Nitrogen
Nitrit juga merupakan ligan umum yang dapat membentuk ikatan koordinasi dengan lima cara. Cara yang paling umum adalah nitro (ikatan dari nitrogen) dan nitrito (ikatan dari oksigen). Isomerisme nitro-nitrito merupakan hal umum, dengan bentuk nitrito biasanya kurang stabil.
Asam nitrat (HNO3) adalah asam okso nitrogen yang paling penting dan paling stabil. Ia adalah salah satu dari tiga asam yang paling banyak digunakan (dua lainnya adalah asam sulfat dan asam klorida) dan merupakan yang pertama ditemukan oleh alkimiawan pada abad ke-13. Asam nitrat dibuat melalui oksidasi katalitik amonia menjadi nitrogen oksida, yang kemudian
dioksidasi menjadi nitrogen dioksida, lalu dilarutkan dalam air menghasilkan asam nitrat pekat. Lebih dari tujuh juta ton asam nitrat diproduksi di Amerika Serikat per tahunnya, sebagian besar digunakan sebagai bahan baku produksi nitrat untuk pupuk dan bahan peledak, di antara penggunaan-penggunaan lainnya. Asam nitrat anhidrat dibuat melalui distilasi asam nitrat pekat dengan
fosforus pentoksida pada tekanan rendah menggunakan peralatan gelas dalam kondisi gelap. Asam nitrat anhidrat hanya dapat dibuat dalam keadaan padat, karena pada saat meleleh ia terdekomposisi spontan menjadi nitrogen dioksida, dan asam nitrat cair yang akan mengalami ionisasi diri sebagai berikut:
2 HNO 3     H 2 NO 3 + + NO 3      H 2 O + [ NO 2 ] + + [ NO 3 ]  displaystyle ce 2HNO3 => H2NO3+ + NO3- => H2O + [NO2]+ + [NO3]-
Diketahui terdapat dua hidrat, HNO dan HNO, yang dapat dikristalisasi. Ia adalah asam kuat dan larutan pekatnya adalah oksidator kuat, meskipun tidak dapat menyerang emas, platina, rodium, dan iridium. Campuran asam klorida pekat dan asam nitrat pekat (3:1) masih lebih kuat dan dapat melarutkan emas dan platina, karena pembentukan klor bebas dan nitrosil
klorida, dan anion klorida dapat membentuk kompleks yang kuat. Dalam asam sulfat peka, asam nitrat terprotonasi membentuk ion nitronium, yang dapat bertindak sebagai elektrofil untuk nitrasi aromatik:
HNO 3 + 2 H 2 SO 4     NO 2 + + H 3 O + + 2 HSO 4  displaystyle ce HNO3 + 2H2SO4 => NO2+ + H3O+ + 2HSO4-
Kestabilan termal nitrat (melibatkan anion NO trigonal planar) bergantung pada kebasaan logam, dan juga produk dekomposisinya (termolisis), yang dapat bervariasi antara nitrit (misalnya, natrium), oksida (kalium dan timbal), atau bahkan logam itu sendiri (perak) bergantung pada kestabilan relatifnya. Nitrat juga merupakan ligan umum dengan beragam moda koordinasi.
Akhirnya, meskipun asam ortonitrat (H), yang analog dengan asam ortofosfat, tidak ada, anion ortonitrat NO berstruktur tetrahedal dikenal dalam garam natrium dan kaliumnya:
NaNO 3 + Na 2 O  300  C selama 7 hari Ag krus Na 3 NO 4 displaystyle ce NaNO3+Na2O->[ce Agkrus][ce 300circ Cselama7hari]Na3NO4
Na 3 NO 4 + H 2 O + CO 2  NaNO 3 + NaOH + NaHCO 3 displaystyle ce Na3NO4 + H2O + CO2-> NaNO3 + NaOH + NaHCO3
Terlepas dari keterbatasan kimianya, anion ortonitrat menarik dari sudut pandang struktur karena bentuk tetrahedral regulernya dan panjang ikatan N-O yang pendek, memberikan implikasi karakter polar yang signifikan pada ikatannya.
Nitrogen adalah salah satu unsur paling penting dalam kimia organik. Banyak gugus fungsional organik terlibat dalam ikatan karbon-nitrogen, seperti amida (RCONR2), amina (R3N), imina (RC (=NR) R), imida ((RCO) 2NR), azida (RN3), senyawa azo (RN2R), sianat dan isosianat (ROCN atau RCNO), nitrat (RONO2), nitril dan isonitril (RCN atau RNC), nitrit
(RONO), senyawa nitro (RNO2), senyawa nitroso (RNO), oksima (RCR=NOH), dan derivat piridina. Ikatan C-N terpolarisasi kuat ke arah nigrogen. Dalam senyawa ini, nitrogen biasanya trivalen (meskipun dapat membentuk tetravalen dalam kation amonium kuarterner, R), dengan pasangan elektron sunyi yang menyumbang alkalinitas pada senyawa dengan membentuk koordinasi dengan
proton. Hal ini dapat ditiadakan oleh faktor lain: misalnya, amida tidak bersifat basa karena pasangan sunyinya terdelokalisasi ke dalam ikatan rangkap (meskipun mereka mungkin bertindak selaku basa pada pH yang sangat rendah, terprotonasi pada oksigen), dan pirola tidak asam karena pasangan sunyinya terdelokalisasi sebagai bagian dari cincin aromatik. Jumlah nitrogen dalam
zat kimia dapat ditentukan menggunakan metode Kjeldahl. Secara khusus, nitrogen adalah komponen esensial asam nukleat, asam amino dan akibatnya protein, dan molekul pembawa energi adenosin trifosfat sehingga vital bagi kehidupan di muka bumi.
Nitrogen adalah unsur murni yang paling umum di dalam tanah, menyusun 78.1% dari seluruh volume atmosfer. Terlepas dari hal ini, nitrogen tidak begitu melimpah di kerak bumi, hanya terdapat 19bagian per juta, setara dengan niobium, galium, dan litium. Satu-satunya mineral nitrogen yang penting adalah niter (kalium nitrat, saltpeter) dan sodaniter (natrium nitrat, saltpeter Chile). Namun, keduanya
tidak lagi menjadi sumber nitrat penting sejak tahun 1920an, ketika sintesis amonia dan asam nitrat berskala industri menjadi lumrah.
Senyawa nitrogen secara konstan mengalami pertukaran antara atmosfer dan organisme hidup. Nitrogen pertama kali harus diolah, atau "difiksasi", menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan, biasanya amonia. Beberapa fiksasi nitrogen terjadi akibat sambaran petir yang menghasilkan oksida nitrogen, tetapi sebagian besar dilakukan oleh bakteri diazotropik melalui enzim yang dikenal sebagai nitrogenase
(meskipun saat ini fiksasi nitrogen industri menjadi amonia juga signifikan). Ketika amonia diasup oleh tanaman, amonia digunakan untuk mensintesis protein. Tanaman kemudian dimakan oleh hewan yang menggunakan senyawa nitrogen untuk mensintesis protein mereka sendiri dan mengekskresikan kotoran yang kaya nitrogen. Akhirnya, organisme ini mati dan terdekomposisi, mengalami oksidasi bakteri dan lingkungan
serta denitrifikasi, mengembalikan dinitrogen bebas ke atmosfer. Fiksasi nitrogen industri dengan proses Haber sebagian besar digunakan sebagai pupuk, meskipun kelebihan limbah kaya nitrogen, ketika tercuci, menyebabkan eutrofikasi air tawar dan pembentukan perairan zona mati, karena pertumbuhan bakteri yang digerakkan nitrogen menekan oksigen air hingga titik dimana semua organisme tinggi mati. Selain itu, dinitrogen monoksida, yang dihasilkan selama proses denitrifikasi, menyerang lapisan ozon atmosferik.
Banyak ikan air laut menghasilkan trimetilamina oksida dalam jumlah besar untuk melindungi mereka dari efek osmotik lingkungan mereka yang tinggi; perubahan senyawa ini menjadi dimetilamina adalah sunber awal bau tidak sedap ikan air laut yang tidak segar lagi. Pada hewan, radikal bebas nitrogen oksida (diturunkan dari asam amino) berperan sebagai molekul pengatur yang penting untuk sirkulasi.
Reaksi cepat nitrogen oksida dengan air dalam hewan menghasilkan produk nitrit dalam metabolitnya. Metabolisme nitrogen protein pada hewan, umumnya, berakhir pada ekskresi urea, sementara metabolisme asam nukleat pada hewang berujung pada ekskresi urea dan asam urat. Bau yang khas dari pembusukan daging hewan disebabkan oleh pembentukan amina rantai panjang, seperti tetra- dan
pentametilendiamina, yang merupakan produk pemecahan asam amino ornitin dan lisin, dalam penguraian protein.
Gas nitrogen adalah gas industri yang diproduksi melalui distilasi fraksional udara cair, atau melalui cara mekanis dengan menggunakan bahan baku udara (membran osmosis balik bertekanan atau penjerapan ayun tekanan). Generator gas nitrogen yang menggunakan membran atau penjerapan ayun tekanan (English: pressure swing adsorption, PSA) biasanya lebih efisien dari sisi biaya dan energi dibandingkan nitrogen bertekanan yang