Ademhaling is een van de belangrijkste processen die nodig zijn voor alle levende wezens. Dieren nemen zuurstof op en stoten koolstofdioxide uit. Planten hebben koolstofdioxide nodig en geven als afvalstof zuurstof af. Geen van deze gassen is echter het meest overvloedig in de atmosfeer van de aarde. De lucht bestaat voornamelijk uit stikstof.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Stikstof vormt ongeveer 78 procent van de lucht in de atmosfeer van de aarde.
Waar is lucht van gemaakt?
Stikstof is het meest voorkomende gas in de atmosfeer. Lucht bestaat voor 78 procent uit stikstof. Zuurstof is goed voor 21 procent en het inerte edelgas argon vormt 0,9 procent van de lucht. De overige 0,1 procent bestaat uit verschillende sporengassen. Het grootste deel van de 0,1 procent is koolstofdioxide. Andere sporengassen omvatten neon, helium, methaan (CH (4), lachgas (N2O) en ozon (O3.)
Chemie van de atmosfeer
Stikstofgas is niet erg reactief met andere moleculen in de atmosfeer en is voornamelijk in de lucht aanwezig als N
2. Het niet-reactieve gedrag van stikstof is het gevolg van de krachtige drievoudige bindingen die zich vormen tussen de drie elektronenparen die worden gedeeld tussen twee stikstofatomen. Deze bindingen hebben relatief korte stralen, wat meer energie vereist om te breken. Stikstof wordt reactiever bij hogere temperaturen. Bij lagere temperaturen zorgt de aanwezigheid van bepaalde katalysatoren ervoor dat stikstof reactiever wordt met andere moleculen. Een veel voorkomende op stikstof gebaseerde reactie die in de atmosfeer plaatsvindt, is de vorming van NO, stikstofoxide, tijdens stormen wanneer bliksem inslaat.Stikstoffixatie
Stikstof is belangrijk voor alle organismen omdat het de basis vormt van veel verbindingen die nodig zijn voor het leven. Eiwitten, enzymen, hormonen en chlorofyl bevatten allemaal stikstof. Nucleïnezuren bevatten ook stikstof en vormen de lange ketens van nucleotiden die de ruggengraat vormen van DNA en RNA. Levende wezens kunnen echter geen N. gebruiken2 in gasvorm in de atmosfeer. Stikstofgas dat in luchtzakken in de bodem wordt aangetroffen, wordt omgezet in een vorm die door planten kan worden gebruikt via een proces dat stikstoffixatie wordt genoemd. Stikstofbindende organismen omvatten bepaalde soorten bacteriën en andere micro-organismen die op de wortels van peulvruchten leven, zoals sojabonen, luzerne en rode klaver. De micro-organismen zetten N. om2 in andere verbindingen zoals ammonium en nitraat, die worden opgenomen door plantenwortels. Consumenten eten de planten en brengen later stikstofverbindingen terug in de bodem door verwijdering of ontbinding. Planten geven ook stikstof terug aan de bodem wanneer ze vergaan. De stikstofbindende micro-organismen in de bodem breken deze verbindingen af en de stikstofcyclus gaat door.
Luchtvervuiling
Omdat stikstof bij hoge temperaturen zeer reactief kan zijn, worden stikstofoxideverbindingen gevormd wanneer brandstof wordt verbrand. Een van deze verbindingen, stikstofdioxide (NO2), is een bijproduct van verbranding en is aanwezig in emissies van auto's en fabrieken. In gasvorm, NO2 is irriterend voor de luchtwegen. In de aanwezigheid van water in de atmosfeer kan het reageren om zure regen te vormen.
