Nitrogen

Nitrogen (eldre nemning kvelstoff eller kvæve) er eit ikkje-metall i gruppe 15 i det periodiske systemet. Grunnstoffet finst i naturen som gassen N2 og i ei rekkje sambindingar. Nitrogen har berre ei allotrop form, ein fargelaus, luktfri, ugiftig og lite reaktiv diatomisk gass. Nitrogen har høgare elektronegativitet enn andre grunnstoff i gruppe 15. 

 Bruk 
mini|venstre|Flytande nitrogen
Sidan nitrogengass er så lite reaktiv, vert han brukt som inert atmosfære ved lagring og bruk av særs reaktive kjemikaliar. Gassen vert nytta i stålproduksjon og i oljeraffineri.

Innan vitskapen vert flytande nitrogen brukt som kjølemiddel.

Ammoniakk og nitrat vert brukt for å laga kunstgjødsel. 

Natriumazid (NaN3) vert brukt i kollosjonsputer. Reaksjonen som får putene til å blåsa seg opp er:
2 NaN3(s) → 2 Na (l) + 3 N2
Fleire metodar kan nyttast for å bli kvitt flytande natrium. 

 Historie 

Daniel Rutherford oppdaga nitrogen i 1772. Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish, og Joseph Priestley studerte gassen på omtrent same tid.

Sambindingar av nitrogen var kjende i mellomalderen.

 Biologisk rolle 

DNA, aminosyrer og protein inneheld nitrogen. 

Nitrogen er nødvendig for plantar. I nitrogenkrinsløpet omdannar bakteriar nitrogengass frå atmosfæren ved hjelp av enzym som nitrogenase. Slike bakteriar lever på røtene til mellom anna bønneplantar. Dyr skil ut nitrogen gjennom urinen. 

 Førekomst og framstilling 

Atmosfæren inneheld ca. 78 % nitrogengass (N2) eller dinitrogen.

Industrielt vert dinitrogen framstilt ved å varma flytande luft sakte. På denne måten kan N2, som har kokepunkt -196 grader Celsius, frå O2 med kokepunkt -183 grader Celsius.

I mindre skala er det mogleg å bruka ein zeolitt til å skilja nitrogen frå atmosfæren. 

På laboratoriet kan nitrogengass dannast ved oppvarming av ammoniumnitrat.
NH4NO2(aq) -> N2(g) + 2 H2O(l)

 Kjemi og sambindingar 

Nitrogen finst i både organiske og uorganiske sambindingar. Grunnstoffet kan ha fleire ulike oksidasjonstal i sambindingar. Stoffgruppene amid, amin, aminosyrer og sambindinga urea er eksempel på organiske sambindingar med nitrogen. Mellom dei uorganiske sambindingane finn ein ammoniakk (NH3), blåsyre eller hydrogencyanid (HCN), ulike nitrogenoksid og salpetersyre (HNO3)

Dinitrogenmolekylet (N2) er særs stabilt, men er likevel reaktant i nokre få reaksjonar. Gassen kan reagera med litium og jordalkalimetall. Ved å tenna på ei blanding av nitrogen og oksygen er det mogleg å danna nitrogendioksid. 
N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g)
Denne reaksjonen skjer i lyn. 
Ammoniakk vert danna i ein likevektsreaksjon mellom nitrogen- og hydrogengass. 

I motsetnad til fosfor dannar nitrogen berre eit fluorid, NF3.

 Isotopar 

Nitrogen har to naturlege isotopar, 14N og 15N. 

 Tryggleik 

Nitrogen kan, som alle gassar, fortrenga oksygen viss konsentrasjonen vert for høg. 

 Bakgrunnsstoff
 Geoff Rayner-Canham: Descriptive Inorganic Chemistry 2.ed. New York, 2000
 Webelements om nitrogen
 Nitrogen 


Kategori:Grunnstoffgruppe 15
Kategori:Industrigassar
Kategori:Toatomige ikkje-metall
Kategori:Kjølevæsker
Kategori:Grunnstoff