով, առաջացնում են ջրային մարմինների աղտոտում և սննդամթերքում թունավոր նյութերի (օրինակ՝ մանրէաբանական տոքսինների) կուտակում։
Միկրոօրգանիզմները բնութագրվում են շրջակա միջավայրի գործոնների գործողության նկատմամբ լավ հարմարվողականությամբ: Տարբեր միկրոօրգանիզմներ կարող են զարգանալ −6°-ից +50-75° ջերմաստիճանում։ Բարձր ջերմաստիճանում գոյատևման ռեկորդը սահմանվել է արխեաների կողմից, որոնց ուսումնասիրված մշակույթներից մի քանիսը աճում են 110 ° C-ից բարձր սնուցող միջավայրերի վրա, օրինակ՝ Methanopyrus kandleri (շտամ 116) աճում է 122 ° C-ում, ինչը ռեկորդային բարձր ջերմաստիճան է բոլոր հայտնիների համար։ օրգանիզմներ.
Բնության մեջ այս ջերմաստիճանով բնակավայրեր գոյություն ունեն ճնշման տակ օվկիանոսների հատակին գտնվող տաք հրաբխային աղբյուրներում (Սև ծխողներ):
Հայտնի են միկրոօրգանիզմներ, որոնք զարգանում են իոնացնող ճառագայթման մակարդակներում, որոնք մահացու են բազմաբջիջ արարածների համար, pH արժեքների լայն տիրույթում, նատրիումի քլորիդի 25% կոնցենտրացիայի դեպքում, թթվածնի տարբեր պարունակության պայմաններում մինչև դրա լիակատար բացակայությունը (Անաէրոբ միկրոօրգանիզմներ):
Միևնույն ժամանակ, պաթոգեն միկրոօրգանիզմները մարդկանց, կենդանիների և բույսերի հիվանդություններ են առաջացնում:
Երկրի վրա կյանքի ծագման մասին ամենալայն ընդունված տեսությունները ենթադրում են, որ նախամիկրոօրգանիզմներն առաջին կենդանի օրգանիզմներն են, որոնք առաջացել են էվոլյուցիայի միջոցով:
Ներկայումս բոլոր միկրոօրգանիզմները բաժանված են 3 թագավորությունների.
1. Պրոկարիոտա. Այս թագավորությանը կարելի է վերագրել բոլոր տեսակի բակտերիաները՝ ռիկետցիան, քլամիդիան, միկոպլազմաները և այլն։ Բջիջներն ունեն մեկ քրոմոսոմ ունեցող միջուկ։ Միջուկը բաժանված չէ բջջի ցիտոպլազմայից։ Պարզ բաժանման ցիկլը սեղմումով: Կան մի շարք յուրահատուկ օրգանելներ, ինչպիսիք են պլազմիդները, մեզոսոմները։ Ֆոտոսինթեզի հնարավորություն չկա։
2. Էվկարիոտա. Այս թագավորության ներկայացուցիչները սնկերն ու նախակենդանիներն են։ Բջիջը պարունակում է միջուկ՝ ցիտոպլազմից սահմանափակված թաղանթով, մի քանի քրոմոսոմներով։ Կան բարձրակարգ կենդանիներին բնորոշ մի շարք օրգանելներ՝ միտոքոնդրիաներ, էնդոպլազմային ցանց, Գոլջիի ապարատ։ Այս թագավորության որոշ ներկայացուցիչներ ունեն քլորոպլաստներ և ունակ են ֆոտոսինթեզի։ Նրանք ունեն բարդ կյանքի ցիկլ:
3. Վիրա. Վիրուսները պատկանում են այս թագավորությանը: Վիրիոնի բնորոշ նշանը նուկլեինաթթվի միայն մեկ տեսակի առկայությունն է՝ ՌՆԹ կամ ԴՆԹ՝ պարփակված կապսիդի մեջ։ Վիրուսը չի կարող ունենալ ընդհանուր արտաքին թաղանթ: Վիրուսի վերարտադրումը կարող է տեղի ունենալ միայն մեկ այլ բջիջում ներկառուցվելուց հետո, որտեղ տեղի է ունենում վերարտադրություն:
