nitrogén / N
(nitrogénkörforgás, E931)

Név: nitrogenium = salétromképző

Rendszám: a periódusos rendszer 7. eleme

Felfedezés: C. Scheele és Daniel Rutherford 1772

Relatív atomtömeg: 14,0067

Izotópjai:
stabil - 14N (99,64%); 15N (0,36%),
6 radioaktív izotóp létezik, felezési idejük ms-tól ~10 percig tart.

Elektronkonfiguráció: [He](2s)2(2p)3

Fizikai tulajdonságok:
Színtelen, szagtalan, íztelen gáz.
Forráspontja -196 °C.
Az égbolt napkeltekor látható ibolya és narancsszínű árnyalata a nitrogénre vezethető vissza.
Sűrűsége a levegőénél kisebb (0,81 g/cm3).
Vízben az oxigénnél rosszabbul oldódik, így a természetes vizekben több az oxigén, mint a nitrogén

Kémiai tulajdonságok:
Kétatomos molekulát alkot (N2).
Nem éghető anyag.
Oxidációs száma +1-től +5-ig és -1-től -3-ig változhat.
Atomos állapotban nagyon reakcióképes, molekuláris állapotban renyhe, rendkívül stabil (háromszoros kovalens kötés).
Szobahőmérsékleten néhány alkáli- és alkáliföldfémekkel nitrideket képez
N2 + 3Mg = Mg3N2
Hidrogénnel ammóniát alkot
N2 + 3H2 = 2NH3
Oxigénnel nitrogén-monoxiddá alakul
N2 + O2 = 2NO

Előfordulás:
A világegyetemben a hidrogén, a hélium és a szén után a leggyakoribb elem. A Földön kevésbé gyakori.
Elemi állapotban a levegő 78%-a, a leggyakoribb gáz az atmoszférában.
A nitrogénásványok közül a chilei salétrom (NaNO3) fordul elő nagyobb mennyiségben.

Előállítás: Levegőből cseppfolyósítással

Felhasználás:
Hegesztésnél védőgáz.
Ammóniagyártás a Haber-Bosch-eljárás segítségével.
Aeroszolos palackok (a képen) hajtógáza.
Tűzoltó készülékek töltőgáza.
Nitrogénvegyületek, nitrogénműtrágyák alapanyaga.
Robbanószerekben a nitrogénmolekula (N2) háromszoros kovalens kötésének visszaalakulásakor felszabaduló jelentős energiát használják fel.
Az élelmiszeriparban E931 kóddal említik, mint csomagológázt alkalmazzák.

Biológia:
Minden élőlény szervezete tartalmaz nitrogént, fontos alkotórésze a fehérjéknek és az aminosavaknak.
A levegőből nitrifikáló baktériumok kötik meg, (pillangósok gyökérgumóiban élnek) a nitrogénvegyületeket a növények a talajból felveszik.
A nitrogénkörforgás egyes folyamatai (nitrifikálás, denitrifikálás) külön címszóban megtalálhatók.

Az alábbi ábrán a nitrogénkörforgás látható a természetben.


Felhasznált irodalom