Home - Wetenschap - Chemie - Elementen - Stikstof
Afkorting: N
Stikstof is een niet-metaal uit de stikstofgroep (groep Va). Losse atomen van dit element zijn zeer reactief en verbinden zich direct met andere stikstofatomen. Hierbij wordt meestal distikstof gevormd (N2 of moleculaire stikstof), wat de gangbare verschijningsvorm van stikstof is. Op kamertemperatuur verkeert N2 in gasvorm.
Atoomnummer: 7
| Schil | Aantal electronen |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 2, 5 |
| Atoom- gewicht |
Vervaltijd | Verval- vorm |
Vervalproduct |
|---|---|---|---|
| 13 | 9,965 min | Electronen vangst | 13C |
| 14 | Stabiel | ||
| 15 | Stabiel | ||
| 16 | 7,13 s | β | 16O |
Er zijn twee stabiele isotopen 14N en 15N. Het laatste is vrij zeldzaam, slechts 0,36% van het natuurlijke element bestaat eruit. Isotopenvervanging door 15N wordt wel toegepast in het ontrafelen van infrarood spectra van organische en biologische verbindingen en in de toepassing van NMR.
Kookpunt: 77,4 K
Smeltpunt: 63,3 K
Dichtheid bij 293 K en 1000 hPA: 1,2506 kg/m3.
Stikstof-stikstof bindingen en - nog meer - stikstof-koolstof bindingen die tot ketenvorming leiden zijn bijzonder algemeen en vormen een belangrijk deel van de organische chemie, maar ook van de biochemie. Stikstof is een bijzonder essentieel element voor het leven op aarde. Alle eiwitten bevatten stikstof omdat zij uit aminozuren bestaan. Ook een nucleïnezuur, waaruit DNA en RNA bestaan, bevat stikstof. De binding van stikstof vanuit de lucht kan door sommige organismen tot stand gebracht worden, nl. de stikstofbindende bacteriën. Vlinderbloemige planten zoals soja en boon leven in symbiose met deze organismen, die in de wortelknolletjes op de plantenwortels zitten. Alle andere planten moeten echter de noodzakelijke stikstof verbindingen uit de grond opnemen die daar via bemesting in terecht moet komen. De stikstofkringloop is een belangrijk onderdeel van de biologie.
Bij het gebruik van vloeibare stikstof moet men oppassen voor cryogene brandwonden en voor verstikking. Door de toenemende hoeveelheid stikstof in de lucht zal de fractie zuurstof kleiner worden, wat verstikking tot gevolg kan hebben. Een bijkomend gevaar is dat zuurstoftekort vaak niet op tijd opgemerkt wordt, dus goede ventilatie is essentieel. Ook moet voorkomen worden dat vloeibare stikstof te lang zuurstof uit de lucht kan condenseren: er blijft dan een residu met een grote hoeveelheid vloeibare zuurstof, een zeer krachtig oxiderende stof.
Nitraten en nitrieten zijn bij verhitting niet stabiel en kunnen tot explosies leiden; dat is vooral zo voor ammoniumnitraat. Deze stof heeft bovendien de neiging onder invloed van vocht uit de lucht een vaste koek te vormen. Bij het verhelpen van dat probleem moet men rekening houden met het ontploffingsgevaar.
Cyanides zijn bijzonder giftige verbindingen. Waterstofcyanide is wel gebruikt voor executies van ter dood veroordeelden. Salpeterzuur is niet alleen een erg sterk zuur maar ook een sterke oxidator. Contact met de huid moet vermeden worden. Overmatige bemesting kan tot grote problemen in de rivieren leiden
Moleculaire stikstof vormt 78% van de dampkring van de aarde. Daarnaast komen stikstofverbindingen als mineralen voor, zoals salpeter. Vaak zijn stikstofhoudende afzettingen van organische herkomst, zoals de guano (vogelpoep). Ook de mest van andere dieren zoals de varkens van bepaalde streken in Nederland bevat stikstof in overvloed.