Нитраты. Круговорот азота в природе

 Соли азотной кислоты - нитраты. Некоторые из них называют селитрами. Все соли азотной кислоты хорошо растворимы в воде. Н итраты применяют в качестве минеральных удобрений. Особую ценность представляет нитрат калия КN О з, так как содержит два ценных для растений элемента - азот и калий. Селитры получают при взаимодействии азотной ки слоты с соответствующим основанием или солью: Н N 0 3 + К О Н = К Ш 3 + Н 20 Н N О 3 + N Н 3 = N Н 4N О 3 2 Н N О 3 + К 2С О 3 = 2 К Ш 3 + Н 2О + С О 2 Т Растения поглощ ают нитраты, превращают их в аммиак, затем амм иак превращается в органические соединения. Эти превращения можно представить упрощ енной цепочкой: Нитраты Нитриты Аммиак Органические N03 N 0 2 NНз вещества (белки) П р и гниении происходит обратный процесс Органические вещества Аммиак К Н 3 Так поддерживается азотный баланс в почвах. Однако этот баланс нарушается. Человек уносит связанный азот с полей вместе с урожаем. Также часть амм иака при гниении превращается в свободный азот, который уходит в атмосферу. Природный нитрат натрия N а N 0 3 называется чилийской селитрой, нитрат кальция С а ^ 0 3)2 - норвежской селитрой, а N^N0;;, - аммиачной селитрой. Первой селитрой,известной еще алхимикам, был нитрат калия, ^ 0 3 - индийская селитра. Неметаллы и их соединения 96 Рис. 4.25. Круговорот азота в природе [Азот воздуха)^ Чтобы восстановить азотный баланс, надо вносить в почву азотные удобрения (рис. 4.25). Очень важно знать, что нельзя вносить в почву избыток нитратов! П очем у? Растения способны н акапливать нитраты впрок (запасать!). О ни накапливаю т нитраты в ниж ней части листьев и плодов, ближе к стеблю и корню. Н априм ер, капуста способна собрать в верхних частях листьев примерно 250 мг нитрат-ионов на ки л о ­ грамм сырой массы, а в утолщ ениях - до 1450 мг. В кож уре арбуза может собраться 350 мг нитрат-ионов, а в серединке - всего 20 мг. Д ля человека такие растения с избы тком нитратов очень опасны. Н и тр аты сами по себе не страш ны , опасны нитриты , в которые превращ аю тся нитраты в организме, по схеме: + 5 +3 к ш 3 ® к ш 2 нитрат калия нитрит калия Н итриты вызывают изменения красны х кровяны х телец, которые становятся шоколадными. Развиваю тся различные тяжелые болезни. Кроме того, лиш ние азотные удобрения растворяются в природных водах и загрязняю т их. П и ть такую воду не рекомендуется. Горизонты Из рис. 4.24 видно, что НN03 применяется в производстве взрывчатых веществ. Применение нитратов - селитры для взрывчатых веществ основано на их разложении при нагревании с образованием кислорода: 2^ О 3 = 2^ О 2 + О2^ В момент взрыва происходит множество реакций, которые можно представить суммарным уравнением: 2 ^ О 3 + 3С + 5 = = + 3СО2^ + К25 + ^ Образуются также СО, К2СО3, К25О 4. Газы создают большое давление, т. е. происходит взрыв. Р А Б О Т А В Г Р У П Е ГГ 1. Рассмотрите схему образования азотной кислоты и нитратов в природе: ^(воздуха) ® NО ® NО2 ® НNОз ® Са^ Оз^ Напишите уравнения реакций, укажите условия их протекания. Как азотная кислота попадает из воздуха в почву? 2. Составьте рассказ по схеме круговорота азота в природе. Учтите, что в почву азот поступает в результате деятельности бактерий и гроз. Из почвы уходит с урожаем, при сжигании растительных остатков, а также при гниении в присутствии денитрифицирующих бактерий, которые превращают связанный азот органических веществ в свободный азот. 3. При появлении искры между электрическими проводами образуется бурый газ. Почему? Напишите уравнения соответствующих реакций. 4. Во время грозы в дождевой воде появля тся небольшие количества НNО3. Откуда возникает азотная кислота? Напишите уравнения реакций. Неметаллы и их соединения 97 ^ВО П РО СЫ И УПРАЖНЕНИЯ 1. Охарактеризуй азотную кислоту по плану: а) диссоциация; б) основность; в) название кислотного остатка. 2. Закончи уравнения реакций: Напиши полные и сокращенные ионные уравнения. 3. С какими из указанных веществ будет реагировать разбавленная азотная кислота: Са(0Н)2, А1(0Н}3, Мд0, Р205, С02, Н2504, СаС03, 5Ю2? Какие свойства - общие или специфические - проявляет азотная кислота в каждом случае? 4. Тлеющая лучина при внесении в концентрированную азотную кислоту вспыхивает. Объясни это явление. Ответ подтверди уравнениями реакций. 5. Опиши, где применяется азотная кислота и ее соли. *6. Даны воздух и вода. Как, располагая всеми техническими возможностями, но без каких-либо других веществ, кроме катализаторов, получить соль? Напиши соответствующие уравнения реакций. 7. В трех склянках без этикеток находятся НС, Н2504 и НЫ03. Каким образом можно определить, где какая кислота находится? Напиши соответствующие уравнения реакций. 8. Соль состоит из трех элементов 0, Н и N. В ней на 3 атома кислорода приходится 4 атома водорода и 2 атома азота. Какая это соль? *9. Содержание азота в удобрениях - это его массовая доля в веществе. Определи, какое удобрение наиболее богато азотом: NаN03, Са(Ы03)2, КЫ03, ЫН4Ы03. Назови эти удобрения.