zum Directory-modus

Stickstoff

Steckbrief

Abb.1
Abb.2

Elementarer Stickstoff ist ein unter Normalbedingungen sehr reaktionsträges, farb-, geschmack- und geruchloses, ungiftiges, zweiatomiges Gas (Distickstoff, N2), das sich zu einer farblosen Flüssigkeit kondensieren lässt (Siedepunkt: −196 °C). Im farblosen festen Stickstoff (Schmelzpunkt: −210 °C) bilden die N2-Moleküle eine dichteste Kugelpackung.

Bindung im N2-Molekül

Stickstoff ist weder brennbar, noch unterhält er die Verbrennung. Das reine Gas ist leichter als Luft, da diese neben den Edelgasen noch den schwereren Sauerstoff enthält.

Geschichte

Stickstoff wurde als Bestandteil der Luft 1772 von C. Scheele und – unabhängig davon – von H. Cavendish, J. Priestley und D. Rutherford entdeckt. Von A. L. Lavoisier stammt die Bezeichnung Azote, von azotikus (griechisch: das Leben) nicht unterhaltend, worauf sich auch der deutsche Name Stickstoff bezieht. Das Elementsymbol N geht auf den Namen Nitrogen (Salpeterbildner) zurück, der 1790 durch J. A. C. Chaptal eingeführt wurde.

Reaktionsverhalten

Auf Grund der hohen Bindungsdissoziationsenergie der NN-Dreifachbindung (946 kJmol-1) ist Stickstoff bei normaler Temperatur ein sehr reaktionsträges (inertes) Gas. Selbst bei 3000 °C erreicht die Dissoziation des N2-Moleküls noch keinen messbaren Betrag.

Die einzige mit elementarem Stickstoff bei Raumtemperatur ablaufende Reaktion ist die Umsetzung mit metallischem Lithium zu Lithiumnitrid, Li3N:

6Li+ N2 Li3N

Bei höheren bzw. hohen Temperaturen, z.T. unter Beteiligung eines Katalysators, reagiert Stickstoff auch mit anderen Elementen und Verbindungen:

Von den Metallen vereinigen sich insbesondere die elektropositiven Alkali- und Erdalkalimetalle relativ leicht mit Stickstoff zu den entsprechenden Nitriden.

Bei den Reaktionen des Stickstoffs mit Nichtmetallen sind vor allem die Umsetzungen mit Wasserstoff (großtechnische Ammoniak-Synthese) sowie mit Sauerstoff (Bildung von Stickstoffmonoxid, früheres Verfahren der Salpetersäure-Gewinnung) hervorzuheben:

N2+ 3H2 2NH3 N2+ O2 2NO

Die Umsetzung von Calciumcarbid, CaC2, mit Stickstoff führt zu Kalkstickstoff, einem Gemisch aus Calciumcyanamid, CaCN2, und Kohlenstoff, das besonders früher intensiv als Stickstoffdüngemittel genutzt wurde:

CaC2+ N2 CaCN2+ C
<Seite 1 von 16