Co wspólnego mają ze sobą zamieszczone w tej galerii zdjęcia?

RMZT8JMyNwI8m

Na ilustracji ukazano koniczynę. Jest to mała roślinka o cienkich zielonych łodygach i podłużnych listkach. Jej kwiaty mają postać fioletowych kulek składających się z wielu drobnych płatków.

R1Hl9axd83xvE

Na ilustracji ukazano widzianą z góry metalową miskę z chipsami. W jej lewej części chipsy mają intensywnie pomarańczowy kolor i są bezładnie rozrzucone. Po prawej stronie miski znajdują się jaśniejsze, grubsze chipsy, które ułożone są w rzędzie, jeden za drugim.

R18afLvFNLBCV

Na ilustracji ukazano nurka wodnego i płynącą obok niego ośmiornicę. Nurek ubrany jest w kostium do nurkowania o krótkich rękawach i nogawkach, na twarzy ma maskę, a na plecach zamontowaną ma butlę z tlenem. Ośmiornica jest duża o jasnożółtej barwie. Jej macki są rozłożone na boki, co wskazuje na to, że została ona uchwycona w trakcie ruchu. W tle zdjęcia przepływa niewielka grupa ryb.

R1TuZ0Aom3kA2

Na ilustracji ukazano wnętrze samochodu obserwowane z perspektywy osoby stojącej przy samochodzie od strony siedzenia pasażera. Z kierownicy oraz z kokpitu po stronie pasażera zwisają białe, nienadmuchane poduszki powietrzne.

Czy wiesz, co wspólnego mają ze sobą te zdjęcia? Odpowiedź na to pytanie znajdziesz w poniższym wątku.

Azot – występowanie i obieg w przyrodzie

Azot jest gazem będącym składnikiem powietrza – stanowi około $78\mathrm{\%}$ jego objętości. Co ciekawe, pomimo tego zajmuje dopiero piąte miejsce pod względem rozpowszechnienia we Wszechświecie.

Azot jest jednym z najważniejszych pierwiastków chemicznych. Wchodzi między innymi w skład wielu związków chemicznych budujących organizmy żywe. Do związków tych zaliczamy między innymi białka oraz kwasy nukleinowe ($\text{DNA}$ i $\text{RNA}$). 

Azot pełni także ważną rolę w rozwoju roślin – warunkuje ich prawidłowy rozwój, pobudza wzrost oraz nadaje im intensywnie zieloną barwę. Reguluje również pobieranie innych składników pokarmowych przez rośliny, co wpływa na jakość i wielkość plonów.

Tylko niektóre rośliny, zwane motylkowymi (np. groch, fasola, orzeszki ziemne), za pomocą bakterii występujących w ich korzeniach (tak zwanych bakterii brodawkowych), mają zdolność pobierania azotu z powietrza i wykorzystywania go do tworzenia związków chemicznych budujących komórki roślinne. Pozostałe rośliny muszą pobierać azot z gleby, gdzie pierwiastek ten znajduje się w postaci odpowiednich związków chemicznych.

Poniżej przedstawiono wybrane rośliny motylkowe.

R15CRjL0jmzJ2

Na ilustracji ukazano cztery cienkie łodygi grochu siewnego o długich, wąskich liściach, zakończone białymi i różowymi kwiatami o dużych płatkach, przypominającymi kwiaty storczyka.

RsFjM7oDTEFNp

Na ilustracji ukazano rozgałęzioną łodygę soi. Ma ona duże, owalne liście oraz owoce kształtem przypominające owoce fasoli, pokryte licznymi, krótkimi włoskami.

RK65Vp5vZ20Oa

Na ilustracji ukazano gęsto rosnące, intensywnie zielone pędy kozieradki, zakończone trzema małymi liśćmi o sercowatym kształcie.

Związki azotu mogą być wprowadzane do gleby w postaci odpowiednich nawozów sztucznych, skąd wraz z wodą są pobierane przez rośliny. Cykliczny proces, polegający na przyswajaniu, przekształcaniu oraz oddawaniu azotu i jego związków chemicznych, nazywamy obiegiem azotu w przyrodzie.

Schemat obiegu azotu w przyrodzie zilustrowano na poniższej grafice. Zapoznaj się z zawartymi na niej informacjami, a następnie wykonaj polecenie $2$.

Obecność niektórych roślin na danym podłożu pozwala ocenić, czy gleba jest bogata, czy uboga w azot. Przykładowo masowe występowanie na badanym terenie między innymi skrzypu, szczawiu lub jaskra, wskazuje na niską zawartość azotu w glebie. Rośliny te mają bowiem niewielkie zapotrzebowanie na azot.

Poniżej przedstawiono wybrane rośliny, których obecność świadczy o tym, że gleba na danym terenie jest uboga w związki azotu.

RwkgqcXypCmUj

Na ilustracji ukazano wiele cienkich pędów skrzypu polnego. Łodygi są jasnobrązowe, a liście bardzo cienkie, długie i opadające, wyglądem przypominają igły.

R1Drlgg6KRzh8

Na ilustracji ukazano rosnący na polu szczaw zwyczajny. Jego liście są owalne i podłużne, zaostrzone na końcach. Kwiaty są fioletowe i bardzo drobne, zebrane w luźny kwiatostan.

RkWLPIawozY2n

Ilustracja przedstawia łąkę pokrytą drobnymi, żółtymi, pięciopłatkowymi kwiatkami znajdującymi się na końcach cienkich łodyżek. W rozmytym tle widoczna jest zielona roślinność.

RuAAwXxZcwXYg

Ilustracja przedstawia krzak wrzosu. Na zdjęciu widać gałązki z wielokwiatowymi, rozgałęzionymi szczytowymi gronami koloru różowo‑białego. Gdzieniegdzie na wierzchołkach widoczne są zielone elementy.

W miarę użyźniania tego obszaru odpowiednimi nawozami azotowymi (tak zwanymi saletramisaletrysaletrami), rośliny te zaczną obumierać. Po pewnym czasie na nawożonym terenie mogą pojawić się między innymi: pokrzywa, rdest bądź jasnota biała.

Poniżej przedstawiono wybrane rośliny, których obecność świadczy o tym, że gleba na danym terenie jest bogata w związki azotu.

RY4PTTFOi6KBO

Ilustracja przedstawia krzak pokrzywy. Ukazano długie, pokryte cienkimi włoskami łodygi oraz zielone, ułożone naprzeciwlegle, ząbkowane liście pokryte włoskami.

RfP1w7GFNywd3

Ilustracja przedstawia białe kwiaty o grzbiecistej, dwuwargowej budowie. Kwiaty wyrastają dookoła łodyżek znad zielonoszarych listków.

R51O1IJmYvX9O

Grafika przedstawia łąkę porośniętą zieloną roślinnością, z której przebijają się białe i bladoróżowe kłosokształtne kwiatostany.

R1Lma85vbQIti

Ilustracja przedstawia błękitny kwiatek z czternastoma podłużnymi płatkami. W rozmytym tle widoczna jest inna roślinność dookoła.

Azot jako pierwiastek chemiczny

Azot jest pierwiastkiem chemicznym należącym do niemetali. W układzie okresowym położony jest w $15.$ grupie i w $2.$ okresie.

W powietrzu azot występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek.

Ciekawostka

Podczas oddychania, oprócz tlenu, do płuc transportowany jest także azot. Pierwiastek ten nie uczestniczy w procesach metabolizmu i jest obojętny dla organizmu człowieka. Jednak przy zbyt gwałtownej zmianie ciśnienia (np. podczas szybkiego wynurzania się nurka z wody lub rozszczelnienia kabiny samolotu) tworzy we krwi pęcherzyki powodujące zatory i odcięcie dopływu tlenu do komórek.

Efektem są: bóle i zawroty głowy, podwójne widzenie, zaburzenia ruchu, bóle stawów, utrata przytomności, a nawet śmierć. Opisane dolegliwości, zwane chorobą kesonowąchoroba kesonowachorobą kesonową (lub chorobą dekompresyjną), jako pierwsi odczuli poławiacze pereł i łowcy gąbek. Na tę samą przypadłość zapadają budowniczowie mostów, którzy długo przebywają w kesonach, czyli suchych komorach wypełnionych sprężonym powietrzem, ustawianych na dnie rzek.

Na poniższych zdjęciach przedstawiono kabinę (komorę) dekompresyjną wykorzystywaną często przez nurków, którzy z różnych przyczyn zbyt szybko wynurzyli się z wody. Dekompresja polega na powolnej zmianie ciśnienia otoczenia z wysokiego na niskie. W efekcie nagromadzony w organizmie nurka azot zostaje z niego stopniowo usuwany.

R16KsNApvKrs9

Na ilustracji ukazano komorę dekompresyjną znajdującą się w magazynie, widzianą z perspektywy osoby stojącej na ukos od niej. Komora ma kształt umieszczonego na metalowej podstawie, ustawionego poziomo walca z wypukłymi podstawami. Jego dolna połowa ma kolor niebieski, a górna – biały, z umieszczonym w ramce niebieskim napisem: Southern Oceanics Dive Systems. W jednej z bocznych ścianek znajduje się jedno okrągłe okno, a w przedniej – dwa. Do tylnej części komory przyłączona jest prostokątna skrzynka, w której znajdują się różnokolorowe zawory i kable. Jeden z kabli prowadzi do lewego okna w przedniej ściance komory. Z lewej strony urządzenia znajdują się metalowe butle z gazem, a naprzeciwko niego ustawione są dwa krzesła: brązowe oraz czarne na kółkach.

R6CDlQR8HadVz

Na ilustracji ukazano wnętrze komory dekompresyjnej widziane z perspektywy osoby stojącej w jej wejściu – z prawej strony znajdują się otwarte, niebieskie metalowe drzwi z dwoma uchwytami. Ściany komory są zaokrąglone i białe. Po lewej stronie znajduje się małe, okrągłe okno, a pod nim i obok niego poprowadzone są dwie metalowe rury. Przez rurę umieszczoną pod oknem przewieszony jest zwinięty czarny kabel. Podobny kabel poprowadzony jest również pod sufitem. W mniej więcej jednej trzeciej długości komory znajduje się okrągłe przejście prowadzące do jej drugiej części. Znajduje się tam niebieski materac, a w lewym rogu komory przewiązano czarne kable. W prawej ścianie umieszczona jest okrągła wypukłość z uchwytami, która przypomina drzwi. Z sufitu komory zwisa niewielka lampka. W tylnej ścianie znajduje się małe, okrągłe okno.

Otrzymywanie i badanie właściwości azotu

Jedną z metod otrzymywania azotu w laboratorium chemicznym jest ostrożne ogrzewanie związku chemicznego o nazwie dichromian($\text{VI}$) amonu. Otrzymaj azot opisaną metodą i zbadaj jego właściwości fizykochemiczne. W tym celu wykonaj doświadczenie $1$. Jeśli nie masz możliwości samodzielnego wykonania doświadczenia, zapoznaj się ze schematycznymi rysunkami obrazującymi jego przebieg. Wspomniane rysunki mieszczą się bezpośrednio pod instrukcją.

Doświadczenie 1

R1wzsk08aV9cU

Uwaga: Doświadczenie wykonaj w asyście osoby dorosłej, pod sprawnie działającym wyciągiem i z zachowaniem wszelkich środków ostrożności. Pamiętaj, że dichromian(VI) amonu jest substancją wybuchową, rakotwórczą (kancerogenną) i szkodliwą dla środowiska. Pod żadnym pozorem nie wysypuj tej substancji do ścieków. Wykonując doświadczenia, pamiętaj o odzieży i okularach ochronnych. Pracuj przy włączonym dygestorium. Postaraj się, żeby chroniąca Cię szyba wyciągu, była możliwie jak najniżej opuszczona. Problem badawczy: Jakie właściwości fizykochemiczne ma azot?. Hipoteza: Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Azot jest bezbarwnym, bezwonnym i palnym gazem, dobrze rozpuszczalnym w wodzie. Hipoteza 2: Azot jest bezbarwnym, bezwonnym i niepalnym gazem, praktycznie nierozpuszczalnym w wodzie. Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: dichromian(VI) amonu; zimna woda; płyta grzewcza (laboratoryjna); łyżka laboratoryjna; kolba stożkowa z tubusem bocznym i korkiem; rurka odprowadzająca; probówka; korek do probówki; statyw na probówki; krystalizator; łuczywo; zapałki. Instrukcja: 1. Za pomocą łyżki laboratoryjnej umieść w kolbie niewielką ilość dichromianu(VI) amonu. 2. Kolbę zatkaj korkiem, a do tubusa bocznego zamontuj rurkę odprowadzającą. 3. Koniec rurki odprowadzającej umieść w krystalizatorze z zimną wodą, w którym znajduje się odwrócona dnem do góry probówka wypełniona wodą (koniec rurki odprowadzającej umieść bezpośrednio w opisanej probówce). 4. Włącz płytę grzewczą i powoli ogrzewaj dichromian(VI) amonu, obserwując zachodzące zmiany. 5. Kiedy w zanurzonej w wodzie probówce nie będzie już cieczy, ostrożnie wyjmij tą probówkę z wody i zamknij ją korkiem. Następnie umieść probówkę w statywie. 5. Wyjmij korek z probówki i włóż do niej zapalone łuczywo.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, w którym zbadano właściwości azotu.

Problem badawczy:

Jakie właściwości fizykochemiczne ma azot?

Hipoteza:

Azot jest bezbarwnym, bezwonnym i niepalnym gazem, praktycznie nierozpuszczalnym w wodzie.

Co było potrzebne:

• dichromian($\text{VI}$) amonu;

• zimna woda;

• płyta grzewcza (laboratoryjna);

• łyżka laboratoryjna;

• kolba stożkowa z tubusem bocznym i korkiem;

• rurka odprowadzająca;

• probówka;

• korek do probówki;

• statyw na probówki;

• krystalizator;

• łuczywo;

• zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Przy pomocy łyżki laboratoryjnej w kolbie umieszczono porcję dichromianu($\text{VI}$) amonu. Kolbę zatkano korkiem, a do tubusa bocznego podłączono wężyk odprowadzający. Drugi koniec wężyka umieszczono w probówce, ułożonej do góry dnem i zanurzonej w krystalizatorze wypełnionym wodą. Probówka też wypełniona była wodą. Kolbę umieszczono na płycie grzewczej i rozpoczęto łagodne ogrzewanie. Ogrzewanie kontynuowano do momentu, aż w probówce nie znajdowała się już ciecz. Probówkę ostrożnie wyjęto z wody, nie obracając jej, i zatkano korkiem. Następnie umieszczono ją w statywie, otwarto i włożono płonące łuczywo.

Obserwacje:

Pomarańczowe ciało stałe w czasie ogrzewania stopniowo zmienia zabarwienie na ciemnozielone. Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz, który „wypycha” wodę z probówki umieszczonej w krystalizatorze. Po wprowadzeniu zapalonego łuczywa do probówki wypełnionej gazem zaobserwowano, że płomień zgasł.

Wnioski:

Dichromian($\text{VI}$) amonu ulega termicznemu rozkładowi z wydzieleniem dwóch gazowych produktów – pary wodnej oraz azotu. Probówkę zanurzoną w krystalizatorze wypełnia azot. Azot jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. W związku z tym, że udało się go zebrać do zanurzonej w wodzie (i początkowo wypełnionej wodą) probówki, można wnioskować, że gaz ten jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Płomień łuczywa w kontakcie z azotem gaśnie. Oznacza to, że azot jest gazem niepalnym i nie podtrzymującym spalania.

RBnEHWwb6AOSh

Z lewej strony ilustracji znajduje się kolba stożkowa ustawiona na płycie grzewczej, zawierająca niewielką ilość pomarańczowego proszku, podpisanego jako „dichromian amonu(<math aria‑label="sześć">VI) ${\left({\text{NH}}_4\right)}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_{7 \left(\text{s}\right)}$". Kolba zatkana jest korkiem, a do tubusa bocznego podłączono wężyk odprowadzający. Drugi koniec wężyka umieszczono w probówce ułożonej do góry dnem i zanurzonej w krystalizatorze wypełnionym wodą, opisanym jako „zimna woda". Probówka również wypełniona jest wodą.

R1X0wZeWSvjYM

Z lewej strony ilustracji znajduje się kolba stożkowa ustawiona na płycie grzewczej, zawierająca niewielką ilość pomarańczowego proszku, podpisanego jako „dichromian amonu(<math aria‑label="sześć">VI) ${\left({\text{NH}}_4\right)}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_{7 \left(\text{s}\right)}$". Kolba zatkana jest korkiem, a do tubusa bocznego podłączono wężyk odprowadzający. Drugi koniec wężyka umieszczono w probówce, ułożonej do góry dnem i zanurzonej w krystalizatorze wypełnionym wodą, opisanym jako „zimna woda". W probówce, która również wypełniona jest wodą, widoczne są powstające bąbelki.

R1SV9dinyRWF9

Na ilustracji ukazano probówkę zatkaną korkiem, opisaną jako „azot".

Rgaw2BlRRvfEQ

Z lewej strony ilustracji znajduje się probówka opisana jako „azot", do której wylotu od góry zbliżane jest palące się łuczywo. Z prawej strony ilustracji ukazano tę samą probówkę, opisaną jako „azot". Tym razem łuczywo zostało częściowo umieszczone w probówce i jest zgaszone.

1

Polecenie 4

Zapisz obserwacje i wnioski z przeprowadzonego doświadczenia $1$.

R1UkBk7hC89lM

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

W obserwacjach zanotuj informacje o barwie i zapachu otrzymanego gazu. Zwróć również uwagę na to, co pozostało w probówce po ogrzaniu jej zawartości. We wnioskach odnieś się do postawionej hipotezy.

Pokaż odpowiedź

Poniżej znajdują się przykładowe obserwacje i wnioski z przeprowadzonego doświadczenia. Ile z zawartych w nich informacji znajduje się w zapisanych przez Ciebie obserwacjach i wnioskach?

Obserwacje:
Pomarańczowe ciało stałe w czasie ogrzewania stopniowo zmienia zabarwienie na ciemnozielone. Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz, który „wypycha” wodę z probówki umieszczonej w krystalizatorze. Po wprowadzeniu zapalonego łuczywa do probówki wypełnionej gazem zaobserwowano, że płomień zgasł.

Wnioski:
Dichromian($\text{VI}$) amonu ulega termicznemu rozkładowi z wydzieleniem dwóch gazowych produktów – pary wodnej oraz azotu. Probówkę zanurzoną w krystalizatorze wypełnia azot. Azot jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. W związku z tym, że udało się go zebrać do zanurzonej w wodzie (i początkowo wypełnionej wodą) probówki, można wnioskować, że gaz ten jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Płomień łuczywa w kontakcie z azotem gaśnie. Oznacza to, że azot jest gazem niepalnym i nie podtrzymującym spalania.

Uwaga! Probówkę wypełnia azot. Para wodna skrapla się w kontakcie z zimną wodą i pozostaje w krystalizatorze. Azot nie skropli się w warunkach prowadzenia analizowanego doświadczenia (gaz ten skrapla się w temperaturze około $\text{–196}{}^{\circ }\text{C}$).

RTsAtLLrhRxtS

Wybierz poprawne dokończenie poniższego zdania.

Bezbarwny i bezwonny gaz, wydzielający się w przebiegu doświadczenia, to: Możliwe odpowiedzi: 1. azot., 2. wodór., 3. tlen., 4. chlor.

W czasie ogrzewania dichromian($\text{VI}$) amonu ulega termicznemu rozkładowi na tlenek chromu($\text{III}$) (substancję o ciemnozielonym zabarwieniu, praktycznie nierozpuszczalną w wodzie), azot oraz wodę. Równanie opisanej reakcji chemicznej ma postać:

gdzie: $T$ oznacza temperaturę.

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że azot jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. Rozpuszczalność azotu w wodzie jest bardzo mała. W temperaturze $20{}^{\circ }\text{C}$, pod normalnym ciśnieniem, wynosi tylko $0,00189\text{g}/100\text{g}$ wody (dla porównania rozpuszczalność chlorku sodu (soli kuchennej) w wodzie, w tych samych warunkach, wynosi $36\text{g}/100\text{g}$ wody). Dzięki temu, że azot jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie i nie reaguje z nią, możemy gaz ten zbierać „nad” wodą.

W kontakcie z azotem płomień łuczywa gaśnie. Oznacza to, że azot jest gazem niepalnym i nie podtrzymuje spalania.

Azot jest gazem pozbawionym smaku. Gęstość azotu w temperaturze $25{}^{\circ }\text{C}$ i pod ciśnieniem $1 \text{atm}$ ($1 \text{atm}=\mathrm{1013,25} \text{hPa}$) wynosi $\mathrm{1,146} \frac{\text{kg}}{{\text{m}}^3}$, podczas gdy gęstość powietrza w tych samych warunkach jest równa $\mathrm{1,185} \frac{\text{kg}}{{\text{m}}^3}$. Gęstość azotu jest zatem zbliżona do gęstości powietrza. Nieco większa gęstość powietrza wynika z faktu, że jest w nim obecny tlen, który charakteryzuje się gęstością większą od azotu (gęstość tlenu w analizowanych warunkach ciśnienia i temperatury wynosi $\mathrm{1,309} \frac{\text{kg}}{{\text{m}}^3}$).

Polecenie 6

W poniższej tabeli zamieszczono wartości temperatury wrzenia i topnienia azotu (pod ciśnieniem $1013 \text{hPa}$).

Temperatura wrzenia azotu	Temperatura topnienia azotu
$\text{–195,8}{}^{\circ }\text{C}$	$\text{–210,0}{}^{\circ }\text{C}$

Indeks górny Źródło: Mizerski W., Małe tablice. Chemia, Warszawa 2019, s. 16. Indeks górny koniec^{Źródło: Mizerski W., Małe tablice. Chemia, Warszawa 2019, s. 16.}

Rle3RWAtvNPcv

Na podstawie danych zawartych w tabeli ustal, w jakim stanie skupienia znajduje się azot w podanych poniżej temperaturach (pod ciśnieniem $1013 \text{hPa}$). Do każdej ze wskazanych poniżej temperatur dopasuj nazwę odpowiedniego stanu skupienia.

Na podstawie danych zawartych w tabeli ustal, w jakim stanie skupienia znajduje się azot w podanych poniżej temperaturach (pod ciśnieniem $1013 \text{hPa}$). Do każdej ze wskazanych poniżej temperatur dopasuj nazwę odpowiedniego stanu skupienia.

Pokaż podpowiedź

Możesz skorzystać z narysowanego poniżej wykresu:

RYR27MaLg8fSn

Na ilustracji ukazano oś skierowaną w prawo, pod jej strzałką zapisano „wzrost temperatury". Oś podzielono na trzy części, kolejno od lewej są to: zielona z napisem „ciało stałe", pomarańczowa z napisem „ciecz" i niebieska z napisem „gaz". Pomiędzy poszczególnymi częściami znajdują się dwie czarne rozdzielające je kreski. Pierwsza od lewej opisana jest jako „temperatura topnienia", a druga jako „temperatura wrzenia".

W odpowiednie miejsca na osi wstaw określone wartości temperatur.

Za odkrywcę azotu uważa się szkockiego chemika i fizyka Daniela RutherfordaDaniel RutherfordDaniela Rutherforda (czyt. ruterforta). W $1772$ roku, jako pierwszy „wyizolował” on czysty azot z powietrza. W tym samym czasie, niezależnie od Rutherforda, swoje prace nad azotem prowadzili Carl Sheele (czyt. karl szele), Joseph Priestley (czyt. dżozef pristlej) oraz Antoine Lavoisier (czyt. antuan lawłazier).

Obecnie, na skalę przemysłową azot otrzymuje się z powietrza. Wspomniana metoda polega w uproszczeniu na skropleniu powietrza i tak zwanej destylacjidestylacjadestylacji frakcjonowanej uzyskanej cieczy. Destylacja jest metodą rozdziału mieszanin ciekłych, wykorzystującą różnice w temperaturach wrzenia ich składników.

Azot po raz pierwszy został skroplony w $1883$ roku przez polskich uczonych – Karola OlszewskiegoKarol OlszewskiKarola Olszewskiego i Zygmunta WróblewskiegoZygmunt WróblewskiZygmunta Wróblewskiego – pracowników Uniwersytetu Jagiellońskiego.

RhJr7Nh0F892P

Na ilustracji ukazano leżące na szarych kafelkach suche płatki czerwonej róży, które pokruszyły się i rozsypały w wyniku rzucenia kwiatu na podłogę. Obok leży również łodyga, która odłączyła się od reszty rośliny.

Zastosowanie azotu

Gazowy azot (${\text{N}}_2$) stanowi atmosferę ochronną w opakowaniach artykułów spożywczych (np. w chipsach) i farmaceutycznych. Sprężonego azotu używa się do rozpylania cieczy, np. w dezodorantach. Gaz ten stanowi również składnik specjalnych mieszanin wykorzystywanych przez płetwonurków w czasie nurkowania.

Ciekły azot jest stosowany jako środek chłodzący – między innymi do zamrażania materiału biologicznego, np. próbek krwi, tkanek, zastawek serca, oraz podczas zabiegów rehabilitacyjnych – do miejscowych znieczuleń. Wykorzystuje się go również w chirurgii serca i podczas transfuzji krwi. Dużą popularnością ciekły azot cieszy się również w tak zwanej kuchni molekularnej, gdzie znalazł zastosowanie zarówno podczas przyrządzania posiłków, jak i zamrażania potraw.

Azot w postaci związków chemicznych jest stosowany między innymi w produkcji nawozów sztucznych i materiałów wybuchowych.

Wybrane zastosowania azotu przedstawiono na poniższej mapie.

Z azotu otrzymuje się amoniak oraz tlenki azotu – związki o dużym znaczeniu przemysłowym. Za jedno z najważniejszych odkryć uważa się opracowanie metody otrzymywania amoniaku (${\text{NH}}_3$) z azotu atmosferycznego.

Dokonał tego, w przeddzień $\text{I}$ wojny światowej, Fritz HaberFritz HaberFritz Haber (niemiecki chemik pochodzenia żydowskiego), za co w $1918 \text{r}.$ otrzymał Nagrodę Nobla. Równanie reakcji, zachodzącej podczas syntezy amoniaku metodą opracowaną przez Habera, ma postać:

gdzie: $T$ oznacza temperaturę, a $K$ – katalizator.

Gazowy azot stanowi atmosferę ochronną w opakowaniach artykułów spożywczych i farmaceutycznych. Sprężonego azotu używa się do rozpylania cieczy, np. w dezodorantach. W postaci związków chemicznych jest stosowany w produkcji nawozów sztucznych i materiałów wybuchowych.

Ciekawostka

Członkowie Koła Naukowego „Skrzyneczka” z Wydziału  Mechaniczno‑Energetycznego Politechniki Wrocławskiej skonstruowali, na bazie samochodu typu Fiata $126\text{p}$, pojazd napędzany ciekłym azotem. Nie wydziela on żadnych spalin i może osiągać prędkość $27 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Jednak, między innymi ze względu na koszty, nie rozpowszechniono produkcji wspomnianego pojazdu na skalę przemysłową.

RiN2UKWasju9s

Zdjęcie przedstawia pojazd zbudowany na bazie szkieletu Fiata sto dwadzieścia sześć pe ze skomplikowanym układem białych rurek na dachu. Gruby przewód od tych rurek biegnie do układu znajdującego się gdzieś pod srebrną częścią obudowy z ocynkowanej stali lub aluminium. Pojazd ma dwa miejsca siedzące, jest pozbawiony szyb i drzwi. Stoi na betonowej płycie przed oszklonym budynkiem uczelni.

Ciekawostka

Tlenek azotu($\text{II}$), o wzorze sumarycznym $\text{NO}$, to związek chemiczny, który został odkryty, podobnie jak tlen, w $1770 \text{r.}$ przez Josepha Priestleya. Jednak dopiero w $1997 \text{r.}$ zauważono, że związek ten powstaje fizjologicznie w komórkach śródbłonka, a niektóre leki (nitrogliceryna i pokrewne leki nasercowe) powodują jego dodatkowe wytwarzanie w organizmie.

Szczególne zainteresowanie tym związkiem chemicznym nastąpiło w chwili, gdy okazało się, że tlenek ten wywołuje rozszerzenie naczyń krwionośnych. W $1992 \text{r.}$ prestiżowy magazyn Science uznał tlenek azotu($\text{II}$) za „cząsteczkę roku”, a liczba publikacji naukowych na jego temat znacząco wzrosła.

Za badania nad tlenkiem azotu($\text{II}$) Nagrodę Nobla (w $1998 \text{r}.$) w dziedzinie fizjologii i medycyny otrzymali Robert Furchgott, Louis Ignarro i Ferid Murad (czyt. Robert Ferczgot, Luis Ignaro, Ferid Mjurad).

RUbAcjJRmzsYJ

Na ilustracji ukazano kolaż składający się z trzech zdjęć laureatów Nagrody Nobla, kolejno od lewej są to: Ferid Murad, Louis Ignarro, Robert Furchgott. Ferid Murad jest to starszy, łysiejący mężczyzna o siwych włosach i szerokiej twarzy. Ubrany jest w białą koszulę, granatowy krawat we wzory oraz czarną marynarkę. W tle zdjęcia znajduje się brązowa ściana. Louis Ignarro na zdjęciu uśmiecha się i patrzy prosto w obiektyw. Jest to szczupły, łysiejący mężczyzna o nieco ciemniejszych włosach i wąsach. Ubrany jest w białą koszulę i granatową marynarkę. Założone jedna na drugiej dłonie opiera o coś, co znajduje się poza kadrem. Tło fotografii jest rozmyte, przypomina ścianę budynku z wieloma oknami. Zdjęcie, na którym ukazano Roberta Furchgotta jest czarno‑białe. Jest to starszy mężczyzna o ciemnych, lekko siwiejących włosach. Na nosie nałożone ma okulary. Ubrany jest w białą koszulę, ciemny krawat i biały fartuch laboratoryjny. W tle znajduje się tablica z zapisanymi białą kredą słowami i strzałkami.

Odkrycie funkcji tlenku azotu($\text{II}$) w organizmie jest uważane za jedno z najważniejszych we współczesnej medycynie, gdzie znany jest on pod skrótem $\text{EDRF}$.

R1DeC9uxGtuQ21

Na grafice przedstawiono trójwymiarowy model wirusa SARS‑CoV‑2. Ma on postać czerwonej kuli pokrytej podłużnymi wypustkami w tym samym kolorze oraz małymi, czarnymi kulkami.

Jest to związek chemiczny odpowiedzialny między innymi za funkcjonowanie układu krążenia (reguluje przepływ i ciśnienie krwi, bierze także udział w krzepnięciu krwi).

Tlenek azotu($\text{II}$) oprócz wspomnianej zdolności rozszerzania naczyń krwionośnych, rozszerza również oskrzela, w związku z czym zaleca się jego podawanie pacjentom z ostrą niewydolnością płuc. Odpowiednio duże stężenie tlenku azotu($\text{II}$) zwiększa wysycenie krwi tlenem, a także niszczy bakterie i wirusy.

Jednym z wirusów, który może zostać zniszczony przez tlenek azotu($\text{II}$), jest wirus $\text{SARS}\text{-}\text{CoV}\text{-}2$, wywołujący ostrą, zakaźną chorobę układu oddechowego – $\text{COVID}\text{-}19$ (ang. coronavirus disease $2019$). Działanie tlenku azotu($\text{II}$) w leczeniu $\text{COVID}\text{-}19$ polega między innymi na utrudnianiu przyłączania się wirusa do odpowiednich receptorów w komórkach nabłonka układu oddechowego i naczyń krwionośnych i zmniejszaniu stężenia wspomnianego wirusa w drogach oddechowych. Obecny w drogach oddechowych tlenek azotu($\text{II}$), pobudza również ruchy obecnych w nim rzęsek i stymuluje produkcję śluzu, wspomagając jednocześnie oczyszczanie zainfekowanych już obszarów. Firmy farmaceutyczne proponują zastosowanie tlenku azotu($\text{II}$) w zapobieganiu i leczeniu $\text{COVID}\text{-}19$, w postaci sprayu do nosa.

Obecnie, bada się również na dużą skalę znaczenie tlenku azotu($\text{II}$) między innymi w zwalczaniu chorób nowotworowych.

Niedobór tlenku azotu($\text{II}$) odnotowuje się w licznych schorzeniach układów: sercowo‑naczyniowego, żołądkowo‑jelitowego, moczowo‑płciowego oraz oddechowego.

Podsumowanie

• Azot jest głównym składnikiem powietrza, stanowiącym $78\mathrm{\%}$ jego objętości.

• Azot jest niemetalem położonym w $15.$ grupie i $2.$ okresie układu okresowego. Pierwiastek ten jest przedstawicielem grupy tak zwanych azotowców.

• Azot jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. Jest niepalny i nie podtrzymuje spalania. Bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie.

• Azot znalazł zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu i w medycynie.

Słownik

Daniel Rutherford

RZ9lciUkUgxeA

Na ilustracji ukazano czarno‑biały portret Daniela Rutherforda. Jest to starszy mężczyzna o siwych włosach, szerokiej twarzy i dość dużym nosie. Ubrany jest w białą koszulę i zapiętą czarną marynarkę. Siedzi on przy stoliku, a jedną rękę opiera na kolanie. Tło portretu jest szaro‑białe i rozmyte.

Daniel Rutherford

$03.11.1749$

$15.11.1819$

Szkocki chemik i fizyk, lekarz. W $1772 \text{r.}$ dokonał odkrycia azotu i jako pierwszy „wyizolował” ten gaz z powietrza. Zajmował się również analizą budowy cząsteczki tlenu.

Karol Olszewski

RUqBqXy0eAbxk

Na ilustracji ukazano czarno‑biały portret Karola Olszewskiego. Jest to łysiejący mężczyzna o ciemnych, lekko falowanych włosach, długich wąsach i krótkiej brodzie. Ubrany jest w białą koszulę i zapiętą czarną marynarkę. Tło portretu jest jasnoszare.

Karol Olszewski

$29.01.1846$

$24.03.1915$

Polski fizyk i chemik, związany naukowo z Uniwersytetem Jagiellońskim. Wraz z Zygmuntem Wróblewskim zajmował się kriogeniką (badaniami właściwości substancji w bardzo niskich temperaturach). Obydwu uczonym udało się jako pierwszym na świecie skroplić powietrze, tlen, azot oraz tlenek węgla($\text{IV}$). Jako pierwszy w Polsce wykonał zdjęcie rentgenowskie w ($1896 \text{r.}$).

Fritz Haber

RoXq7jkRN6kCQ

Na ilustracji ukazano czarno‑białe zdjęcie Fritza Habera. Jest to łysy mężczyzna o okrągłej twarzy i krótkich, ciemnych wąsach. Na nosie założone ma okulary. Ubrany jest w białą koszulę z wysokim kołnierzem, czarny krawat i zapiętą czarną marynarkę. Tło zdjęcia jest ciemne.

Fritz Haber

$09.12.1868$

$29.01.1934$

Niemiecki chemik pochodzenia żydowskiego. Laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii ($1918 \text{r}.$) za opracowanie metody syntezy amoniaku z azotu i wodoru

Zygmunt Wróblewski

R97ijz4kiTufT

Na ilustracji ukazano czarno‑biały portret Zygmunta Wróblewskiego. Jest to starszy, łysiejący mężczyzna o szerokiej twarzy, ciemnych włosach, wąsach i dość długiej brodzie. Na nosie założone ma okulary. Ubrany jest w białą koszulę, czarną muchę i czarną marynarkę. Tło portretu jest szaro‑białe i niewyraźne.

Zygmunt Wróblewski

$28.10.1845$

$16.04.1888$

Polski fizyk. Profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego. Wraz z Karolem Olszewskim zajmował się kriogeniką (badaniami właściwości substancji w bardzo niskich temperaturach). Obydwu uczonym udało się jako pierwszym na świecie skroplić powietrze, tlen, azot oraz tlenek węgla($\text{IV}$).