Stickstoff

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, OrdnungszahlStickstoff, N, 7
SerieNichtmetalle
Gruppe, Periode, Block15, 2, p
AussehenFarbloses Gas
CAS-Nummer7727-37-9
ATC-Code

AN04

Massenanteil an der Erdhülle0,03 %[1]
Atomar [2]
Atommasse14,0067 (14,00643 – 14,00728)[3][4] u
Atomradius (berechnet)65 (56) pm
Kovalenter Radius71 pm
Van-der-Waals-Radius155 pm
Elektronenkonfiguration[He] 2s2 2p3
1. Ionisierungsenergie1402,3 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie2856 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie4578,1 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie7475 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie9444,9 kJ/mol
Physikalisch [2]
Aggregatzustandgasförmig
Modifikationen1
Kristallstrukturhexagonal
Dichte1,250 kg/m3[5] bei 273,15 K
Magnetismusdiamagnetisch (Χm = −6,7 · 10−9)[6]
Schmelzpunkt63,05 K (−210,1 °C)
Siedepunkt77,15 K[7] (−196 °C)
Verdampfungswärme5,58 kJ/mol[7]
Schmelzwärme0,36 kJ/mol
Schallgeschwindigkeit333,6 m/s bei 298,15 K
Spezifische Wärmekapazität1040 J/(kg · K) bei 298 K
Wärmeleitfähigkeit0,02583 W/(m · K)
Chemisch [2]
Oxidationszustände−3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5
Oxide (Basizität)N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 (stark sauer)
Elektronegativität3,04 (Pauling-Skala)
Isotope
IsotopNHt1/2ZAZE (MeV)ZP
13N{syn.}9,965 minε2,22013C
14N99,634 %Stabil
15N0,366 %Stabil
16N{syn.}7,13 sβ10,41916O
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
 Spin-
Quanten-
zahl I
γ in
rad·T−1·s−1
Er (1H)fL bei
B = 4,7 T
in MHz
14N1+1,9338 · 1071,007 · 10−307,224 (2,348 T)
15N1/2−2,7126 · 1071,043 · 10−310,133 (2,348 T)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5]
04 – Gasflasche

Achtung

H- und P-SätzeH: 280
P: 403 [5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Stickstoff (lateinisch Nitrogenium) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 7 und dem Elementsymbol N. Im Periodensystem steht es in der fünften Hauptgruppe bzw. der 15. IUPAC-Gruppe oder Stickstoffgruppe sowie der zweiten Periode. Das Symbol N leitet sich von der lateinischen Bezeichnung nitrogenium ab (von altgriech. νίτρον nitron „Laugensalz“ und γένος genos „Herkunft“). Die deutsche Bezeichnung Stickstoff erinnert daran, dass molekularer Stickstoff Flammen durch Verdrängen von Sauerstoff löscht („erstickt“) und dass in reinem Stickstoff Lebewesen ersticken, weil Sauerstoff fehlt. Ältere Bezeichnungen sind Azot, Azotum, Stickgas und Zoogenium.

Elementar tritt Stickstoff nur in Form zweiatomiger Moleküle auf (molekularer Stickstoff, auch Distickstoff, Summenformel N2); er ist mit 78 % der Hauptbestandteil der Luft. In der Erdkruste kommt anorganisch gebundener Stickstoff selten vor; von Bedeutung ist er nur in Salpetervorkommen.

Im Laufe der Evolution hat sich ein Stickstoffkreislauf der Ökosysteme ausgebildet: Als Bestandteil von Proteinen und vielen anderen Naturstoffen ist Stickstoff essentiell für Lebewesen, die ihn in einem energieintensiven Prozess (Stickstofffixierung) organisch binden und bioverfügbar machen. Dies geschieht zum Beispiel enzymatisch an einem Eisen-Schwefel-Cluster, welcher ein Kofaktor des Enzyms Nitrogenase ist.

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