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N 7

Nitrogen (N)

nonmetal
Période: 2 Groupe: 15 Bloc: p

Gas

Masse atomique relative standard

14,007 u [14,00643, 14,00728]

Configuration électronique

2s2.2p3

Point de fusion

-210 °C

Point d’ébullition

-195,79 °C

Masse volumique

1,2506 kg/m³

États d’oxydation

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Électronégativité (Pauling)

3,04

Énergie d’ionisation (1re)

14,53413 eV

Année de découverte

1772

Rayon atomique

65 pm

Détails

Origine du nom Greek: nitron and genes, (soda forming).
Pays de découverte Scotland
Découvreurs Daniel Rutherford

Nitrogen is a light nonmetal and the main constituent of Earth’s atmosphere as N₂. Its strong N≡N triple bond makes the element relatively inert at ordinary conditions, yet nitrogen chemistry is exceptionally rich once that bond is broken. It is essential in amino acids, nucleic acids, and many cofactors, and industrial fixation of N₂ underpins modern fertilizer production. Nitrogen commonly forms covalent compounds and spans oxidation states from −3 to +5.

Colourless, gaseous element which belongs to group 15 of the periodic table. Constitutes ~78% of the atmosphere and is an essential part of the ecosystem. Nitrogen for industrial purposes is acquired by the fractional distillation of liquid air. Chemically inactive, reactive generally only at high temperatures or in electrical discharges. It was discovered in 1772 by D. Rutherford.

The name derives from the Latin nitrum and Greek nitron for "native soda" and genes for "forming". Nitrogen was discovered by the Scottish physician and chemist Daniel Rutherford in 1772.

Nitrogen was discovered by the Scottish physician Daniel Rutherford in 1772. It is the fifth most abundant element in the universe and makes up about 78% of the earth's atmosphere, which contains an estimated 4,000 trillion tons of the gas. Nitrogen is obtained from liquefied air through a process known as fractional distillation.

From the Latin word nitrum, Greek Nitron, native soda; and genes, forming. Nitrogen was discovered by chemist and physician Daniel Rutherford in 1772. He removed oxygen and carbon dioxide from air and showed that the residual gas would not support combustion or living organisms. At the same time there were other noted scientists working on the problem of nitrogen. These included Scheele, Cavendish, Priestley, and others. They called it "burnt" or" dephlogisticated air," which meant air without oxygen.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
3,04 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
3,066
Affinité électronique
-0,07 eV (valeur négative — l'atome ne devrait pas lier d'électron supplémentaire)
Énergie d’ionisation (1re)
14,53413 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
29,601352 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
47,445463 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
77,473767 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
97,890437 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
5 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
2s2.2p3

Propriétés thermodynamiques

Point triple (température)
-209,999 °C
Point triple (pression)
1,252e+4 Pa
Point critique (température)
-146,958 °C
Point critique (pression)
3,3958e+6 Pa
Enthalpie de fusion
0,00373115 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
0,05762554 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie d’atomisation
4,899 eV
Enthalpie d’atomisation
4,896512 eV

Propriétés nucléaires

Protons
7 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
7 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
16 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
2 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
N-14
Année de découverte
1772

Structure cristalline

Paramètre de maille a
403,9 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 5 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7727-37-9 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
4S°3/2
InChI
InChI=1S/N
Clé InChI
QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 7
Électrons 7
Charge Neutre
Configuration N: 2s² 2p³
Configuration électronique
Mesuré
[He] 2s² 2p³
1s² 2s² 2p³
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
3/6 3↑
Nombre total d’électrons: 7 Non appariés: 3 ?

Modèle atomique

Protons 7
Neutrons 7
Électrons 7
Nombre de masse 14
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 50 (50 50 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

1499,6360%150,3640%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
14 Stable14,00307400443 ± 0,000000000299,6360%Stable
15 Stable15,00010889888 ± 0,000000000640,3640%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Gaz 25 °C (298,15 K)

Explication: 220,8 °C au-dessus du point d’ébullition (-195,79 °C)

Point de fusion -210 °C
Point d’ébullition -195,79 °C
Écart au-dessus du point d’ébullition 220,8 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
-210 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
-195,79 °C
Phase actuelle Calculé
Gaz

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,00373115 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
0,05762554 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
1,2506 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Estimé
0,57251681 kg/m³

Estimée par la loi des gaz parfaits à la température actuelle

Données avancées

Point triple Littérature scientifique
-209,999 °C
Point critique Littérature scientifique
-146,958 °C

Spectres atomiques

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
N I 0130912871287
N II +1809786786
N III +2137813591359
N IV +3536531531
N V +4442402433
N VI +5919091
N VII +6137137137
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
N I 0381
N II +1197
N III +2347
N IV +3292
N V +4151
N VI +5148
N VII +6149
Niveaux répertoriés par le NIST →
7 N 14.006855

Nitrogen — Visualiseur d’orbitales atomiques

2s2.2p3
Niveaux d’énergie 2 5
États d’oxydation -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 2p n=2 · l=1 · m=-1
Nitrogen — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
7 N 14.006855

Nitrogen — Visualiseur de structure cristalline

Hexagonal primitif · Pearson hP2
Expérimental
Pearson hP2
N° de coord. 12
Compacité 74.048%
Aucune structure cristalline dans les conditions standard — gaz à 298 K, 1 atm
Structure de la phase solide à 293 K
Nitrogen — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
-34N/D146 pm
+36N/D16 pm
+56N/D13 pm

Composés

N
14,007 u
N
13,006 u
N+
14,007 u
N-
14,007 u

Isotopes (2)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
14 Stable14,00307400443 ± 0,000000000299,6360% ± 0,0200%Stable
stable
15 Stable15,00010889888 ± 0,000000000640,3640% ± 0,0200%Stable
stable
14 Stable
Masse atomique (u) 14,00307400443 ± 0,0000000002
Abondance naturelle 99,6360% ± 0,0200%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
15 Stable
Masse atomique (u) 15,00010889888 ± 0,00000000064
Abondance naturelle 0,3640% ± 0,0200%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Affichage de 50 sur 731. Seules les raies spectrales dont l’intensité a été mesurée sont affichées par défaut.

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
399.4997 nm1000N IIemission2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 1DMesuréeNIST
746.8312 nm900N Iemission2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S*MesuréeNIST
463.0539 nm870N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
500.515 nm870N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F*MesuréeNIST
567.956 nm870N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
744.2298 nm785N Iemission2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S*MesuréeNIST
648.205 nm750N IIemission2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 1PMesuréeNIST
661.056 nm750N IIemission2s2.2p.3p 1D → 2s2.2p.3d 1F*MesuréeNIST
575.2499 nm700N Iemission2s2.2p2.(3P).3p 4P* → 2s2.2p2.(3P).5d 4DMesuréeNIST
742.3641 nm685N Iemission2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S*MesuréeNIST
444.703 nm650N IIemission2s2.2p.3p 1P → 2s2.2p.3d 1D*MesuréeNIST
500.1474 nm650N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F*MesuréeNIST
566.663 nm650N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
594.165 nm650N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
460.1478 nm550N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
464.3086 nm550N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
500.7328 nm550N IIemission2s2.2p.3p 3S → 2s2.2p.3d 3P*MesuréeNIST
504.5099 nm550N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3SMesuréeNIST
567.602 nm550N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
593.178 nm550N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
395.5851 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 1DMesuréeNIST
460.7153 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
462.1393 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
480.3287 nm450N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
499.436 nm450N IIemission2s.2p2.(4P).3s 5P → 2s.2p2.(4P).3p 5P*MesuréeNIST
501.0621 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3SMesuréeNIST
549.5655 nm450N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3P*MesuréeNIST
568.621 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
571.077 nm450N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
391.9001 nm360N IIemission2s2.2p.3p 1P → 2s2.2p.3d 1P*MesuréeNIST
461.3868 nm360N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3PMesuréeNIST
500.2703 nm360N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3SMesuréeNIST
501.6381 nm360N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F*MesuréeNIST
502.5659 nm360N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F*MesuréeNIST
592.781 nm360N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
637.962 nm360N IIemission2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 1PMesuréeNIST
648.2699 nm360N Iemission2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4FMesuréeNIST
460.374 nm350N Vemission1s2.3s 2S → 1s2.3p 2P*MesuréeNIST
648.4808 nm325N Iemission2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4FMesuréeNIST
648.3753 nm300N Iemission2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4FMesuréeNIST
383.8374 nm285N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.4s 3P*MesuréeNIST
422.7736 nm285N IIemission2s2.2p.3p 1D → 2s2.2p.4s 1P*MesuréeNIST
478.8138 nm285N IIemission2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
489.5117 nm285N IIemission2s.2p3 1D* → 2s2.2p.3p 1PMesuréeNIST
498.7376 nm285N IIemission2s2.2p.3p 3S → 2s2.2p.3d 3P*MesuréeNIST
553.5347 nm285N IIemission2s.2p2.(4P).3s 5P → 2s.2p2.(4P).3p 5D*MesuréeNIST
574.73 nm285N IIemission2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 3DMesuréeNIST
594.024 nm285N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
595.239 nm285N IIemission2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D*MesuréeNIST
616.775 nm285N IIemission2s2.2p.3d 3F* → 2s2.2p.4p 3DMesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
71 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
60 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
54 pm
Rayon covalent (Bragg)
65 pm

Rayons de van der Waals

Bondi
155 pm
Batsanov
160 pm
Alvarez
166 pm
UFF
366 pm
MM3
193 pm
Dreiding
366,21 pm
Rowland–Taylor
164 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
179 pm
Rayon métallique (C12)
53 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
93
Pettifor
100
Glawe
88

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
7
Gunnarsson–Lundqvist
7
Robles–Bartolotti
6

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
7,4 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
0,2 a.u.
C₆
24,2 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
25,7 Ha·Bohr6

Affinité chimique

Affinité protonique
342,2 kJ/mol
Basicité en phase gazeuse
318,7 kJ/mol

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
4,1 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
4

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion63,15 K
Point d’ébullition77,35 K
Point critique (température)126,19 K
Point critique (pression)3,4 MPa
Point triple (température)63,15 K
Point triple (pression)12,52 kPa

Catégories d’états d’oxydation

−3 main
+2 extended
−1 extended
+5 main
−2 extended
+3 main
0 extended
+1 extended
+4 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (3)
nOrbitaleσ
1s0,3349
2p3,166
2s3,1526
Détail des rayons cristallins (4)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
-3IV132
3VI30Ahrens (1952) ionic radius,
5III4,4
5VI27Ahrens (1952) ionic radius,
Modes de désintégration des isotopes (33)
IsotopeModeIntensité
10p—
11p100%
12B+100%
12B+A1,9%
13B+100%
16B-100%
16B-A0%
17B-100%
17B-n95,1%
17B-A0%
Facteurs de diffusion des rayons X (503)
Énergie (eV)f₁f₂
10—0,67785
10,1617—0,68963
10,3261—0,70162
10,4931—0,71382
10,6628—0,72623
10,8353—0,73885
11,0106—0,7517
11,1886—0,76584
11,3696—0,78603
11,5535—0,80674

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

Nitrogen gas (N2) makes up 78.1% of the Earth’s air, by volume. The atmosphere of Mars, by comparison, is only 2.6% nitrogen. From an exhaustible source in our atmosphere, nitrogen gas can be obtained by liquefaction and fractional distillation. Nitrogen is found in all living systems as part of the makeup of biological compounds.

Références (1)

Isotopes in Forensic Science and Anthropology

Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.

Stable hydrogen, carbon, and nitrogen isotopic compositions are used to determine the origin of pseudoephedrine from seized methyl-amphetamine made from the pseudoephedrine (drug used as a nasal decongestant or as a stimulant) [91] H. Salouros, G. J. Sutton, J. Howes, D. B. Hibbert, M. Collins. Anal. Chem.85, 9400 (2013)..

Références (2)
  • [91] H. Salouros, G. J. Sutton, J. Howes, D. B. Hibbert, M. Collins. Anal. Chem.85, 9400 (2013).
  • [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
N

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Nitrogen

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Nitrogen

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Nitrogen

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Nitrogen

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Nitrogen

This section provides all form of data related to element Nitrogen.

9 PubChem Elements
Nitrogen

The element property data was retrieved from publications.

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