L'azoto è combustibile?

Una sostanza combustibile può bruciare, e se l'azoto potesse bruciare, tutta la vita sulla terra sarebbe stata distrutta molto tempo fa. Il gas azoto costituisce circa il 78% dell'atmosfera terrestre. Circa il 21% dell'atmosfera è costituito da ossigeno, e se potesse combinarsi con l'azoto in una reazione di combustione, non ne resterebbe più per gli organismi da respirare. Fortunatamente, non è così. Tuttavia, l'azoto può bruciare in determinate circostanze insolite.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

La verità ovvia e semplice è che l'azoto non è combustibile in circostanze normali. In effetti, la National Fire Protection Association ha assegnato all'azoto un grado di infiammabilità pari a zero. Ci sono alcune situazioni speciali, tuttavia, che richiedono una considerazione speciale.

In condizioni molto particolari, l'azoto può essere consumato come se stesse supportando la combustione di altre sostanze. Ad esempio, può combinarsi con alcuni metalli insolitamente reattivi che non si trovano normalmente in natura in forma elementare, come il magnesio.

3 mg + N₂ --> Mg₃no₂

In questo caso, non è l'azoto che brucia, ma il magnesio. L'azoto supporta la combustione. Il magnesio non si trova in natura perché reagisce molto più facilmente con l'ossigeno. Nel caso dell'ossigeno,

2 mg + O₂ -> 2MgO + energia

L'idrogeno può reagire con l'azoto in determinate circostanze. Ancora una volta, questa non è una situazione che si verifica naturalmente perché l'idrogeno normalmente non esiste in forma elementare. Anche quando si produce idrogeno artificialmente e lo si reagisce con l'azoto per formare ammoniaca, l'azoto non viene bruciato. È la sostanza che sostiene il "bruciore". L'equazione della reazione è:

no₂ + 3H₂ --> 2NH₃

Una delle circostanze speciali in cui l'azoto può essere bruciato si verifica durante un temporale. Il fulmine fa reagire l'azoto con l'ossigeno per formare ossido nitrico:

no₂ + O₂ --> 2NO

e biossido di azoto:

no₂ + 2O₂ --> 2NO₂

Queste reazioni si verificano perché i fulmini creano enormi pressioni e temperature fino a 30.000 gradi. L'azoto e l'ossigeno perdono i loro elettroni in tali circostanze e diventano ioni. A volte riacquistano i loro elettroni, ma a volte si combinano e creano ossidi. Gli ossidi, a loro volta, possono combinarsi con l'umidità dell'aria e cadere sotto forma di pioggia, arricchendo il suolo.

È davvero una buona cosa che la maggior parte dell'atmosfera terrestre sia costituita dall'azoto normalmente non combustibile. Se tutta l'atmosfera fosse ossigeno, la prima scintilla scatenerebbe un fuoco che brucerebbe senza controllo e che potrebbe consumare rapidamente le foreste della terra. L'azoto tempera la capacità dell'ossigeno di supportare la combustione, ma non è abbastanza abbondante da creare una mancanza di ossigeno biologicamente necessario.