L’azoto è il settimo elemento della tavola periodica. Questi fatti sull’azoto contengono dati chimici e fisici insieme a informazioni generali e storia.
Piastrella della tavola periodica dell’azoto
Fatti di base sull’azoto
Nome: Azoto
Numero atomico: 7
Simbolo dell’elemento: N
Gruppo: 15
Periodo: 2
Blocco: p
Famiglia dell’elemento: non metallo
Massa atomica: Linee guida IUPAC. Per il valore singolo, usare 14.0067.
Configurazione dell’elettrone: 2s22p3 (abbreviazione) o 1s22s22p3 (completo)
Scoperta: Daniel Rutherford nel 1772
L’insegnante di Rutherford, il chimico scozzese Joseph Black stava lavorando sulla chimica dell’aria. Quando rimosse l’ossigeno bruciando il fosforo. Trovò che c’era ancora del gas rimasto. Questo mistero fu lasciato come esercizio per il suo studente. Rutherford continuò rimuovendo l’anidride carbonica dall’aria e mostrò che il gas rimanente non supportava la vita o un’ulteriore combustione. Scoprì che l’aria rimanente era insolubile in acqua e soluzioni alcaline. Chiamò la sua aria “aria nociva”.
Nome Origine: Il nome dell’azoto deriva dalle parole greche nitron e genes che significano rispettivamente niter e forming. Nel 1790, il chimico francese Jean-Antoine-Claude Chaptal notò che il gas faceva parte della sostanza niter (nitrato di potassio). Il chimico francese Antoine Lavoisier chiamò il gas azoto dalla parola greca azotos che significa senza vita. Diversi paesi usano ancora il nome Azote per l’azoto nell’uso generale.
Isotopi:
L’azoto naturale è composto da due isotopi stabili: N-14 e N-15. Altri quattordici isotopi sono stati prodotti in condizioni di laboratorio e vanno da N-10 a N-25.
14N
L’azoto-14 è un isotopo stabile contenente 7 neutroni. Il 99,636% dell’azoto naturale è azoto-14.
15N
L’azoto-15 è un isotopo stabile contenente 8 neutroni. Lo 0,364% dell’azoto naturale è azoto-11.
Azoto liquido versato da un dewar. Credit: Cory Doctorow
Dati fisici
Densità: 0.001145 g/cm3
Punto di fusione: 63.2 K (-210.0 ºC o -346.0 ºF)
Punto di ebollizione: 77.355 K (-195.795 ºC o -320.431 ºF)
Punto triplo: 63,151 K a 12,52 kPa
Punto critico: 126,192 K a 3,3958 MPa
Stato a 20ºC: Gas
Calore di fusione: 0,72 kJ/mol per N2
Calore di vaporizzazione: 5,56 kJ/mol per N2
Capacità termica molecolare: 29,124 J/mol-K per N2
Configurazione elettronica di un atomo di azoto.
Dati atomici
Raggio atomico: 1,55 Å
Raggio covalente: 0,71 Å
Raggio Van der Waals: 1,55 Å
Affinità elettronica: non stabile
Elettronegatività: (scala Pauling): 3.04
1a energia di ionizzazione: 1402.328 kJ/mol
2a energia di ionizzazione: 2856.092 kJ/mol
3a energia di ionizzazione: 4578.156 kJ/mol
4a energia di ionizzazione: 7475.057 kJ/mol
5° Energia di Ionizzazione: 9444.969 kJ/mol
6° Energia di Ionizzazione: 53266.835 kJ/mol
7° Energia di Ionizzazione: 64360.16 kJ/mol
Stato di Ossidazione: +5, +3, -3 (comune), +4, +2, +1, -1, -2 (non comune)
Foto a colori naturali della più grande luna di Saturno, Titano. Scattata dalla sonda Cassini durante il flyby di Saturno nel 2005. Credit: NASA/JPL
Fatti divertenti sull’azoto
- L’azoto è un gas incolore, insapore e inodore.
- L’azoto non si trova come elemento singolo in natura. Si lega a se stesso per formare il composto biatomico N2.
- L’azoto gassoso costituisce il 78% della nostra atmosfera.
- Circa 49 milioni di tonnellate di azoto vengono rimosse dall’atmosfera per produrre ammoniaca.
- Il gruppo 15 della tavola periodica è noto anche come famiglia dell’azoto. Un nome più antico per il gruppo era pnictogeni. Pnictogeno viene dalla parola greca pnikta che significa “soffocare”.
- L’azoto è usato per proteggere le merci dall’ossigeno. L'”aria” nel tuo sacchetto di patatine è principalmente azoto.
- Circa il 3% del tuo peso corporeo è azoto. È anche il quarto elemento più abbondante nel corpo umano dopo l’ossigeno, il carbonio e l’idrogeno.
- L’azoto è un componente chiave degli aminoacidi. C’è azoto in ogni parte del tuo DNA.
- L’azoto gassoso è relativamente inerte. I batteri del suolo possono “fissare” l’azoto in forme che le piante usano per crescere.
- L’azoto è responsabile dei vibranti colori rosso-arancio, blu-verde, blu-violetto e viola intenso dell’aurora.
- La luna di Saturno, Titano, ha una densa atmosfera composta quasi interamente da azoto e composti di azoto. La foschia giallo-arancione (vedi foto) è causata dallo smog di idrocarburi sospesi nell’atmosfera.
Impara di più sugli elementi della tavola periodica.