Stikstof vormt het grootste deel van de atmosfeer van de aarde: 78,1 volumeprocent. Het is zo inert bij standaardtemperatuur en -druk dat het "azote" (wat "zonder leven" betekent) in Antoine Lavoisier's Method of Chemical Nomenclature wordt genoemd. Niettemin is stikstof een essentieel onderdeel van de productie van voedsel en meststoffen en een bestanddeel van het DNA van alle levende wezens.

Kenmerken

Stikstofgas (chemisch symbool N) is over het algemeen inert, niet-metaalachtig, kleurloos , geurloos en smaakloos. Het atoomnummer is 7 en het heeft een atoomgewicht van 14.0067. Stikstof heeft een dichtheid van 1,251 gram /liter bij 0 ° C en een soortelijk gewicht van 0,96737, waardoor het iets lichter is dan lucht. Bij een temperatuur van -210,0 C (63K) en een ressure van 12,6 kilopascal bereikt stikstof zijn tripelpunt (het punt dat een element tegelijkertijd in gasvormige, vloeibare en vaste vormen kan bestaan).

Andere staten

Bij temperaturen onder het kookpunt van stikstof van -195,79 C (77K) condenseert gasvormig stikstof in vloeibare stikstof, een vloeistof die op water lijkt en geurloos en kleurloos blijft. Stikstof stolt bij een smeltpunt van -210,0 C (63K) tot een pluizige vaste stof die lijkt op sneeuw.

Moleculair bindend element

Stikstof vormt in de meeste verbindingen driewaardige bindingen. In feite vertoont moleculaire stikstof de sterkst mogelijke natuurlijke drievoudige binding vanwege de vijf elektronen in de buitenste schil van het atoom. Deze sterke drievoudige binding, samen met de hoge elektronegativiteit van stikstof (3,04 op de Pauling-schaal), verklaart de niet-reactiviteit.

Gebruik

Stikstofgas is nuttig in industriële en productie-omgevingen vanwege de overvloed en niet-reactiviteit . In de voedselproductie kunnen stikstofgasonderdrukkingsinstallaties branden doven zonder vrees voor besmetting. IJzer-, staal- en elektronische componenten, die gevoelig zijn voor zuurstof of vocht, worden geproduceerd in een stikstofatmosfeer. Stikstofgas wordt vaak gecombineerd met waterstofgas om ammoniak te produceren.

Potentieel

In 2001 meldde "Natuur" dat de wetenschappers van Carnegie Institution of Washington gasvormige stikstof konden omzetten in een vaste staat door te onderwerpen aan de gasvorm tot intense druk. De onderzoekers drukten een monster stikstof tussen twee stukken diamant met een kracht gelijk aan 1,7 miljoen keer die van atmosferische luchtdruk, waardoor het monster werd omgezet in een heldere, vaste stof die leek op ijs, maar met een kristalstructuur zoals die van diamant. Bij temperaturen onder -173,15 ° C (100K) bleef het monster een vaste stof als de druk werd verwijderd. Wanneer stikstof wordt teruggevoerd naar gasvormige toestand, geeft stikstof grote hoeveelheden energie af, waardoor professor in de natuurkunde Dr. Richard M. Martin speculeert over het gebruik als raketbrandstof.