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salpetrig
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von Distickstoff
Allgemeines
Molekularformel	Nein2
IUPAC-Name	Distickstoff
Andere Namen	Stickstoffgas, molekularer Stickstoff
Molmasse	28,0134 G/Maulwurf
LÄCHELN	N#N
in Chile	1/N2/c1-2
CAS-Nummer	7727-37-9
EG-Nummer	231-783-9
PubChem	947
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Warnung
H-Sätze	H280
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P410 P403
UN-Nummer	1066 (Druckgas) 1977 (flüssig)[1]
ADR-Klasse	Gefahrenklasse 2.2[1]
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	gasförmig
Farbe	farblos
Dichte	1,1694 × 10−3[1] g/cm³
Schmelzpunkt	−209,86[1] (63,15K) °C
Siedepunkt	−196[1] (77,355K) °C
Dampfdruck	63,2 × 106 pa
Löslichkeit im Wasser	(bei 0°C) 23,2 × 10−3[1] g/l
schlecht löslich in	Wasser
Geometrie und Kristallstruktur
Dipolmoment	0 d
Ernährungseigenschaften
Ist gefunden in	Treibgas in Aerosoldosen
E-Nummer	E941
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Flüssigstickstoff-Lagertank (zweiter von rechts)

salpetrig oder molekularer Stickstoff (Nein₂) ist das wichtigste einfache Sache des Elements Stickstoff-. Es ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses und untätigGas. Es wird auch Stickstoffgas erwähnt. Distickstoff macht 78,06 % des Volumens und 75,5 % der Masse des Atmosphäre der Erde aus, der Rest ist größtenteils Sauerstoff (Sauerstoffgas).

Es ist also ein alltägliches, harmloses Grundnahrungsmittel von Himmel. Der Begriff Stickstoff- entsteht aus der Gefahr einer noch höheren Distickstoffkonzentration, so dass zu wenig Disauerstoff vorhanden ist und man ersticken.^[2]

Eigenschaften

Das Gas besteht aus zweiatomigen Molekülen N₂ jetzt sofort Dreifachbindung, was dem Molekül eine besonders hohe Stabilität verleiht. Es ist daher relativ untätig, kann aber über die Haber-Bosch-Verfahren bis um Ammoniak (NH₃) und durch die Ostwald-Prozess bis um Salpetersäure (HNO₃) umgewandelt werden. Dafür gibt es immer Katalysatoren erforderlich. Die Stickstofffixierung kann durch elektrische Entladung verursacht werden (Blitz) oder von Mikroorganismen (Stickstoff-Fixierung) hergestellt und ist wichtig für die Fruchtbarkeit der landwirtschaftlichen Flächen.

Die Flüssigkeit siedet bei 77k; bei 63K entsteht ein Festkörper, in dem jedoch das molekulare N₂ Struktur identifiziert werden kann. Flüssiger Stickstoff hat viele Anwendungen in der Industrie.

Bei sehr hohen Drücken (etwa 240 GPa) bildet jedoch eine halbleitende Modifikation wahrscheinlich eine Netzwerkstruktur. Somit verhält sich das Element unter diesen Bedingungen eher wie die anderen Mitglieder des Stickstoffgruppe.

Die Dreifachbindung im Stickstoffgas ist eine der stärkeren in der Natur und es braucht viel Energie, um diese Bindung zu brechen (mehr als 900 Kilojoule pro Maulwurf). Umgekehrt wird bei der Bindung viel Energie freigesetzt. Deshalb in unzähligen in Sprengstoffe Stickstoffbindungen gefunden werden: Wenn die Stickstoffgruppen aus diesen Stoffen freigesetzt werden, bilden sie sofort Stickstoffgas, mit viel Energie in Form von Wärme veröffentlicht. Dies führt zu einer enormen Volumen- und Temperaturerhöhung. Ein Beispiel ist die explosive Zersetzung von Nitroglycerin oder 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT).

Stickstoffgas ist in Wasser mäßig bis schlecht löslich, aber seine Löslichkeit nimmt bei hohen Drücken zu. Dies verursacht Probleme für Taucher, das Caisson-Krankheit. Wenn sie nicht langsam genug an die Oberfläche zurückkehren, bilden sich Stickstoffblasen im Blut, die Embolie kann verursachen.

Stickstoffgas selbst reagiert nicht ohne weiteres mit anderen Elementen. Magnesium ist eine Ausnahme davon. Einmal entzündet, verbrennt dieses Metall auch in reinem Distickstoff zu Magnesiumnitrid:

${displaystyle mathrm {3 Mg N_{2}longrightarrow Mg_{3}N_{2}} }$

In diesem Fall tritt das Element also als das einigermaßen starke Oxidationsmittel was ist das Potenzial. Ebenfalls Lithium reagiert in gleicher Weise mit Distickstoff.

Stickstoffgas trägt, genau wie Sauerstoffgas, nicht dazu beitragen Treibhauseffekt.^[3]

Synthese

Bestimmte Bakterien können Distickstoff produzieren aus Nitrat durch Denitrifikation. In der Industrie wird das meiste Stickstoffgas über fraktionierte Destillation von flüssiger Luft. Durch Membrantrennung mit polymeren Hohlfasermembranen Stickstoffgas kann selektiv aus Luft isoliert werden. Auch durch a Stickstoffgenerator Distickstoff hergestellt werden.

Flüssiger Stickstoff ist ein wichtiger kryogen Material, das breite Anwendung findet. Flüssiger Stickstoff kostet pro Liter ungefähr so ​​viel wie Milch. Es ist jedoch schwierig zu lagern, da es bei Raumtemperatur sehr schnell verdunstet. In dem Labor es ist normalerweise in a Dewar gehalten.

Ein Bottich mit kochendem flüssigem Stickstoff

Tank mit flüssigem Distickstoff

Anwendungen

Stickstoff wird als Industriegas.

Flüssigstickstoff

Im Flüssigkeit Form ist wichtig an kryogen Material, d. h. seine interessanteste Eigenschaft ist seine extrem niedrige Temperatur. Es wird beispielsweise in der Lebensmittelindustrie zum Einfrieren von Produkten, in Kernkraftwerken als Löschmittel bei zu heißer Reaktortemperatur, in verschiedenen Industrien zum einfachen Zerkleinern bestimmter Stoffe und in der Medizin zum Sammeln von Blut, Organen oder andere Stoffe biologisches Material (wie gedüngte Eier in einer Kinderwunschklinik). Ein Beispiel für eine andere medizinische Anwendung ist die Entfernung von Warzen: durch die Warze einfrieren, sterben die infizierten Zellen ab und die Warze verschwindet. Aber auch in der Landwirtschaft wird flüssiger Stickstoff verwendet, zum Beispiel um Heu erzwingen zum Stillstand zu bringen. Eine weitere häufige Anwendung ist eine Kühlfalle. Dabei handelt es sich um ein Gefäß, das von flüssigem Stickstoff umgeben ist und aus dem die flüchtigen Bestandteile in einem Gasstrom gesammelt werden, um zu verhindern, dass sie beispielsweise in eine Pumpe gelangen. Flüssiger Stickstoff wird auch als Kältemantel im Kryostat von supraleitenden Magneten verwendet, um die Wärmeeinstrahlung aus dem inneren Flüssigkeitsbad zu verhindern Helium verringern.

Stickstoffgas

Stickstoffgas ist weit verbreitet als untätig Atmosphäre zur Vermeidung von Stoffen (wie Natrium, Butyllithium, LDA,...) oder Produkte (zum Beispiel Wein) so einfach oxidieren vor der Luft schützen. Es wird auch als inertes Füllgas verwendet (z. B. in Hydrospeicher). Darüber hinaus wird der inerte Stickstoff von großen Öl verarbeitenden Industrien verwendet, um die Rohre zu reinigen (da er inert ist, besteht keine Gefahr einer unerwünschten Verbrennung von Produkten auf Erdölbasis), was jedes Jahr erfolgen sollte. Abgesehen von der Tatsache, dass flüssiger Stickstoff sehr kalt ist, macht ihn diese Eigenschaft zu einem sehr nützlichen Löschmittel, das in der Automatik weit verbreitet ist Löschgasanlagen.

Die Tatsache, dass Stickstoff inert ist, macht ihn zu einem großartigen Konservierungsmittel. Stickstoffgas wird oft in Lebensmittelverpackungen eingeschlossen, anstatt Himmel, damit Verderb durch Aerobic Bakterien (die Sauerstoff brauchen) hat keine Chance. Stickstoffgas - zusammen mit Sauerstoffgas - wird verwendet in Gasflaschen und Dekompressionskammern Bei der Gerätetauchen.

im HöhepunktkalorienreichErdgas Stickstoffgas wird hinzugefügt Slochteren-Qualität Erdgas für das Gasnetz.

Das Gas wird als Treibmittel im Aerosole.

Siehe auch

• Stickstoffkreislauf