Φυσικές Ιδιότητες Αερίου Αζώτου

Το άζωτο αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας της γης:78,1 τοις εκατό κατ' όγκο. Είναι τόσο αδρανές σε τυπική θερμοκρασία και πίεση που ονομάστηκε "azote" (που σημαίνει "χωρίς ζωή") στη Μέθοδο Χημικής Ονοματολογίας του Antoine Lavoisier. Ωστόσο, το άζωτο είναι ένα ζωτικό μέρος της παραγωγής τροφίμων και λιπασμάτων και συστατικό του DNA όλων των ζωντανών όντων.

Χαρακτηριστικά

Το αέριο άζωτο (χημικό σύμβολο N) είναι γενικά αδρανές, μη μεταλλικό, άχρωμο, άοσμο και άγευστο. Ο ατομικός του αριθμός είναι 7 και έχει ατομικό βάρος 14,0067. Το άζωτο έχει πυκνότητα 1,251 γραμμάρια/λίτρο στους 0 C και ειδικό βάρος 0,96737, καθιστώντας το ελαφρώς ελαφρύτερο από τον αέρα. Σε θερμοκρασία -210,0 C (63 K) και σιγουριά 12,6 kilopascal, το άζωτο φτάνει στο τριπλό του σημείο (στο σημείο που ένα στοιχείο μπορεί να υπάρχει ταυτόχρονα σε αέρια, υγρή και στερεή μορφή).

Άλλες Πολιτείες

Σε θερμοκρασίες κάτω από το σημείο βρασμού του αζώτου των -195,79 C (77 K), το αέριο άζωτο συμπυκνώνεται σε υγρό άζωτο, ένα ρευστό που μοιάζει με νερό και παραμένει άοσμο και άχρωμο. Το άζωτο στερεοποιείται σε σημείο τήξης -210,0 C (63 K) σε ένα αφράτο στερεό που μοιάζει με χιόνι.

Μοριακός δεσμός

Το άζωτο σχηματίζει τρισθενείς δεσμούς στις περισσότερες ενώσεις. Στην πραγματικότητα, το μοριακό άζωτο εμφανίζει τον ισχυρότερο δυνατό φυσικό τριπλό δεσμό λόγω των πέντε ηλεκτρονίων στο εξωτερικό περίβλημα του ατόμου. Αυτός ο ισχυρός τριπλός δεσμός, μαζί με την υψηλή ηλεκτραρνητικότητα του αζώτου (3,04 στην κλίμακα Pauling), εξηγεί τη μη αντιδραστικότητα του.

Χρήσεις

Το αέριο άζωτο είναι χρήσιμο σε βιομηχανικά και παραγωγικά περιβάλλοντα λόγω της αφθονίας και της μη αντιδραστικότητάς του. Στην παραγωγή τροφίμων, τα συστήματα καταστολής αερίων αζώτου μπορούν να σβήσουν τις πυρκαγιές χωρίς φόβο μόλυνσης. Ο σίδηρος, ο χάλυβας και τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, τα οποία είναι ευαίσθητα στο οξυγόνο ή την υγρασία, παράγονται σε ατμόσφαιρα αζώτου. Το αέριο άζωτο συνήθως συνδυάζεται με αέριο υδρογόνο για την παραγωγή αμμωνίας.

Δυνατότητα

Το 2001, το "Nature" ανέφερε ότι οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Carnegie της Ουάσιγκτον κατάφεραν να μετατρέψουν το αέριο άζωτο σε στερεή κατάσταση υποβάλλοντας την αέρια μορφή σε έντονη πίεση. Οι ερευνητές πίεσαν ένα δείγμα αζώτου ανάμεσα σε δύο κομμάτια διαμαντιού με δύναμη ισοδύναμη με 1,7 εκατομμύρια φορές αυτή της ατμοσφαιρικής πίεσης, μετατρέποντας το δείγμα σε ένα διαυγές στερεό που μοιάζει με πάγο, αλλά με κρυσταλλική δομή όπως αυτή του διαμαντιού. Σε θερμοκρασίες κάτω από -173,15°C (100Κ) το δείγμα παρέμεινε στερεό όταν αφαιρέθηκε η πίεση. Όταν επανέρχεται σε αέρια κατάσταση, το άζωτο απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες ενέργειας, με αποτέλεσμα ο καθηγητής φυσικής Δρ. Richard M. Martin να κάνει εικασίες σχετικά με τη χρήση του ως καύσιμο πυραύλων.