Większość ziemskiej atmosfery stanowi azot: 78,1 procent objętości. Jest tak obojętny w standardowej temperaturze i ciśnieniu, że został nazwany „azot” (co oznacza „bez życia”) w metodzie nazewnictwa chemicznego Antoine'a Lavoisiera. Niemniej jednak azot jest istotną częścią produkcji żywności i nawozów oraz składnikiem DNA wszystkich żywych istot.
Charakterystyka
Gazowy azot (symbol chemiczny N) jest generalnie obojętny, niemetaliczny, bezbarwny, bezwonny i bez smaku. Jego liczba atomowa wynosi 7, a masa atomowa 14.0067. Azot ma gęstość 1,251 gramów/litr w temperaturze 0 C i ciężar właściwy 0,96737, co czyni go nieco lżejszym od powietrza. W temperaturze -210,0 C (63 K) i ciśnieniu 12,6 kilopaskali azot osiąga swój punkt potrójny (punkt, w którym pierwiastek może występować jednocześnie w postaci gazowej, ciekłej i stałej).
Inne stany
W temperaturach poniżej temperatury wrzenia azotu -195,79 C (77 K) gazowy azot skrapla się w ciekły azot, płyn przypominający wodę i pozostający bezwonny i bezbarwny. Azot krzepnie w temperaturze topnienia -210,0 C (63K) w puszyste ciało stałe przypominające śnieg.
Wiązanie molekularne
W większości związków azot tworzy wiązania trójwartościowe. W rzeczywistości azot cząsteczkowy wykazuje najsilniejsze możliwe naturalne wiązanie potrójne dzięki pięciu elektronom w zewnętrznej powłoce atomu. To silne wiązanie potrójne wraz z wysoką elektroujemnością azotu (3,04 w skali Paulinga) wyjaśnia jego brak reaktywności.
Zastosowania
Gaz azotowy jest przydatny w warunkach przemysłowych i produkcyjnych ze względu na jego obfitość i brak reaktywności. W produkcji żywności systemy tłumienia gazowego azotu mogą gasić pożary bez obawy o zanieczyszczenie. Elementy żelazne, stalowe i elektroniczne, które są wrażliwe na tlen lub wilgoć, produkowane są w atmosferze azotu. Gazowy azot jest powszechnie łączony z gazowym wodorem w celu wytworzenia amoniaku.
Potencjał
W 2001 roku „Nature” doniósł, że naukowcy z Carnegie Institution of Washington byli w stanie przekształcić gazowy azot w stan stały poprzez poddanie go działaniu silnego ciśnienia. Naukowcy wcisnęli próbkę azotu między dwa kawałki diamentu z siłą równą 1,7 miliona razy większą od atmosferycznego ciśnienia powietrza, przekształcającego próbkę w przejrzyste ciało stałe przypominające lód, ale o strukturze krystalicznej podobnej do tej z diament. W temperaturach poniżej -173,15°C (100K) próbka pozostawała w stanie stałym po usunięciu ciśnienia. Kiedy wraca do stanu gazowego, azot uwalnia duże ilości energii, wiodący profesor fizyki dr Richard M. Martin spekuluje na temat jego wykorzystania jako paliwa rakietowego.