Stickstoff ist das siebte Element des Periodensystems. Diese Stickstoff Fakten enthalten chemische und physikalische Daten zusammen mit allgemeinen Informationen und Geschichte.
Stickstoff Periodensystem Kachel
Basic Nitrogen Facts
Name: Stickstoff
Atomzahl: 7
Elementsymbol: N
Gruppe: 15
Periode: 2
Block: p
Elementfamilie: Nichtmetall
Atomische Masse: IUPAC-Richtlinien. Für den Einzelwert verwenden Sie 14.0067.
Elektronenkonfiguration: 2s22p3 (Kurzschrift) oder 1s22s22p3 (vollständig)
Entdeckung: Daniel Rutherford im Jahr 1772
Rutherfords Lehrer, der schottische Chemiker Joseph Black, arbeitete an der Chemie der Luft. Als er den Sauerstoff durch Verbrennen von Phosphor entfernte. Er stellte fest, dass immer noch etwas Gas übrig war. Dieses Rätsel blieb als Übung für seinen Schüler bestehen. Rutherford fuhr fort, indem er das Kohlendioxid aus der Luft entfernte und zeigte, dass das verbleibende Gas weder Leben noch weitere Verbrennung ermöglichte. Er entdeckte, dass die verbleibende Luft in Wasser und Alkalilösungen unlöslich war. Er nannte seine Luft „schädliche Luft“.
Name Herkunft: Der Name des Stickstoffs stammt von den griechischen Wörtern nitron und genes, die niter bzw. bilden bedeuten. Im Jahr 1790 stellte der französische Chemiker Jean-Antoine-Claude Chaptal fest, dass das Gas Teil der Substanz Niter (Kaliumnitrat) war. Der französische Chemiker Antoine Lavoisier nannte das Gas azote, nach dem griechischen Wort azotos für leblos. In einigen Ländern ist der Name Azote für Stickstoff noch immer gebräuchlich.
Isotope:
Natürlicher Stickstoff besteht aus zwei stabilen Isotopen: N-14 und N-15. Vierzehn weitere Isotope wurden unter Laborbedingungen hergestellt, von N-10 bis N-25.
14N
Stickstoff-14 ist ein stabiles Isotop mit 7 Neutronen. 99,636 % des natürlichen Stickstoffs ist Stickstoff-14.
15N
Stickstoff-15 ist ein stabiles Isotop mit 8 Neutronen. 0,364 % des natürlichen Stickstoffs ist Stickstoff-11.
Flüssiger Stickstoff wird aus einem Dewar gegossen. Credit: Cory Doctorow
Physikalische Daten
Dichte: 0,001145 g/cm3
Schmelzpunkt: 63,2 K (-210,0 ºC oder -346,0 ºF)
Siedepunkt: 77,355 K (-195,795 ºC oder -320.431 ºF)
Dreifachpunkt: 63,151 K bei 12,52 kPa
Kritischer Punkt: 126,192 K bei 3,3958 MPa
Zustand bei 20ºC: Gas
Schmelzwärme: 0,72 kJ/mol für N2
Verdampfungswärme: 5.56 kJ/mol für N2
Molare Wärmekapazität: 29.124 J/mol-K für N2
Elektronenkonfiguration eines Stickstoffatoms.
Atomische Daten
Atomischer Radius: 1,55 Å
Kovalenter Radius: 0,71 Å
Van-der-Waals-Radius: 1,55 Å
Elektronenaffinität: nicht stabil
Elektronengativität: (Pauling-Skala): 3.04
1. Ionisierungsenergie: 1402.328 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie: 2856.092 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie: 4578.156 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie: 7475.057 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie: 9444.969 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie: 53266.835 kJ/mol
7. Ionisierungsenergie: 64360.16 kJ/mol
Oxidationsstufen: +5, +3, -3 (häufig), +4, +2, +1, -1, -2 (selten)
Natürliche Farbaufnahme des größten Saturnmondes Titan. Aufgenommen von der Cassini-Sonde während des Saturnvorbeiflugs im Jahr 2005. Credit: NASA/JPL
Fakten zu Stickstoff
- Stickstoff ist ein farbloses, geschmackloses und geruchloses Gas.
- Stickstoff kommt in der Natur nicht als einzelnes Element vor. Er verbindet sich mit sich selbst zu der zweiatomigen Verbindung N2.
- Stickstoffgas macht 78% unserer Atmosphäre aus.
- Rund 49 Millionen Tonnen Stickstoff werden der Atmosphäre entzogen, um Ammoniak zu produzieren.
- Die Gruppe 15 im Periodensystem wird auch als Stickstofffamilie bezeichnet. Ein älterer Name für diese Gruppe war pnictogens. Pnictogen kommt vom griechischen Wort pnikta und bedeutet „ersticken“.
- Stickstoff wird verwendet, um Waren vor Sauerstoff zu schützen. Die „Luft“ in Ihrer Kartoffelchips-Tüte besteht größtenteils aus Stickstoff.
- Ungefähr 3 % Ihres Körpergewichts sind Stickstoff. Nach Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff ist Stickstoff das am vierthäufigsten vorkommende Element im menschlichen Körper.
- Stickstoff ist ein wichtiger Bestandteil von Aminosäuren. Stickstoff ist in jedem Teil Ihrer DNA enthalten.
- Stickstoffgas ist relativ träge. Bodenbakterien können Stickstoff in Formen „fixieren“, die Pflanzen zum Wachsen benötigen.
- Stickstoff ist für die leuchtenden orange-roten, blau-grünen, blau-violetten und tief-violetten Farben des Polarlichts verantwortlich.
- Saturns Mond Titan hat eine dichte Atmosphäre, die fast ausschließlich aus Stickstoff und Stickstoffverbindungen besteht. Der gelb-orangefarbene Dunst (siehe Bild) wird durch Kohlenwasserstoff-Smog verursacht, der in der Atmosphäre schwebt.
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