Sie atmen Sauerstoff ein, aber die Luft, die wir einatmen, besteht hauptsächlich aus Stickstoff. Sie brauchen Stickstoff, um zu leben und ihm in den Nahrungsmitteln, die Sie essen, und in vielen üblichen Chemikalien zu begegnen. Hier finden Sie einige Fakten und detaillierte Informationen zu diesem äußerst wichtigen Element.
Schnelle Fakten: Stickstoff
Elementname: Stickstoff
Elementsymbol: N
Ordnungszahl: 7
Atomgewicht: 14.006
Aussehen: Stickstoff ist unter normalen Temperaturen und Drücken ein geruchloses, geschmacksneutrales, transparentes Gas.
Klassifizierung: Nichtmetall (Pnictogen)
Elektronenkonfiguration: [He] 2s2 2p3
Stickstoff ist Ordnungszahl 7, was bedeutet, dass jedes Stickstoffatom 7 Protonen hat. Sein Elementsymbol ist N. Stickstoff ist bei Raumtemperatur und -druck geruchs-, geschmacks- und farbloses Gas. Sein Atomgewicht beträgt 14.0067.
Stickstoffgas (N2) macht 78,1% des Luftvolumens der Erde aus. Es ist das häufigste nicht kombinierte (reine) Element auf der Erde. Es wird geschätzt, dass es das fünft- oder siebenthäufigste Element im Sonnensystem und in der Milchstraße ist (es kommt in viel geringeren Mengen vor als Wasserstoff, Helium und Sauerstoff, daher ist es schwierig, eine harte Zahl zu erhalten). Während das Gas auf der Erde verbreitet ist, ist es auf anderen Planeten nicht so häufig. Zum Beispiel wird Stickstoffgas in der Marsatmosphäre mit Gehalten von ungefähr 2,6 Prozent gefunden.
Stickstoff ist ein Nichtmetall. Wie andere Elemente in dieser Gruppe ist es ein schlechter Wärme- und Elektrizitätsleiter und es fehlt ihm der metallische Glanz in fester Form.
Stickstoffgas ist relativ inert, aber Bodenbakterien können Stickstoff in einer Form "binden", die Pflanzen und Tiere zur Herstellung von Aminosäuren und Proteinen verwenden können.
Der französische Chemiker Antoine Laurent Lavoisier nannte Stickstoff Azote, bedeutet "ohne Leben". Der Name wurde zu Stickstoff, der sich vom griechischen Wort ableitet Nitron, was bedeutet "native soda" und Gene, was bedeutet "bilden". Die Entdeckung des Elements wird im Allgemeinen Daniel Rutherford zugeschrieben, der feststellte, dass es 1772 von der Luft getrennt werden konnte.
Stickstoff wurde manchmal als "verbrannte" oder "dephlogistische" Luft bezeichnet, da Luft, die keinen Sauerstoff mehr enthält, fast ausschließlich Stickstoff ist. Die anderen Gase in der Luft sind in viel geringeren Konzentrationen vorhanden.
Stickstoffverbindungen kommen in Lebensmitteln, Düngemitteln, Giften und Sprengstoffen vor. Ihr Körper enthält 3 Gew .-% Stickstoff. Alle lebenden Organismen enthalten dieses Element.
Stickstoff ist für die orangeroten, blaugrünen, blau-violetten und tiefvioletten Farben der Aurora verantwortlich.
Ein Weg zur Herstellung von Stickstoffgas besteht in der Verflüssigung und fraktionierten Destillation aus der Atmosphäre. Flüssiger Stickstoff siedet bei 77 K (-196 ° C). Stickstoff gefriert bei 63 K (-210,01 ° C).
Flüssiger Stickstoff ist eine kryogene Flüssigkeit, die bei Kontakt die Haut einfrieren kann. Während der Leidenfrost-Effekt die Haut vor sehr kurzer Exposition (weniger als eine Sekunde) schützt, kann die Einnahme von flüssigem Stickstoff zu schweren Verletzungen führen. Wenn flüssiger Stickstoff zur Herstellung von Speiseeis verwendet wird, verdampft der Stickstoff. Der flüssige Stickstoff wird jedoch zur Erzeugung von Nebel in Cocktails verwendet, es besteht die reale Gefahr der Einnahme der Flüssigkeit. Schäden entstehen durch Druck, der durch das Expandieren von Gas erzeugt wird, sowie durch die kalte Temperatur.
Stickstoff hat eine Wertigkeit von 3 oder 5. Er bildet negativ geladene Ionen (Anionen), die leicht mit anderen Nichtmetallen reagieren und kovalente Bindungen bilden.
Saturns größter Mond, Titan, ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre. Die Atmosphäre besteht zu über 98% aus Stickstoff.
Stickstoffgas wird als nicht brennbare Schutzatmosphäre verwendet. Die flüssige Form des Elements wird zum Entfernen von Warzen, als Computerkühlmittel und für die Kryotechnik verwendet. Stickstoff ist Teil vieler wichtiger Verbindungen wie Lachgas, Nitroglycerin, Salpetersäure und Ammoniak. Der mit anderen Stickstoffatomen gebildete Dreifachbindungsstickstoff ist extrem stark und setzt beim Zerbrechen erhebliche Energie frei, weshalb er sowohl in Sprengstoffen als auch in "starken" Materialien wie Kevlar und Cyanoacrylatkleber ("Superkleber") so wertvoll ist..
Dekompressionskrankheit, allgemein als "die Biegungen" bekannt, tritt auf, wenn der Druck verringert wird, wodurch sich Stickstoffgasblasen in der Blutbahn und den Organen bilden.
Quellen
Cocktail des flüssigen Stickstoffs verlässt jugendlich im Krankenhaus, BBC-Nachrichten, 8. Oktober 2012.
Meija, J .; et al. (2016). "Atomgewichte der Elemente 2013 (IUPAC Technical Report)". Reine und Angewandte Chemie. 88 (3): 265 & ndash; 91.
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Priestley, Joseph (1772). "Beobachtungen an verschiedenen Luftarten". Philosophische Transaktionen der Royal Society of London. 62: 147-256.
Weeks, Mary Elvira (1932). "Die Entdeckung der Elemente. IV. Drei wichtige Gase". Journal of Chemical Education. 9 (2): 215.