chemie-master.de: CD-ROM-Fassung bestellen |
Das Periodensystem der Elemente für den Schulgebrauch |
zurück |
Stickstoff | |
(Stickstoff-Phosphor-Gruppe) 2. Periode ________________ 15. Gruppe (IUPAC 89) |
|
Elementart: Nichtmetall | Oxidationsstufe(n): -3 (+2, +3, +4, +5) |
Schmelztemperatur: -210,1 °C (63,05 K) | Elektronegativität: 3,0 |
Siedetemperatur: -195,79 °C (77,36 K) | Atomradius: 70 pm |
Dichte: 0,001250 g/cm3 Litermasse: 1,25 g/L |
Erdkrustenhäufigkeit: 0,03 % |
Anordnung der Elektronen | |||||||||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | .. | 6s | 6p | 6d | ... | 7s |
2 | 2 | 3 | |||||||||||||||||
Schalenmodell | Lewis-Schreibweise | Energieniveauschema | |||||||||||||||||
(Atom) (Molekül N2) |
Name | Nach seiner erstickenden Wirkung. Symbol von »nitrogenium« = Salpeterbildner (Chaptal 1790). |
||||||||||||||||||||||||
Entdeckung | 1772 Cavendish (»erstickende Ausdünstung«), 1772 Rutherford (»erstickende Luft«), etwa zur gleichen Zeit Scheele (»verdorbene Luft«) |
||||||||||||||||||||||||
Eigenschaften | Stickstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Stickstoff ist unbrennbar und sehr
reaktionsträge. Bei gewöhnlicher Temperatur reagiert er nur mit Lithium zu Lithiumnitrid Li3N. Die Die in den Wurzelknöllchen der Schmetterlingsblütler (Leguminosen) in einer Symbiose mit der Pflanzenwurzel lebenden Rhizobium-Bakterien enthalten das Enzym Nitrogenase, mit dessen Hilfe sie den Stickstoff der Luft zu binden vermögen: N2 + 6 H+ + 6 e– 2 NH3 |
||||||||||||||||||||||||
Vorkommen | Stickstoff bildet mit einem Anteil von 78,09 Volumenprozent den Hauptbestandteil der Luft. Gebunden findet er sich in Salpeter (NaNO3 bzw. KNO3), in Lebewesen (Eiweiß, Nucleinsäuren, Harnstoff, Harnsäure), in Kohle. | ||||||||||||||||||||||||
Herstellung | Rein durch Erhitzen von Ammoniumnitrit NH4NO2, edelgashaltig aus der Luft (Linde-Verfahren bzw. Bindung des Luftsauerstoffs an Koks etc.). | ||||||||||||||||||||||||
Verbindungen | Ammoniak NH3 (Synthese aus Luftstickstoff nach dem Haber-Bosch-Verfahren: N2 + 3 H2 2 NH3). Oxidation von Ammoniak nach dem Ostwald-Verfahren führt zur Salpetersäure (HNO3), diese wird zur Produktion von Düngemitteln, Sprengstoffen u.a. benötigt. Stickoxide aus Abgasen sind Mitverursacher des »Sauren Regens«. |
||||||||||||||||||||||||
Verwendung | Flüssiger Stickstoff hat eine Temperatur von -196 C. Der in den Stickstoff eingetauchte warme Schlauch führt zu einem Verdampfen der Flüssigkeit. Die entstehenden gasförmigen Stickstoffblasen reißen flüssigen Stickstoff mit aus dem Schlauch heraus. Tank mit flüssigem Stickstoff am Gebäude der chemischen Institute der Justus-Liebig-Universität Gießen. Stickstoff dient als Schutzgas beim Umgang mit leicht- bzw. hochentzündlichen Stoffen. Flüssiger Stickstoff wird als Kühlmittel genutzt. |
||||||||||||||||||||||||
Farb- kennzeichnung von Stahlflaschen (DIN EN 1089-3) |
Stahlflaschen, die Stickstoff enthalten, haben eine schwarze Flaschenschulter, der Flaschenkörper kann dunkelgrün, grau oder schwarz sein. Flaschenschulter: schwarz Flaschenkörper: grau, dunkelgrün oder schwarz |
||||||||||||||||||||||||
Isotope | 14N (99,634%), 15N (0,366%) | ||||||||||||||||||||||||
Redox-Potenziale |
|
© chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht | Seitenübersicht| Lizenz & Urheberrecht| Arbeitsblätter | | Danksagungen | Kritik | Links | |
||