Что измеряется в килограммах азота
Молярная масса азота
Молярная масса азота
Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):
где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Относительная атомная масса атомарного азота равна 14,0067 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 14,0064, а молярная масса:
M(N) = Mr (N) × 1 моль = 14,0067 г/моль.
Известно, что молекула азота двухатомна – N2, тогда, относительная атомная масса молекулы азота будет равна:
Относительная молекулярная масса молекулы азота будет равна 28,0134, а молярная масса:
M(N2) = Mr (N2) × 1 моль = 28,0134 г/моль или просто 28 г/моль.
Азот представляет собой бесцветный газ, не обладающий ни запахом, ни вкусом (схема строения атома представлена на рис. 1), плохо растворимый в воде и других растворителях с очень низкими значениями температур плавления (-210 o C) и кипения (-195,8 o C).
Рис. 1. Строение атома азота.
Известно, что в природе азот может находиться в виде двух изотопов 14 N (99,635%) и 15 N (0,365%). Эти изотопы характеризуются различным содержанием нейтронов в ядре атома, а значит и молярной массой. В первом случае она будет равна 14 г/моль, а во втором – 15 г/моль.
Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.
Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):
где p – давление газа (Па), V – объем газа (м 3 ), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
Примеры решения задач
Определите, какой объем газа, приведенный к нормальным условиям, образуется при разложении нитрита аммония массой 16 г.
Рассчитаем количество вещества нитрита аммония (молярная масса равна – 64,06 г/моль):
Согласно уравнению реакции n(NH4NO2) :n(N2) = 1:1, т.е. n(NH4NO2) = n(N2) = 0,25 моль. Рассчитаем объем выделившегося азота:
| Задание | Вычислите объем азота (нормальные условия), который может прореагировать с магнием массой 36 г. |
| Решение | Запишем уравнение реакции химического взаимодействия магния с азотом: |
Найдем количество вещества магния, вступившего в реакцию (молярная масса равна 24 г/моль):
Содержание
История открытия азота
Окончательное имя «азот» дал французский ученый Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier).
Слово «азот» греческого происхождения и означает «безжизненный».
Способы получения азота
Получение N2 в промышленных масштабах основано на производстве его из воздуха путем фракционной перегонки (см. получение азота).
Виды азота
Закись азота (N2O) не может быть получена из газообразного кислорода и N2, она образуется из азотнокислой соли аммония, которая при осторожном нагревании разлагается на закись азота и воду по реакции:
Газообразный азот относительно инертный по своим свойствам газ без цвета и запаха плотностью 1,25046 кг/м 3 при 0°C и давлении 101,3 кПа. Удельный объем газообразного азота равен 860,4 дм 3 /кг при давлении около 105 Па и температуре 20°C.
Но при высоких температурах ряд металлов (титан, молибден и др.) с азотом образуют нитриды, снижающие механические свойства и поэтому его концентрацию в зоне плавления стремятся ограничить.
Применение азота
Азот нашел применение во многих отраслях промышленности и ниже приведен небольшой список :
Применение азота в сварке
N2 является инертным по отношению к меди и ее сплавам (не растворяется в меди и не реагирует с ней) даже при высоких температурах. Азот применяют, как в чистом виде, так и в составе защитного газовой смеси с аргоном Ar (70-90%) + N2 (30-10%) для сварки меди и ее сплавов.
Возникает логичный вопрос: «Если он образует карбиды, какой смысл его использовать для сварки нержавеющих сталей, в составе которых есть карбидообразующие элементы?»
Все дело в том, что даже сравнительно небольшое содержание N2 увеличивает тепловую мощность дуги. Именно из-за этого свойства, его чаще всего используют не для сварки, а для плазменной резки.
При сварке полуавтоматом нержавейки добавление небольшого количества азота к смеси аргона с кислородом (95-97,5% Ar, 1% O2, 1,5-3% N2) позволяет добиться равномерной аустенитной структуры в сварных швах. При добавлении азота более 10% начинается обильное выделение дыма, но это не оказывает какого-либо негативного влияния на качество сварного шва нержавеющей стали.
При сварке полуавтоматом малоуглеродистых сталей содержание N2 в газовой смеси более 2% вызывает пористость при сварке в один проход. Концентрация N2 менее 0,5% вызывает пористость в сварном шве при многопроходной сварке.
Применение смеси Ar c высоким содержанием N2 для сварки меди и ее сплавов вызывает большое разбрызгивание металла сварочной ванны.
Вредность и опасность азота
Азот относится к нетоксичным газам, но может действовать как простой асфиксант (удушающий газ). Удушье наступает тогда, когда уровень кислорода в воздухе сокращается на 75% или становится ниже нормальной концентрации.
В больших количествах он очень вреден и опасен для организма человека.
Хранение и транспортировка азота
Выпускают азот по ГОСТ 9293 газообразным и жидким. Для сварки и плазменной резки применяют газообразный 1-го (99,6% N2) и 2-го (99,0% N2) сортов.
Хранят и транспортируют его в сжатом состоянии в стальных баллонах по ГОСТ 949.
Баллоны окрашены в черный цвет и надписью желтыми буквами «АЗОТ» на верхней цилиндрической части.
Характеристики азота
Характеристики N2 указаны в таблицах ниже:
Плотность азота, свойства жидкого и газообразного N2
Плотность азота N2 и его теплофизические свойства
В таблице указана плотность азота и его теплофизические свойства в газообразном состоянии в зависимости от температуры и давления. Теплофизические свойства азота даны при температуре от 0 до 1000°С и давлении от 1 до 100 атмосфер.
В таблице даны следующие свойства азота:
Плотность диссоциированного азота при высоких температурах.
Теплопроводность азота в жидком и газообразном состояниях
Теплопроводность диссоциированного азота при высоких температурах.
В таблице даны значения теплопроводности диссоциированного азота при давлении от 0,001 до 100 атмосфер и высоких температурах.
Теплопроводность азота в газообразном состоянии приведена в диапазоне температур 2000…6000 К в размерности Вт/(м·град).
Значение коэффициента теплопроводности азота увеличивается с ростом его температуры и в основном уменьшается при увеличении давления этого газа. Теплопроводность диссоциированного азота в рассмотренных в таблице условиях изменяется в пределах от 0,126 до 6,142 Вт/(м·град).
Теплопроводность жидкого азота на линии насыщения.
В таблице представлены значения коэффициента теплопроводности жидкого азота на линии насыщения при низких температурах.
Теплопроводность жидкого азота указана при температурах 90…120 К (-183…-153°С).
По данным таблицы видно, что теплопроводность азота в жидком состоянии уменьшается с ростом его температуры.
Динамическая вязкость азота в зависимости от температуры и давления
В таблице даны значения коэффициента динамической вязкости азота в зависимости от температуры и давления.
Динамическая вязкость азота (размерность Па·с) указана в диапазоне температуры от 80 до 6000 К и давлении от 1 до 400 атмосфер и от 0,001 до 100 атмосфер.
При температуре азота от 3600 К он начинает частично диссоциировать. С ростом температуры газообразного азоат его динамическая вязкость возрастает. При повышении температуры жидкого азота, значение его динамической вязкости также увеличивается.
Молярная масса азота
Молярная масса азота
Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):
где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Относительная атомная масса атомарного азота равна 14,0067 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 14,0064, а молярная масса:
M(N) = Mr (N) × 1 моль = 14,0067 г/моль.
Известно, что молекула азота двухатомна – N2, тогда, относительная атомная масса молекулы азота будет равна:
Относительная молекулярная масса молекулы азота будет равна 28,0134, а молярная масса:
M(N2) = Mr (N2) × 1 моль = 28,0134 г/моль или просто 28 г/моль.
Азот представляет собой бесцветный газ, не обладающий ни запахом, ни вкусом (схема строения атома представлена на рис. 1), плохо растворимый в воде и других растворителях с очень низкими значениями температур плавления (-210 o C) и кипения (-195,8 o C).
Рис. 1. Строение атома азота.
Известно, что в природе азот может находиться в виде двух изотопов 14 N (99,635%) и 15 N (0,365%). Эти изотопы характеризуются различным содержанием нейтронов в ядре атома, а значит и молярной массой. В первом случае она будет равна 14 г/моль, а во втором – 15 г/моль.
Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.
Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):
где p – давление газа (Па), V – объем газа (м 3 ), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
Примеры решения задач
Определите, какой объем газа, приведенный к нормальным условиям, образуется при разложении нитрита аммония массой 16 г.
Рассчитаем количество вещества нитрита аммония (молярная масса равна – 64,06 г/моль):
Согласно уравнению реакции n(NH4NO2) :n(N2) = 1:1, т.е. n(NH4NO2) = n(N2) = 0,25 моль. Рассчитаем объем выделившегося азота:
| Задание | Вычислите объем азота (нормальные условия), который может прореагировать с магнием массой 36 г. |
| Решение | Запишем уравнение реакции химического взаимодействия магния с азотом: |
Найдем количество вещества магния, вступившего в реакцию (молярная масса равна 24 г/моль):
Что измеряется в килограммах азота
Таблица 1. Сколько весит 1 куб азота, промышленного газа азота при обычных условиях, вес 1 м3 азота N в газообразном состоянии. Объемная плотность инертного газа азота N2 и удельный вес селитряка в гр/см3. Сколько килограмм в кубе азотного газа Nitrogenium, тонн в 1 кубическом метре N2 в газообразном состоянии (простого вещества), кг в 1 кубометре селитророда, тн в 1 м3 органогена.
Объемная плотность селитророда и удельная масса азота в газообразном состоянии приводятся в таблице 1, как дополнительная информация по физическим свойствам инертного газа Nitrogenium (N, N2) при обычных условиях.
ОТЗЫВЫ. Сколько весит 1 куб азота, вес 1 м3 азотного газа N2. Количество килограмм в 1 кубическом метре инертного газа, количество тонн в 1 кубометре селитряка, простого вещества в газообразном состоянии, кг в 1 м3 селитророда. Объемная плотность Nitrogenium, удельная масса органогена, простого вещества в газовом состоянии.
Прочесть отзывы или оставить свой отзыв, комментарий по теме: Сколько весит 1 куб азота N2, вес 1 м3 органогена в газовом состоянии. Количество тонн в 1 кубическом метре инертного газа азота N, количество килограмм в 1 кубометре промышленного газа N при обычных условиях, в 1 м3 селитряка. Объемная плотность азотного газа N, удельная масса Nitrogenium (селитророда в газовом состоянии).
| Главная Новости Металлоконструкции Галерея Контакты |
| © ЧП Колесник 2010-2011 Наш адрес: Днепропетровск, ул. Карла Либкнехта 57 |