Stickstoff
| Allgemeine
Eigenschaften |
| Name |
Stickstoff, engl. "nitrogen" |
| Formelzeichen |
N |
| Ordnungszahl |
7 |
| Isotope (%) |
14N - 99,634
15N - 0,366 |
| Alle Isotope künstlich |
nein |
- Stickstoff ist ein bei
Zimmertemperatur farb- und geruchloses Gas, das etwas leichter als
Luft ist.
- Flüssiger Stickstoff ist eine klare
farblose Flüssigkeit.
- In Wasser ist Stickstoff weniger gut löslich
als Sauerstoff. Ein Liter Wasser löst
bei 0 °C 23,2 ml Stickstoff, gegenüber 49,1 ml Sauerstoff.
- Stickstoff ist sehr reaktionsträge
und bildet er nur mit Mühe chemische Verbindungen.
- Erst bei hohen Temperaturen, wie sie
z.B. in Verbrennungsmotoren herrschen, wird er durch Sauerstoff zu
Stickstoffoxiden oxidiert.
|
| Chemische
Eigenschaften |
| Elektronegativität nach Pauling
(Oxidationsstufe) |
3,04 (III) |
| Elektronenkonfiguration |
1s22s22p3 |
| Oxidationszahlen |
+5, +4, +3, +2, -2, -3, -4, -5 |
| bevorzugt |
-3 |
| Physikalische
Eigenschaften |
| Mittlere Atommasse (u) |
14,00674 ± 7 |
| Dichte (g/dm3) |
1,25055 |
| Schmelztemperatur (°C) |
-209,86 |
| Siedetemperatur (°C) |
-195,82 |
| Härte (Mohs) |
k.A. |
| Atomradius (pm) |
73 |
| Ionenradius (pm bei Ladung bzw.
Oxidationszahl) |
171 (3-) |
| 1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) |
1407 |
| Radioaktive
Eigenschaften |
| Alle Isotope radioaktiv |
nein |
| Langlebigstes Isotop |
|
| Halbwertszeit |
|
| Strahlungsart |
|
| Geschichtliches |
| 1772 |
- Gelingt es dem Engländer Henry Cavendish
und dem Schotten Daniel Rutherford unabhängig voneinander Stickstoff
nachzuweisen.
- Bis ins 17. Jahrhundert hatte man Luft noch für einen
einheitlichen Stoff gehalten. Erst der französische Chemiker Antoine
Lavoisier und der Schwede Carl W. Scheele vermuteten in der Luft einen
Stoff, der die Verbrennung nicht unterhält; einen Stoff der Feuer
erstickt, einen Stickstoff eben.
|
- Der "lateinische" Name Nitrogenium wurde aus
dem griechischen Wort nitros ("Salpeter") und gennáo
("bilden") zusammengesetzt und bedeutet
"Salpeterbildner".
|
| Vorkommen |
- Stickstoff mit rund 78 % der von
allen Atomen am häufigsten in der Atmosphäre vorkommende
Stoff.
- In der Erdhülle steht sie mit einem
Anteil von 0,03 % an 16. Stelle.
- Die chemischen Verbindungen des
Stickstoffs (Proteine, Aminosäuren, etc.) spielen bei Lebewesen
eine bedeutende Rolle.
- Mineralische Nitratvorkommen finden
sich vor allem in Chile (Chilesalpeter, NaNO3).
|
| Verwendung |
- Als Edukt (neben Wasserstoff)
für die Synthese von Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren.
- Als Edukt anderer Stickstoffverbindungen
(z.B. Düngemittel, Salpetersäure, Amine, Nitride, u.a.).
- Mit Hilfe von Salpetersäure
lassen sich viele Sprengstoffe herstellen, z.B. Kaliumnitrat im
Schwarzpulver, Nitroglycerin (Dynamit, TNT)
- Das Gas ist im Handel in grünen
Stahlflaschen erhältlich und wird aufgrund seiner Reaktionsträgheit
als Schutzgas beim Schweißen oder für Füllungen in Glühlampen
verwendet.
|
| Herstellung |
- In der Technik erfolgt die Gewinnung
durch Verflüssigung von Luft (Komprimieren und Abkühlen auf ca. - 200 °C) und anschließende fraktionierte Destillation.
|
|
