Природный Азот состоит из двух стабильных изотопов: 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Изотоп 15N применяют в химических и биохимических исследованиях в качестве меченого атома. Из искусственных радиоактивных изотопов Азота наибольший период полураспада имеет 13N (T½ = 10,08 мин), остальные весьма короткоживущие. В верхних слоях атмосферы, под действием нейтронов космического излучения, 14N превращается в радиоактивный изотоп углерода 14С. Этот процесс используют и в ядерных реакциях для получения 14С. Внешняя электронная оболочка атома Азота состоит из 5 электронов (одной неподеленной пары и трех неспаренных - конфигурация 2s22р3. Чаще всего Азот в соединениях 3-ковалентен за счет неспаренных электронов (как в аммиаке NН3). Наличие неподеленной пары электронов может приводить к образованию еще одной ковалентной связи, и Азот становится 4-ковалентным (как в ионе аммония NH4). Степени окисления Азот меняются от +5 (в N2O5) до -3 (в NH3). В обычных условиях в свободном состоянии Азот образует молекулу N2, где атомы N связаны тремя ковалентными связями. Молекула Азота очень устойчива: энергия диссоциации ее на атомы составляет 942,9 кдж/моль (225,2 ккал/моль), поэтому даже при t ок. 3300°С степень диссоциации Азот составляет лишь около 0,1%.
Физические свойства Азота. Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 0°С и 101325 н/м2 или 760 мм рт. ст.), tпл -209,86°С, tкип -195,8°С. Азот сжижается с трудом: его критическая температуpa довольно низка (-147,1°С) а критическое давление высоко 3,39 Мн/м2 (34,6 кгс/см2); плотность жидкого Азота 808 кг/м3. В воде Азот менее растворим, чем кислород: при 0°С в 1 м3 Н2О растворяется 23,3 г Азота. Лучше, чем в воде, Азот растворим в некоторых углеводородах.
Газ имеет молекулярную массу 1,52*29 = 44, это углекислый газ СО2, который с гидроксидом бария дает нерастворимый в воде осадок карбоната бария.
СаСО3 > СаО + СО2
1 моль карбоната кальция при разложении дает 1 моль оксида кальция. 32,4/100 = 0,324 моль карбоната дадут 0,324 моль оксида.
СаО + Н2О = Са(ОН)2
0,324 моль оксида при взаимодействии с водой дадут 0,324 моль гидроксида.
Са(ОН)2 + Н2SО4 > CaSO4 + 2H2O
Для нейтрализации 0,324 моль гидроксида кальция требуется 0,324 моль серной кислоты. что составляет 0,324*98 = 31,75 грамма.
15%-ного раствора кислоты потребуется 31,75*100/15 = 211,67 граммов.
Переводим в объем с учетом плотности: 211,67/1,1 = 192,43 мл.
ответ: формула соли CaCO3 (карбонат кальция). V(H2SO4) = 192.43 мл.