Stickstoff<meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <link rel="shortcut icon" href="../../favicon.ico"><link rel="stylesheet" href="../../wikistatic.css"></head> <body><div id=topbar><table width='98%' border=0><tr><td><a href="../../h/ha/hauptseite.html" title="Hauptseite">Hauptseite</a> | <b><a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff" title="Stickstoff">Aktueller Wikipedia-Artikel</a></b></td> <td align=right nowrap><form name=search class=inline method=get action="../../../search/search.html"><input name=search size=19><input type=submit value=Search></form></td></tr></table></div> <div id=article><h1>Stickstoff</h1><strong>Stickstoff</strong> bezeichnet zum einen als <strong>atomarer Stickstoff</strong> ein <A HREF="../../c/ch/chemisches_element.html" title="Chemisches Element">chemisches Element</A> und zum anderen als <strong>molekularer Stickstoff</strong> eine anorganische Verbindung (<A HREF="../../g/ga/gas.html" title="Gas">Gas</A>) mit der Formel N<sub>2</sub>.<p> <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right" style="margin-left: 0.5em" ><tr> <caption > <font size="+1"><strong>Eigenschaften</strong></font> </caption> </td><td colspan="2" cellspacing="0" cellpadding="2" > <table align="center" border="0" ><tr> <td colspan="2" align="center" > <A HREF="../../k/ko/kohlenstoff.html" title="Kohlenstoff">Kohlenstoff</A> - <strong>Stickstoff</strong> - <A HREF="../../s/sa/sauerstoff.html" title="Sauerstoff">Sauerstoff</A> <tr ---- > <td rowspan="3" valign="center" > <br><strong>N</strong><br><A HREF="../../p/ph/phosphor.html" title="Phosphor">P</A> <br> <br> </td></tr><tr ---- > <td align="center" > <br> <div style="text-align: right"><small><A HREF="../../p/pe/periodensystem.html" title="Periodensystem">Periodensystem</A></small></div> </table> </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font color="green">Allgemein</font> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../l/li/liste_der_chemischen_elemente_nach_dem_namen.html" title="Liste der chemischen Elemente nach dem Namen">Name</A>, <A HREF="../../l/li/liste_der_chemischen_elemente_nach_symbol.html" title="Liste der chemischen Elemente nach Symbol">Symbol</A>, <A HREF="../../l/li/liste_der_chemischen_elemente_nach_der_ordnungszahl.html" title="Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl">Ordnungszahl</A> </td><td > Stickstoff, N, 7 </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/se/serie_des_periodensystems.html" title="Serie des Periodensystems">Serie</A> </td><td > <A HREF="../../n/ni/nichtmetall.html" title="Nichtmetall">Nichtmetalle</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../g/gr/gruppe_des_periodensystems.html" title="Gruppe des Periodensystems">Gruppe</A>, <A HREF="../../p/pe/periode_des_periodensystems.html" title="Periode des Periodensystems">Periode</A>, <A HREF="../../b/bl/block_des_periodensystems.html" title="Block des Periodensystems">Block</A> </td><td > <A HREF="../../g/gr/gruppe_15_element.html" title="Gruppe-15-Element">15 (VA)</A>, <A HREF="../../p/pe/periode_2_element.html" title="Periode-2-Element">2</A>, <A HREF="../../b/bl/block_des_periodensystems.html" title="Block des Periodensystems">p</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../d/di/dichte.html" title="Dichte">Dichte</A>, <A HREF="../../h/ha/ha_rte.html" title="Härte">Mohshärte</A> </td><td > 1,2506 <A HREF="../../d/di/dichte.html" title="Dichte">kg/m<sup>3</sup></A><small>(273 <A HREF="../../k/ke/kelvin__einheit_.html" title="Kelvin (Einheit)">K</A>)</small>, k. A. </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../f/fa/farbe.html" title="Farbe">Aussehen</A> </td><td > farblos </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font color="green">Atomar</font> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../a/at/atommasse.html" title="Atommasse">Atomgewicht</A> </td><td > 14,0067 <A HREF="../../a/at/atomare_masseneinheit.html" title="Atomare Masseneinheit">amu</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../a/at/atomradius.html" title="Atomradius">Atomradius</A> (berechnet) </td><td > 65 (56) <A HREF="../../p/pi/picometer.html" title="Picometer">pm</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../k/ko/kovalenter_radius.html" title="Kovalenter Radius">Kovalenter Radius</A> </td><td > 75 pm </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../v/va/van_der_waals_radius.html" title="Van-der-Waals-Radius">van der Waals-Radius</A> </td><td > 155 pm </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../e/el/elektronenkonfiguration.html" title="Elektronenkonfiguration">Elektronenkonfiguration</A> </td><td > [<A HREF="../../h/he/helium.html" title="Helium">He]2s2s</A><sup>2</sup>2p<sup>3</sup> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../e/el/elektron.html" title="Elektron">e</A><sup>-</sup> 's pro <A HREF="../../e/en/energieniveau.html" title="Energieniveau">Energieniveau</A> </td><td > 2, 5 </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../o/ox/oxidationszahl.html" title="Oxidationszahl">Oxidationszustände</A> (<A HREF="../../o/ox/oxid.html" title="Oxid">Oxid</A>) </td><td > ±<strong>3</strong>, 5, 4, 2 (stark <A HREF="../../s/sa/sa_ure.html" title="Säure">sauer</A>) </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../k/kr/kristallstruktur.html" title="Kristallstruktur">Kristallstruktur</A> </td><td > hexagonal </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font color="green">Physikalisch</font> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../a/ag/aggregatzustand.html" title="Aggregatzustand">Aggregatzustand</A> (<A HREF="../../m/ma/magnetismus.html" title="Magnetismus">Magnetismus</A>) </td><td > gasförmig (<A HREF="../../m/ma/magnetismus.html" title="Magnetismus">__</A>) </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/sc/schmelzpunkt.html" title="Schmelzpunkt">Schmelzpunkt</A> </td><td > 63,14 <A HREF="../../k/ke/kelvin__einheit_.html" title="Kelvin (Einheit)">K</A> (-210,01 °<A HREF="../../c/ce/celsius.html" title="Celsius">C</A>) </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/si/siedepunkt.html" title="Siedepunkt">Siedepunkt</A> </td><td > 77,35 K (-195,80 °C) </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../m/mo/molares_volumen.html" title="Molares Volumen">Molares Volumen</A> </td><td > 13,54 <A HREF="../../w/wi/wissenschaftliche_notation.html" title="Wissenschaftliche Notation">·</A> 10<sup>-3</sup> <A HREF="../../m/mo/molares_volumen.html" title="Molares Volumen">m<sup>3</sup>/mol</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../v/ve/verdampfungswa_rme.html" title="Verdampfungswärme">Verdampfungswärme</A> </td><td > 2,7928 <A HREF="../../l/la/latente_wa_rme.html" title="Latente Wärme">kJ/mol</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/sc/schmelzwa_rme.html" title="Schmelzwärme">Schmelzwärme</A> </td><td > 0,3604 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../d/da/dampfdruck.html" title="Dampfdruck">Dampfdruck</A> </td><td > __ <A HREF="../../p/pa/pascal__einheit_.html" title="Pascal (Einheit)">Pa</A> bei __ K </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/sc/schallgeschwindigkeit.html" title="Schallgeschwindigkeit">Schallgeschwindigkeit</A> </td><td > 334 <A HREF="../../g/ge/geschwindigkeit.html" title="Geschwindigkeit">m/s</A> bei 298,15 K </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font color="green">Verschiedenes</font> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../e/el/elektronegativita_t.html" title="Elektronegativität">Elektronegativität</A> </td><td > 3,04 (<A HREF="../../e/el/elektronegativita_t.html" title="Elektronegativität">Pauling-Skala</A>) </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../s/sp/spezifische_wa_rmekapazita_t.html" title="Spezifische Wärmekapazität">Spezifische Wärmekapazität</A> </td><td > 1040 <A HREF="../../s/sp/spezifische_wa_rmekapazita_t.html" title="Spezifische Wärmekapazität">J/(kg · K)</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../e/el/elektrische_leitfa_higkeit.html" title="Elektrische Leitfähigkeit">Elektrische Leitfähigkeit</A> </td><td > __ · 10<sup>6</sup>/m <A HREF="../../o/oh/ohm__einheit_.html" title="Ohm (Einheit)">Ohm</A> </td></tr><tr ---- > <td > <A HREF="../../w/wa/wa_rmeleitfa_higkeit.html" title="Wärmeleitfähigkeit">Wärmeleitfähigkeit</A> </td><td > 0,02598 <A HREF="../../w/wa/wa_rmeleitfa_higkeit.html" title="Wärmeleitfähigkeit">W/(m · K)</A> </td></tr><tr ---- > <td > 1. <A HREF="../../i/io/ionisierungsenergie.html" title="Ionisierungsenergie">Ionisierungsenergie</A> </td><td > 1402,3 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 2. Ionisierungsenergie </td><td > 2856 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 3. Ionisierungsenergie </td><td > 4578,1 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 4. Ionisierungsenergie </td><td > 7475,0 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 5. Ionisierungsenergie </td><td > 9444,9 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 6. Ionisierungsenergie </td><td > 53266,6 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <td > 7. Ionisierungsenergie </td><td > 64360 kJ/mol </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font color="green">Stabilste Isotope</font> </td></tr><tr ---- > <td colspan="2" > <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="2" width="100%" ><tr> <th > <A HREF="../../i/is/isotop.html" title="Isotop">Isotop</A> </th><th > <A HREF="../../n/na/nata_rliche_ha_ufigkeit.html" title="Natürliche Häufigkeit">NH</A> </th><th > <A HREF="../../h/ha/halbwertszeit.html" title="Halbwertszeit">t<sub>1/2</sub></A> </th><th > <A HREF="../../z/ze/zerfallsmodus.html" title="Zerfallsmodus">ZM</A> </th><th > <A HREF="../../z/ze/zerfallsenergie.html" title="Zerfallsenergie">ZE</A> <A HREF="../../m/me/mega.html" title="Mega">M</A><A HREF="../../e/el/elektronenvolt.html" title="Elektronenvolt">eV</A> </th><th > <A HREF="../../z/ze/zerfallsprodukt.html" title="Zerfallsprodukt">ZP</A> <tr ---- > <td > <sup>13</sup>N </td><td > <A HREF="../../s/sy/synthetisches_radioisotop.html" title="Synthetisches Radioisotop">{syn.}</A> </td><td > 9,965 m </td><td > e<sup>-</sup>-Einfang </td><td > 2,220 </td><td > <A HREF="../../k/ko/kohlenstoff.html" title="Kohlenstoff"><sup>13</sup>C</A> </td></tr><tr ---- > <td > <sup>14</sup>N </td><td > <strong>99,634 %</strong> </td><td colspan="4" > N ist <A HREF="../../s/st/stabiles_isotop.html" title="Stabiles Isotop">stabil</A> mit 7 <A HREF="../../n/ne/neutron.html" title="Neutron">Neutronen</A> </td></tr><tr ---- > <td > <sup>15</sup>N </td><td > 0,366 % </td><td colspan="4" > N ist stabil mit 8 Neutronen </td></tr><tr ---- > </tr></table> </td></tr><tr ---- > <th colspan="2" bgcolor="#a0ffa0" > <font size="-1" color="green"><A HREF="../../s/si/si_einheitensystem.html" title="SI-Einheitensystem">SI</A>-Einheiten und <A HREF="../../s/st/standardbedingungen.html" title="Standardbedingungen">Standardbedingungen</A> werden benutzt,<br>sofern nicht anders angegeben.</font> </td></tr></table><p> Das Elementsymbol leitet sich von der lateinischen Bezeichnung <strong><em>n</strong>itrogenium</em> ab. <p> Die deutsche Bezeichnung <em>Stickstoff</em> erinnert daran, dass molekularer Stickstoff Flammen löscht ("erstickt"). Er ist mit 78 % Hauptbestandteil der <A HREF="../../l/lu/luft.html" title="Luft">Luft</A>. Atomarer Stickstoff ist als Baustein der Eiweißgruppe ein wichtiges Hauptnährelement aller Organismen.<p> Er ist ein zentrales Element im Stoffhaushalt der <A HREF="../../a/a_/a_kosystem.html" title="Ökosystem">Ökosysteme</A> (siehe <A HREF="../../s/st/stickstoffkreislauf.html" title="Stickstoffkreislauf">Stickstoffkreislauf</A>) und wurde, da es in Mineralien relativ selten auftritt, auf der <A HREF="../../e/er/erdoberfla_che.html" title="Erdoberfläche">Erdoberfläche</A> und im <A HREF="../../w/wa/wasser.html" title="Wasser">Wasser</A> fast ausschließlich biotisch angereichert.<p> Stickstoff ist in der Umwelt auch ein wichtiger Dünger, er wird durch Luftstickstoffbindungen (vor allem durch Knöllchenbakterien in <A HREF="../../w/wu/wurzel__pflanze_.html" title="Wurzel (Pflanze)">Wurzeln</A> von <A HREF="../../l/le/leguminose.html" title="Leguminose">Leguminosen</A>) auf natürlichem Wege im <A HREF="../../h/hu/humus.html" title="Humus">Humus</A> angereichert.<p> <p><table border="0" id="toc"><tr><td align="center"> <b>Table of contents</b> <script type='text/javascript'>showTocToggle("show","hide")</script></td></tr><tr id='tocinside'><td align="left"> <div style="margin-left:2em;"> </div> </div> <A CLASS="internal" HREF="#Geschichte">1 Geschichte</A><BR> <A CLASS="internal" HREF="#Eigenschaften">2 Eigenschaften</A><BR> <A CLASS="internal" HREF="#Analytisches">3 Analytisches</A><BR> <A CLASS="internal" HREF="#Vorkommen">4 Vorkommen</A><BR> <A CLASS="internal" HREF="#Gewinnung">5 Gewinnung</A><BR> <A CLASS="internal" HREF="#Verwendung">6 Verwendung</A><BR> </td></tr></table><P> <A NAME="Geschichte"><H2>Geschichte</H2> Nitrate und Ammoniumsalze wurden schon von <A HREF="../../a/al/alchemie.html" title="Alchemie">Alchemisten</A> verwendet. <A HREF="../../c/ca/carl_wilhelm_scheele.html" title="Carl Wilhelm Scheele">Carl Wilhelm Scheele</A> wies <A HREF="../../1/17/1771.html" title="1771">1771</A> Stickstoff als Bestandteil der Luft nach. Ermals im Jahr <A HREF="../../1/17/1774.html" title="1774">1774</A> wurde Ammoniak von <A HREF="../../j/jo/joseph_priestley.html" title="Joseph Priestley">Priestley</A> dargestellt. Durch die Einführung des Frank-Caro-Verfahrens (Kalkstickstofferzeugung nach Adolf Frank und Heinrich Caro) wurde der Luftstickstoff erstmals Anfang des <A HREF="../../2/20/20__jahrhundert.html" title="20. Jahrhundert">20. Jh</A> nutzbar gemacht. Ebenfalls Anfang des 20. Jahrhunderts wurden weitere wichtige Verfahren großtechnisch verfügbar. Zu diesen Verfahren zählen unter anderem die Gewinnung von <A HREF="../../s/sa/salpetersa_ure.html" title="Salpetersäure">Salpetersäure</A> nach Birkeland-Eyde, die katalytische Ammoniakverbrennung nach <A HREF="../../w/wi/wilhelm_ostwald.html" title="Wilhelm Ostwald">Ostwald</A> sowie die <A HREF="../../h/ha/haber_bosch_verfahren.html" title="Haber-Bosch-Verfahren">Ammoniaksynthese</A> nach <A HREF="../../f/fr/fritz_haber.html" title="Fritz Haber">Haber</A> und <A HREF="../../c/ca/carl_bosch.html" title="Carl Bosch">Bosch</A>.<p> <A NAME="Eigenschaften"><H2>Eigenschaften</H2> Molekularer Stickstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches bei tiefen Temperaturen zu einer farblosen Flüssigkeit kondensiert. Stickstoff ist in Wasser wenig löslich (2,33 ml Stickstoff in 100 ml Wasser bei 0 °C)<p> Stickstoff geht in seinen Verbindungen vorzugsweise kovalente Beziehungen ein. In der 2s<sup>2</sup>p<sup>3</sup> Konfiguration führt die Bildung von drei Kovalenzen zur Oktettkompletierung. Verbindungen in denen dieser Bindungstypus vor kommt sind z. B.: <ul><li> <A HREF="../../a/am/ammoniak.html" title="Ammoniak">Ammoniak</A> </li><li> <A HREF="../../a/am/amin.html" title="Amin">Amine</A> </li><li> <A HREF="../../h/hy/hydrazin.html" title="Hydrazin">Hydrazin</A> </li><li> Hydroxylamin<p> </li></ul>Diesen Verbindungen ist allen eine triagonale pyramidale Struktur und ein freies Elektronenpaar zu eigen. Über dieses freie Elektronenpaar können diese Verbindungen als Nucleophile und als Basen agieren.<p> Der in der Natur vorkommende molekulare Distickstoff N<sub>2</sub> ist durch die im Stickstoffmolekül vorhandene stabile <A HREF="../../d/dr/dreifachbindung.html" title="Dreifachbindung">Dreifachbindung</A> und die damit verbundene hohe Bindungsdissoziationsenergie von 942 kJ/mol sehr reaktionsträge. Entsprechend hoch ist die erforderlichen <A HREF="../../a/ak/aktivierungsenergie.html" title="Aktivierungsenergie">Aktivierungsenergie</A>, die gegebenenfalls durch geeignete Katalysatoren verringert werden kann.<p> <A NAME="Analytisches"><H2>Analytisches</H2> Stickstoff, der in organisch gebundener Form vorliegt, kann qualitativ mittels Lassaignesche Probe und quantitativ mittels der Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung oder <A HREF="../../e/el/elementaranalyse.html" title="Elementaranalyse">Elementaranalyse</A> erfasst werden.<p> <A NAME="Vorkommen"><H2>Vorkommen</H2> In der <A HREF="../../e/er/erdatmospha_re.html" title="Erdatmosphäre">Erdatmosphäre</A> sind 75,5 Massen-Prozent oder 78,7 Volumen-Prozent Stickstoff. In der Erdkruste kommt Stickstoff nur zu 0,03 % vor. Stickstoffhaltige Mineralien sind relativ selten. In der Natur gibt es zahlreiche wichtige organische Stickstoffverbindungen, wie z. B.: <A HREF="../../p/pr/protein.html" title="Protein">Eiweiße</A>, <A HREF="../../n/nu/nukleinsa_ure.html" title="Nukleinsäure">Nucleinsäuren</A>, etc. Aufgebaut werden diese organischen Verbindungen aus NO<sub>3</sub><sup>-</sup> und NH<sub>4</sub><sup>+</sup> Ionen. Die Aufnahme dieser Nitrat- bzw. Ammoniumionen erfolgen bei Pflanzen über die Wurzeln. Umgekehrt werden beim Abbau organischen Materials (z. B. durch Verwesung) diese Ionen wieder frei gesetzt und stehen dem Stoffkreislauf wieder zur Verfügung (<A HREF="../../s/st/stickstoffkreislauf.html" title="Stickstoffkreislauf">Stickstoffkreislauf</A>).<p> <A NAME="Gewinnung"><H2>Gewinnung</H2> Primär wird Stickstoff heute durch die fraktionierte Destilation verflüssigter Luft gewonnen. Alternativ kann Stickstoff auch durch das Binden des Luftsauerstoffes an Kohle und das anschließende Auswaschen des entstandenen Kohlendioxides gewonnen werden. Im Labor kann reiner Stickstoff durch Erhitzen wässriger Ammoniumnitritlösung (NH<sub>4</sub>NO<sub>2</sub> -> N<sub>2</sub> +H<sub>2</sub>O) oder durch die <A HREF="../../t/th/thermolyse.html" title="Thermolyse">Thermolyse</A> von <A HREF="../../n/na/natriumazid.html" title="Natriumazid">Natriumazid</A> dargestelllt werden.<p> <A NAME="Verwendung"><H2>Verwendung</H2> Technisch wird Stickstoff zur Synthese von Ammoniak und Kalkstickstoff sowie als Schutzgas beim <A HREF="../../s/sc/schweia_en.html" title="Schweißen">Schweißen</A>, als Lampenfüllung und bei chemischen Reaktionen verwendet. Darüber hinaus finden Stickstoffverbindungen mannigfaltige Anwendungen im Bereich der organischen Chemie und dienen als Düngemittel.<p> Verbindungen, in denen Stickstoff vorkommt:<p> <ul><li> <A HREF="../../s/st/stickstoffmonoxid.html" title="Stickstoffmonoxid">Stickstoffmonoxid</A> </li><li> <A HREF="../../s/st/stickstoffdioxid.html" title="Stickstoffdioxid">Stickstoffdioxid</A> </li><li> <A HREF="../../l/la/lachgas.html" title="Lachgas">Distickstoffoxid</A> </li><li> <A HREF="../../a/am/aminosa_ure.html" title="Aminosäure">Aminosäuren</A> </li><li> Peptide </li><li> <A HREF="../../p/pr/protein.html" title="Protein">Proteine</A> </li><li> <A HREF="../../s/sp/spermin.html" title="Spermin">Spermin</A> </li><li> Spermidin </li><li> Farbstoffe </li><li> Nitrate, Nitrite, Nitride<p> </li></ul><p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p></div><br><div id=footer><table border=0><tr><td> <small>Dies ist ein Artikel aus der freien Enzyklopädie <a href="http://de.wikipedia.org">Wikipedia</a>. Stand: August 2004. Der Artikel steht unter der <a href="http://www.gnu.org/licenses/fdl.txt">GNU Free Documentation License</a>.</small></td></tr></table></div>