Vidi fonton por Nitrogeno

{{Informkesto kemia elemento
<!-- tabelo ( + parto ĝeneralaj informoj) -->
|simbolo=N
|numero=7
|nukleona=14
|nomo=Nitrogeno
|latine=nitrogenium
|super=
|sub=[[Fosforo|P]]
|maldekstre=[[karbono]]
|dekstre=[[oksigeno]]
|suba tabelo=jes
<!-- ĝeneralaj informoj -->
|kemia grupo=Nemetaloj
|RN-CAS=17778-88-0
|grupo=[[Elemento de grupo 15|15]]
|periodo=[[Elemento de periodo 2|2]]
|bloko=[[Bloko p|p]]
|pezono en terkrusto=0,03
|koncentriteco en marakvo=
|nombro de naturaj izotopoj=2
|dosiero=
|aspekto=senkolora gaso
<!-- Atomaj ecoj -->
|relativa atompezo=14.00643-14.00728<ref>{{ref|en}}: [https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/pac.2016.88.issue-3/pac-2015-0305/pac-2015-0305.pdf Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)] (PDF), p. 8</ref>
|atomradiuso=65
|kovalenta radiuso=71±1
|radiuso de van der waals=155
|elektrona konfiguracio=<nowiki>[</nowiki>[[Heliumo|He]]<nowiki>]</nowiki> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>3</sup>
|elektronoj en surfacoj=2; 5
|oksidiĝa nombro=−3, −2, −1, 0, 1, 2, '''3''', 4, 5
<!-- Fizikaj ecoj -->
|materia stato=[[Gaso|gasa]] (N<sub>2</sub>)
|kristala strukturo=heksagona
|denseco=(gasa, 273,15 K) 1,251 ⋅ 10<sup>−3</sup> g/cm<sup>3</sup><br />(likva, 77,355 K) 0,808
|malmoleco=
|magneta konduto=[[Diamagnetismo|diamagneta]]
|degelpunkto c=−210,00
|degelpunkto k=63,15
|bolpunkto c=−195,795
|bolpunkto k=77,355
|molarvolumeno=
<!-- |materia degelpunkto= -->
<!-- |materia bolpunkto= -->
|premo de satura vaporo=
|rapido de sono=
|specifa varmokapacito=
|elektra konduktivo=
|elektra rezistivo=
|termika konduktivo=
<!-- Diversaj -->
|diversaj=jes
|elektroda potencialo=
|elektronegativeco=
|brulvarmo je m3=
|brulvarmo je kg=
|ioniga energio=
|ionta radiuso=
|izotopoj=
{{Informkesto kemia elemento/Nestabila izotopo
| A=13 | simbolo=N
|apero=sinteza | duoniĝa tempo=9,965 min
|speco=[[Elektrona kapto|ε]] | MeV=2,220
|A de produkto=13 | simbolo de produkto=[[Karbono|C]]}}
{{Informkesto kemia elemento/Stabila izotopo
| A=14 | simbolo=N
| apero= 99,634 % | n=7 }}
{{Informkesto kemia elemento/Stabila izotopo
| A=15 | simbolo=N
| apero= 0,366 % | n=8 }}
{{Informkesto kemia elemento/Nestabila izotopo
| A=16 | simbolo=N
|apero=sinteza | duoniĝa tempo=7,13 s
|speco=[[beta radiado|β<sup>-</sup>]] | MeV=10,419
|A de produkto=16 | simbolo de produkto=[[Oksigeno|O]]}}
}}
'''Nitrogeno'''<ref name=vortaro.net>[http://vortaro.net/#nitrogeno Nitrogeno en vortaro.net]: preferata termino en tiu vortaro</ref> (aŭ '''azoto'''<ref>{{ReVo|Azot|Azoto}}: preferata termino en tiu vortaro</ref><ref>[http://vortaro.net/#azoto Azoto en vortaro.net]: uzado nur pri [[agrikulturo]] en tiu vortaro</ref>) estas [[kemia elemento]], kies simbolo estas '''N''', [[atomnumero]] '''7''' kaj [[molekula maso]] 14, entenanta 7 [[protono]]jn kaj 7 [[neŭtrono]]jn. Ĝi apartenas al la 15-a grupo aŭ familio de la [[perioda tabelo]] kaj estas la 5-a plej abunda elemento de la universo<ref>[http://education.jlab.org/glossary/abund_uni.html 10 Most abundant elements in the universe].</ref><ref>[http://education.jlab.org/glossary/abund_ele.html 10 Most abundant elements in the earth's crust].</ref>. En la [[normaj kondiĉoj]] de temperaturo kaj premo (t. e., je 25&nbsp;°C kaj 1 atm) ĝi troviĝas en la gasa stato, ĉefe en ties molekula formulo (N<sub>2</sub>), reprezentante ĉirkaŭ 78% de la volumeno de la [[tera atmosfero]]. Ĝia plej grava komerca uzo estas en la produktado de la gaso [[amoniako]] (NH<sub>3</sub>) laŭ la [[Fritz Haber|Habera Procezo]].

== Historio ==
La malkovro de la nitrogeno estas atribuita al la skota kuracisto [[Daniel Rutherford]], en [[1772]], al kiu li nomis '''danĝera aero'''<ref>[http://books.google.com.br/books?id=yS_m3PrVbpgC&pg=PR15&hl=en#v=onepage&q&f=false Elements of Chemistry, in a New Systematic Order: Containing All the Modern ...].</ref><ref>[http://books.google.com.br/books?id=aFMdnwEACAAJ& Discovery of the Elements], Mary Elvira Weeks ...</ref>. Kvankam li ne agnoskis ĝin kiel substancon tute diferencan, li klare distingis ĝin el la [[Karbona dioksido|fiksa aero]] (CO<sub>2</sub>). Tamen, la fakto pri la ekzisto de iu komponanto kiu ne subtenas la [[Brulo|bruladon]] estis evidenta por tiu sciencisto.

Ĉirkaŭ la sama epoko, nitrogeno estis studita de aliaj esploristoj same kiel [[Carl Wilhelm Scheele]], [[Henry Cavendish]], kaj [[Joseph Priestley]], kiu alnomis ĝin '''bruligita aero''' aŭ '''[[flogistono|flogistona]] aero'''<ref>La [[flogistono|flogistona]] teorio estis ne plu ekzistanta koncepto pri iu fajreca elemento, konata kiel [[flogistono]], entenata en la bruligeblaj substancoj kaj liberigita dum brulado.</ref>. Nitrogeno estis gaso tiel inerta, ke [[Antoine Lavoisier]] aludis al ĝi kiel '''malutila gaso''', kiun li prenis el la greka vorto '''ἄζωτος''', kies signifo estas '''azoto''' aŭ '''senviva'''. Ene de ĝi, la bestaro mortadas kaj flamoj estingiĝas. Ĉi-malutila gaso konstituas ĉefe de N<sub>2</sub>, tamen ĝi eble entenas 1% da [[argono]].

Nitrogeno troviĝas en [[protoplasmo]] kaj en la [[histo]] de la plantoj kaj la animaloj. Ĝi estas la ĉefa komponanto de la [[proteino]]j. La plantoj akiras nitrogenon el nitrogenaj kombinaĵoj el la grundo. La animaloj akiras la nitrogenon kiam ili manĝas la plantojn aŭ aliajn bestojn. En naturo, la elemento nitrogeno obeas al ciklo konata kiel [[nitrogena ciklo]].

La nomo azoto kreita de Lavoisier ankoraŭ estas uzata en multaj idiomoj kaj ĝi restas en komponaĵoj kiel [[Hidrazino]] (N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>), [[Azida jono]] (N<sub>3</sub><sup>−</sup>), ktp. La vorto '''Nitrogeno''' estis kreita en 1790, de la franca kemiisto [[Jean-Antoine Chaptal]] (1756–1832) kiu prenis ĝin el la greka '''νίτρον''' (nitron) plue la afikso -gen (generi). La nitrogeno estas trovata en la [[Nitrata acido]]. Do, Chaptal havis la koncepton, ke nitrogeno estas esenca parto de la nitrata acido, kiu siavice partoprenis en la formado de la [[kalia nitrato]], konata kiel '''nitre''' liaepoke. La vorto nitro estis konata de la antikvuloj por priskribi la natriajn salojn entenintajn nitraton, kies alnomo estas '''natron'''.

La nitrogenaj komponaĵoj estis bone konitaj en la [[Mezepoko]]. La alkemiistoj konis la nitratan acidon kiel '''aqua fortis''' (forta akvo). La miksaĵo de la acidoj nitrata kaj klorida estis konata kiel '''aqua regia''' (reĝa akvo), ĉie fama dank'al ties kapableco je dissolvado de oro, konsiderita kiel la reĝo de la metaloj. La plej fruaj milita, industria kaj agrikultura aplikoj de la nitrogenaj kombinaĵoj uzis la [[Kalia nitrato|kalian]] aŭ [[Salpetro|natrian nitraton]], plej ĉefe en la [[Nigra pulvo|pulvo]], kaj pli malfrue kiel [[sterko]]. En 1910, [[John William Strutt Rayleigh|Lordo Rayleigh]] malkovris ke ia elektra malŝarĝo en atmosfero de nitrogeno produktas '''aktivan nitrogenon''', ian [[Alotropio|alotropan formon]] konsideratan unuatoma. La '''turniĝanta nubo da brila flava lumo''' produktita de lia aparato reakciis kun la [[Hidrargo]] kaj formiĝis [[Hidrarga nitrido|nitrido de hidrargo]] (Hg<sub>3</sub>N<sub>2</sub>).

Dum multe da tempo, la nitrogenaj komponaĵoj estis limigitaj. Naturaj fontoj formiĝis aŭ biologie aŭ el nitrataj deponejoj produktitaj en la atmosferaj reakcioj. La nitrogena fiksado pere de industria manufakturo same kiel la Procezo de Frank-Caro (1895-1899) aŭ tiu de Haber-Bosch (1908-1913) provizis la mondan malabundecon de nitrogenaj komponaĵoj, laŭmezure kiel duono de la monda manĝoproduktado nuntempe baziĝas sur la sintezaj nitrogenaj sterkoj. Paralele, la aplikado de la Procezo Ostwald (1902) kondukis al larĝaskale industria produktiĝo de nitratoj, kiuj nutris la eksplodfabrikantojn en la du mondaj militoj dum la 20-a jarcento.

== Uzo kiel sterko ==
La nitrogenhava sterko estas la substanco, kiun la plantaro plej bezonas. Ĝi estas makronutraĵo primara aŭ nobla. Tamen, pro la plurdiverseco de kemiaj kaj biologiaj reakcioj, pro la dependeco de la mediaj kondiĉoj kaj pro ties efekto sur la alta produktaro de la plantokulturoj, la nitrogeno estas ankaŭ la elemento kiu prezentas pli grandan malfacilecon rilate al la agrikultura produktado, eĉ en alte teknikaj propraĵoj. La preferaj absorboformoj de nitrogeno fare de la plantaro estas la [[Amonio]] (NH<sub>3</sub>) kaj la [[Nitrato]] (NO<sub>3</sub><sup>−</sup>). Simplaj nitrogenhavaj komponaĵoj, samkiel la [[ureo]] kaj kelkaj [[aminoacido]]j, ankaŭ estas absorbeblaj, sed ili estas malmulte trovataj liberforme en la grundo.

Kvankam ĝi estas la plej abunda nutroelemento en la surtera atmosfero, la Nitrogeno ne partoprenas en la komponado de ajna tera ŝtonaĵo. Eble pro tio, ĝi estas la plej altkosta elemento de la [[sterko]]j, ĉar, por ĝia formiĝo estas necesaj diversaj kemiaj reakcioj, kiuj bezonas multan energion. Tia aserto praviĝas kaŭze de la malfacila sintezo kaj alta energia kosto por la formiĝo de la (NH<sub>3</sub>). La formoj preferataj de la nitrogeno en la sterkoj estas la nitratoj (ekzemple: kalcia nitrato), amoniaj (amonia nitrato) kaj amidohavaj (Ureo). La koncentriĝo de nitrogeno en la sterkoj varias elde 82% en la [[Amoniako]] anhidra ĝis kelkaj dekopoj de 1% en kelkaj organikaj komponaĵoj.

== Abundo kaj akirado ==
La nitrogeno estas la ĉefa komponaĵo de la tera atmosfero (78,1 % en volumo). Ĝi estas produktita, por industriuzoj, pere de la frakcia distiliĝo de la likvigita aero aŭ per mekanikaj procezoj, uzante la gasan aeron. En tiu kazo ekzistas du metodoj: aŭ uzante la osmozan premon aŭ pere de adsorbo laŭ premointerŝanĝo. La komerca nitrogeno ofte estas [[kromprodukto]] de la aerprocezado por industrikoncentriĝo de la oksigeno en la ŝtalfabrikado kaj alicele. Kiam provizita en kunpremitaj cilindroj la produkto estas konata kiel oksigenlibera nitrogeno.

En kemia laboratorio la nitrogeno prepariĝas pere de traktado de akva solvaĵo kun amonia klorido kaj natria nitrido, laŭ la ekvacio:
<center>
<big>
NH<sub>4</sub>Cl(akvomedie) + NaNO<sub>2</sub>(akvomedie) → N<sub>2</sub>(g) + NaCl(akvomedie) + 2 H<sub>2</sub>O (l)
</big>
</center>

Malgrandaj kvantoj de malpuraĵoj kiel NO kaj HNO<sub>3</sub> formiĝas dum ĉi-reakcio. La malpuraĵoj estas forigeblaj trairigante la gason en akvan [[Sulfata acido|sulfatan acidon]] entenantan [[Kalia dukromiato|kalian dukromiaton]]. Nitrogeno tre pura estas preparebla pere de terma malkomponiĝo de la baria nitrido aŭ natria nitrido, kiel montras la ekvacio:

<center>
<big>
2 NaN<sub>3</sub> → 2 Na + 3 N<sub>2</sub>
</big>
</center>

== Komponaĵoj ==
Kun la [[hidrogeno]] ĝi formas la [[amoniako]]n (NH<sub>3</sub>) kaj la [[hidrazino]]n (N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>). La likva amoniako, kiu estas amfotera en akva medio, agadas kiel [[bazo]] en akva solvaĵo formante amoniajn jonojn (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>). La sama amoniako kondutas sin kiel acido en akva malĉeesto, fordonante [[protono]]n al iu bazo, kaj formante la anjonon amidan (NH<sub>2</sub><sup>−</sup>). Longĉenaj kaj ciklaj nitrogenkomponaĵoj ankaŭ estas konataj, tamen, ili estas tre malstabilaj.

Kun la oksigeno ĝi formas plurajn [[oksido]]jn samkiel [[Ridgaso|Nitrozan oksidon]] (N<sub>2</sub>O)aŭ ridigan gason, la [[Nitrata oksido|Nitratan oksidon]] (NO) kaj la [[Nitrogena duoksido|nitrogenan duoksidon]] (NO<sub>2</sub>). Ĉi tiuj du lastaj estas produktoj de la [[Brulo|bruladoprocezo]], kaj kontribuas por la formado de la fotokemiaj malpuraĵoj. Aliaj konataj oksidoj estas la nitrogena trioksido (N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) kaj la nitrogena kvinoksido (N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>), ambaŭ tre malstabilaj kaj eksplodemaj, kies respektivaj acidoj estas la Nitroza acido (HNO<sub>2</sub>) kaj la [[Nitrata acido]] (HNO<sub>3</sub>), kiuj, iliavice, formas la salojn nitritajn kaj nitratajn.

== Biologia agado ==
La nitrogeno estas la ĉefa komponanto de la [[aminoacido]]j kaj [[Nuklea acido|nukleaj acidoj]], kiuj estas vitalaj por la vivaj estuloj. La [[Fabacoj|leguminozoj]] kapablas disvolvi [[simbiozo]]n kun certaj [[Bakterioj|grundobakterioj]] nomataj [[rizobio]]j, kiuj povas absorbi rekte la nitrogenon de la aero, kaj ĉi-tiuj transformiĝas en [[amoniako]]n, kiu rapide estas konsumita de la plantaro. En la plantoj, la amoniako reduktiĝas al nitrido (NO<sub>2</sub><sup>−</sup>) far la enzimo nitrida reduktazo kaj tuj poste transformiĝas en nitraton (NO<sub>3</sub><sup>−</sup>) far la enzimo nitrata reduktazo. Poste, la nitrato estas uzata de la planto por formi la [[Aminogrupo|grupon aminon]] de la aminoacidoj, kiuj, finfine, partoprenas en la [[Manĝoĉeno]]. Bona ekzemplo de tiu procezo oni povas konstati en la [[Sojfabo|sojfaba produktado]], ĉar tiu kulturado forhavas la nitrogenhavan sterkadon.

== Nitrogena ciklo ==
{{Ĉefartikolo|Nitrogena ciklo}}
[[Dosiero:Nitrogen Cycle-eo.svg|400px|eta|dekstra|<center>Skema reprezentado de la nitrogena ciklo en la vivmedio</center>]]

La ciklo de la nitrogeno estas la procezo per kiu la nitrogeno konvertiĝas en ties diversajn kemiajn kombinaĵojn. La transformiĝo okazas kaj per biologiaj kaj per fizikaj procezoj. Gravaj procezoj en la nitrogena ciklo inkludas la [[Nitrogena fiksado|nitrogenan fiksadon]], la Amonifiksadon aŭ mineraligon, la nitrito-konvertiĝon kaj la nitrito-malkonvertiĝon. La plej granda parto de la tera atmosfero (78%) komponiĝas de nitrogeno.

Tamen, la atmosfera nitrogeno havas limigitan uzon por biologiaj celoj, kaj tio rezultas en raraj eblecoj pri la uzo de nitrogeno en multaj sektoroj de la ekosistemo. La ciklo de la nitrogeno estas ĉefe interesa ĉar la nitrogenhavebleco afekteblas la disvolviĝon de la plej gravaj ekosistemaj procezoj, inkluzivante la primaran produktadon<ref>La [https://en.wikipedia.org/wiki/Primary_production Primara produktado] entenas la sintezon de la organikaj komponaĵoj el la atmosfero aŭ el la akvaj solvaĵoj de [[Karbona duoksido]].</ref> kaj la [[malkomponiĝado]]n. Homaj aktivecoj, kiel la fosiliaj brulaĵoj, la uzado de artefaritaj nitrogensterkoj, kaj la nitrogenliberigo en la reziduaj akvoj draste ŝanĝis la nitrogenan ciklon de la terglobo.

{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="4" align="center"
|-style="background: blue; color: white"
|colspan="4" style="text-align: center;"|<big><big>'''Nitrogenaj derivaĵoj'''</big></big>
|-
|HNO||[[Nitrokzilo]]|||NOSO<sub>3</sub>OH||[[Nitrozil-sulfonata acido]]
|-
|HNO<sub>2</sub>||[[Nitrita acido]]|||3 HCl . 1 HNO<sub>3</sub>||[[Reĝakvo]]
|-
|HNO<sub>3</sub>||[[Nitrata acido]]|||NO||[[Nitrata oksido]]
|-
|H<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>||[[Hiponitrita acido]]|||NO<sub>2</sub>||[[Nitrogena duoksido|Nitrata nitrita oksido]]
|-
|H<sub>3</sub>N||[[Nitrida acido]]|||N<sub>2</sub>O||[[Ridgaso|Nitrita oksido]]
|-
|NH<sub>3</sub>||[[Amoniako]]|||N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>||[[Dunitrogena trioksido]]
|-
|HN<sub>3</sub>||[[Hidrazoata acido]]|||N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>||[[Dunitrogena kvinoksido]]
|-
|NCl<sub>3</sub>||[[Nitrogena klorido]]|||NF<sub>3</sub>||[[Nitrogena trifluorido]]
|-
|NF<sub>2</sub>||[[Nitrogena dufluorido]]|||NF||[[Nitrogena unufluorido]]
|-
|NF<sub>5</sub>||[[Nitrogena kvinfluorido]]|||N<sub>2</sub>F<sub>2</sub>||[[Dunitrogena dufluorido]]
|-
|N<sub>2</sub>F<sub>4</sub>||[[Dunitrogena kvarfluorido]]|||N<sub>3</sub>F||[[Trinitrogena unufluorido]]
|-
|NOF||[[Nitrozila fluorido]]|||NOCl||[[Nitrozila klorido]]
|-
|NOBr||[[Nitrozila bromido]]|||NOI||[[Nitrozila jodido]]
|-
|NH<sub>2</sub>Cl||[[Kloramino]]|||NHCl<sub>2</sub>||[[Dukloramino]]
|-
|N<sub>4</sub>O||[[Kvarnitrogena unuoksido]]|||N<sub>4</sub>O<sub>6</sub>||[[Trinitramido]]
|}

== Listo de sciencistoj kiuj esploris la nitrogenon ==
<gallery class="center">
Cavendish_Henry_signature.jpg|{{center|[[Henry Cavendish]]<br />([[1731]]-[[1810]])}}
Priestley.jpg|{{center|[[Joseph Priestley]]<br />([[1733]]-[[1804]])}}
CWScheele.jpg|{{center|[[Carl Wilhelm Scheele]]<br />([[1742]]-[[1786]])}}
David - Portrait of Monsieur Lavoisier (cropped).jpg|{{center|[[Antoine Lavoisier]]<br />([[1743]]-[[1794]])}}
Rutherford_Daniel.jpg|{{center|[[Daniel Rutherford]]<br />([[1749]]-[[1819]])}}
Jean-Antoine_Chaptal_1.jpg|{{center|[[Jean-Antoine Chaptal]]<br />([[1756]]-[[1832]])}}
Adolph_Frank.jpg|{{center|[[Adolph Frank]]<br />([[1834]]-[[1916]])}}
John_William_Strutt.jpg|{{center|[[John William Strutt Rayleigh|Lordo Rayleigh]]<br />([[1842]]-[[1919]])}}
Fritz_Haber.png|{{center|[[Fritz Haber]]<br />([[1868]]-[[1934]])}}
Portrait_caro-nikodem.jpg|{{center|[[Nikodem Caro]]<br />([[1871]]-[[1935]])}}
Carl_Bosch.jpg|{{center|[[Carl Bosch]]<br />([[1874]]-[[1940]])}}
</gallery>

== Referencoj ==
{{Referencoj}}

== Bibliografio ==
* Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (New ed.). New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
* Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (1999). Biochemistry (2nd ed.). Fort Worth: Saunders College Publ. ISBN 0-03-022318-0.

== Vidu ankaŭ ==
* [[Nutraĵo]]
* [[Kemio]]
* [[Listo de kemiaj elementoj laŭ atomnumero]]
* [[Perioda tabelo]]
* [[Nitrogena fiksado]]
* [[Nitroglicerino]]
* [[Amino]]
* [[Amido]]
* [[Nitrogena ciklo]]

== Eksteraj ligiloj ==
{{Projektoj}}
* [http://www.balashon.com/2008/07/neter-and-nitrogen.html Etymologio de Nitrogeno]
* [http://www.periodicvideos.com/videos/007.htm Nitrogen] ĉe ''The Periodic Table of Videos'' (University of Nottingham)
* [http://www.rsc.org/periodic-table/podcast/7/nitrogen Nitrogen podcast] el verko de Royal Society of Chemistry nome ''Chemistry World''

{{PeriodaTabelo}}

{{Havenda artikolo|Azoto}}

{{Bibliotekoj}}

[[Kategorio:Gasoj]]
[[Kategorio:Kemiaj elementoj]]
[[Kategorio:Fundamentaj vortoj]]
[[Kategorio:Nitrogeno]]