Azot nedir, Azot elementinin özellikleri
Azot (N), nîtrojen olarak da bilinir, periyodik tablonun Va grubunda yer alan, ametal özelliğinde kimyasal element. Yer atmosferinin beşte dördünü oluşturan ve bütün canlı maddelerin bileşiminde bulunan renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Edinburgh Üniversitesi’nde tıp öğrencisi olan Daniel Rutherford, bu konudaki çalışmalarını yayımlayan ilk kişi olduğu için genellikle azotun bulucusu (1772) olarak anılırsa da, İngiliz kimyacılar Joseph Priestley ve Henry Cavendish ile İsveçli kimyacı Carl Wilhelm Scheele de azotu hemen hemen aynı tarihte keşfetmişlerdir. Bu gazın bileşik değil, basit bir cisim (element) olduğunu ilk kez Fransız kimyacı Antoine Lavoisier saptamış ve yaşam için tek başına yeterli olmayışını göz önünde tutarak, Yunanca zoe (yaşam) sözcüğünden türettiği azot adım vermiştir. Bugün Batı dillerinde kullanılan nitrojen terimi ise, 1790’da, azotun güherçile oluşturan bir element olduğunu belirtmek amacıyla nitre (güherçile) sözcüğünden türetilmiştir.
Bulunduğu yerler, özellikleri ve kullanımı. Azot, evrendeki bolluğu açısından, elementler arasında altıncı sırayı alır. Yer atmosferinin (havanın) hacimce yüzde 78’ini, ağırlıkça yaklaşık yüzde 75’ini oluşturur. Serbest azot ayrıca bazı göktaşlarının bileşiminde, yanardağ ve maden ocaklarındaki gazlarda, bazı maden suyu kaynaklarında, Güneş’in, bazı yıldızların ve bulutsuların yapısında da bulunur. Azot bileşikleri de yeryüzünde en az serbest azot kadar yaygındır: Güherçile (potasyum nitrat, KNO3) ve Şili güherçilesi (sodyum nitrat, NaNOs) gibi minerallerde; amonyak ve amonyum tuzları halinde atmosferde, yağmur suyunda, toprakta ve kuş gübrelerinde; amonyum (NHÎ), nitrit (NOi ) ve nitrat (NO5 ) iyonları halinde deniz suyunda; proteinler gibi karmaşık organik bileşikler halinde tüm canlıların yapısında bulunur. Hayvanlar, doku proteinlerindeki azotu sebzelerden ve besin olarak aldıkları öbür hayvansal proteinlerden sağlar; bitkiler ise proteinlerini topraktan aldıkları inorganik azot bileşiklerinden ve bir ölçüde havadaki serbest azottan bireşim yoluyla üretir. Fasulye, bakla, nohut, bezelye, yonca gibi baklagillerin köklerinde yaşayan bir bakteri türü havadaki serbest azotu özümler. Bazı havasızyaşar bakteriler ile bazı su yosunları da havanın azotunu doğrudan alabilir. Topraktaki öbür mikroorganizmalar, amonyum tuzlarını nitratlara dönüştürür. Güneş ışığı ve yıldırım, bir miktar azotun atmosferdeki oksijenle birleşerek çeşitli oksitler oluşturmasına yol açar; bu oksitler, yağmurla birlikte nitrik ve nitröz asitler halinde toprağa düşer ve burada nötrleşerek nitrit ve nitratlara dönüşür. Ekilen toprakları azotça zenginleştirmek için, genellikle, bileşiminde nitratlar ve amonyum tuzları bulunan azotlu gübreler kullanılır. Canlıların vücudundaki azot bileşikleri, hayvan dışkı- lan ve çürüyen bitkiler aracılığıyla yeniden toprağa ve havaya karışır; bazı toprak bakterileri de azot bileşiklerini ayrıştırarak element halindeki azotun yeniden atmosfere dönmesine yardımcı olur.
Solunumla alman azot, kanda ve öbür vücut sıvılarında çok az çözünür; basınç arttıkça çözünmüş azot miktarı da artar. Dalgıçlar ve pilotlar gibi, hava basıncının hızla düştüğü ortamlarda çalışanların vurgun yemesi, bu kişilerin kanındaki çözünmüş azotun gaz haline geçmesi ve kabarcıklar oluşturarak damarları tıkamasından ileri gelir.
Sanayide üretilen azotun hemen hemen tümü, sıvı havanın ayrımsal damıtılmasıyla elde edilir. Kaynama noktası (-195,8°C) oksijeninkinden (-183,0°C) daha düşük olan azot, damıtma sırasında en önce buharlaşır. Daha küçük çaplı üretimde, amonyum nitrit (NH4NO2) ya da baryum azotür (BaNö) gibi azot bileşiklerinin ısıtılmasıyla da saf azot elde edilebilir.
Azot gazı, özellikle oda sıcaklığında, kolay kolay kimyasal etkinlik göstermeyen eylemsiz bir maddedir. Bu özelliği nedeniyle, kimya sanayisinde seyreltici, neme ve paslanmaya karşı koruyucu örtü ya da ortamda, oksijen bulunmaması gereken tepkimelerde eylemsiz atmosfer olarak kullanılır. Gıda sanayisinde, gaz halindeki azot besinlerin bozulmasını ve küflenmesini önlemek için, sıvı azot ise besinlerin dondurularak kurutulmasında ve kolay bozulabilir ürünlerin soğutularak taşınmasında kullanılır. Tıpta, kan, kemik iliği, sperm, doku ve bakteriler sıvı azotla hızla dondurularak bozulmadan saklanabilir. Ayrıca, çok düşük sıcaklıklarda sıvılaşan ve kolayca kimyasal tepkimelere girmeyen sıvı azot, düşük sıcaklıkların (kriyojeni) incelenmesinde de son derece elverişlidir.
Yeryüzündeki doğal azot, azot-14 (yüzde 99,63) ve azot-15 (yüzde 0,37) gibi iki kararlı izotopunun karışımıdır. 1919’da İngiliz fizikçi Ernest Rutherford’un azot-14 çekirdeğini alfa parçacıklarıyla bombardıman ederek oksijen-17 çekirdeği ve proton elde etmesi, insan eliyle gerçekleştiren ilk çekirdek dönüşümüdür.
Bileşikleri. Element halindeki azotun en çok tüketildiği alan, azot bileşiklerinin üretimidir. Keskin kokulu, renksiz bir gaz olan amonyak (NH3) üretiminde hidrojen ile birlikte bol miktarda azot kullanılır. Sanayide, amonyak bireşiminde uygulanan temel yöntem Haber-Bosch yöntemidir. Ticari değeri yüksek en önemli iki azot bileşiğinden biri olan amonyak, öbür azot bileşiklerinden birçoğunun üretiminde de başlangıç maddesidir. Sanayide üretilen amonyağın büyük bölümü nitrik aside (HNO3) ve bu asidin tuzlan ile esterleri olan nitratlara dönüştürülür. Büyük bir bölümü de, Solvay yöntemiyle soda (sodyum karbonat, Na2COî) üretiminde tüketilir. Ayrıca, roket yakıtı olarak kullanılan ve sanayideki birçok üretim sürecinin hammaddesi olan hidrazinin (N2H4) üretiminde de amonyaktan yararlanılır. Nitrik asit (kezzap), azotun amonyaktan sonra en önemli ticari bileşiğidir. Renksiz ve çok tahriş edici bir sıvı olan nitrik asit, gübre, boya, ilaç ve patlayıcıların üretiminde yaygın olarak kullanılır. Amonyak ile nitrik asidin tuzu olan amoynum nitrat (NH4NO3), yapay gübrelerin temel azotlu bileşenidir. Azot, oksijenle birleşerek, diazot monoksit ya da azot I oksit (N>0), azot monoksit ya da azot II oksit (NO), azot dioksit ya da azot IV oksit (NO2) gibi çeşitli oksitler oluşturur. Azot oksitlerinin hepsi son derece uçucudur. Güldürücü gaz adıyla da bilinen diazot monoksit bazen anestezide kullanılır; solunduğunda etkisini hafif bir sarhoşluk ve gülme krizi biçiminde gösterir. Azot monoksit, oksijenle hızla tepkimeye girerek azot dioksit verir; azot dioksit de hem nitrik asit üretiminde kullanılan bir ara maddedir, hem de kimyasal süreçlerde ve roket yakıtı olarak kullanılan güçlü bir yükseltgendir. Azotun, genellikle yüksek sıcaklıklarda metallerle doğrudan doğruya birleşmesiyle oluşan katı haldeki nitrürler de önemli azot bileşikleridir. Alaşım çeliklerinin amonyak atmosferinde ısıtılmasına dayanan ve nitrürleme denen metalürji işleminde, çeliğin yüzeyinde oluşarak alaşıma sertlik kazandıran bu nitrürlerdir. Bor, titan, zirkonyum ve tantal nitrürlerin sanayide özel uygulama alanlan vardır; örneğin bor nitrürün (BN) ayn biçimlenmiş bir çeşidi, hemen hemen elmas sertliğinde ve elmastan daha güç oksitlenen, dolayısıyla yüksek sıcaklıklarda kullanılabilen yüksek nitelikli bir aşındırıcıdır.
İnorganik siyanürler CN_ grubu içerir. Çok uçucu ve son derece zehirli olan hidrojen siyanür ya da formonitril (HCN), böcek öldürücü gaz olarak, maden cevherlerinin zenginleştirilmesinde ve çeşitli sanayi süreçlerinde kullanılır. (CN)2 formülündeki siyanojen ya da oksalonitril de kimyasal ara madde ve böcek öldürücü gaz olarak kullanılır.
Grup halinde üç azot atomu (-N3) içeren azitler ve azotürler, azotür asidin organik türevleri (azit) ve inorganik tuzlandır (azotür). Çoğu kararsız ve çarpmaya karşı çok duyarlı olan bu bileşikler, örneğin kurşun azotür (PbNö) tüfek kapsüllerinde ve fünyelerde kullanılır. Azotürler, halojen bileşikleri gibi, azotür grubunun kopmasıyla başka bileşiklerle hızla tepkimeye girer ve çok sayıda bileşik verirler.
Azot, binlerce organik bileşik oluşturur. Bilinen organik bileşiklerin çoğu, amonyağın, hidrojen siyanürün, siyanojenin, nitröz ya da nitrik asidin türevleri olarak kabul edilebilir.
atom numarası 7
atom ağırlığı 14,0067
erime noktası —210°C
kaynama noktası -195,8°C
yoğunluğu (1 atm, 0°C) 1,2506 gr/1 olağan yükseltgenme
durumları —3,+3,+5
elektronların yerleşimi 2-5 ya da ls22s22/>3
beğendim süper olmuş emeğinize sağlık, azotun özellikleri kısa yazılmış istediğim gibi, bu arada sınıfın en çalışkanı benim, kıskanmayın :)