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N 7

Nitrogen (N)

nonmetal
Período: 2 Grupo: 15 Bloco: p

Gas

Peso atômico padrão

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

Configuração eletrônica

2s2.2p3

Ponto de fusão

-210 °C

Ponto de ebulição

-195,79 °C

Densidade

1,2506 kg/m³

Estados de oxidação

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Eletronegatividade (Pauling)

3,04

Energia de ionização (1ª)

14,53413 eV

Ano da descoberta

1772

Raio atômico

65 pm

Detalhes

Origem do nome Greek: nitron and genes, (soda forming).
País da descoberta Scotland
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
3,04 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
3,066
Afinidade eletrônica
-0,07 eV (valor negativo — prevê-se que o átomo não capte um eletrão adicional)
Energia de ionização (1ª)
14,53413 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
29,601352 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
47,445463 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
77,473767 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
97,890437 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
5 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
2s2.2p3

Termodinâmica

Ponto triplo (temperatura)
-209,999 °C
Ponto triplo (pressão)
1,252e+4 Pa
Ponto crítico (temperatura)
-146,958 °C
Ponto crítico (pressão)
3,3958e+6 Pa
Calor de fusão
0,00373115 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
0,05762554 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de atomização
4,899 eV
Entalpia de atomização
4,896512 eV

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
19 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
0,5 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
403,9 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 5 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7727-37-9 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
4S°3/2
InChI
InChI=1S/N
Chave InChI
QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 7
Elétrons 7
Carga Neutro
Configuração N: 2s² 2p³
Configuração eletrônica
Medido
[He] 2s² 2p³
1s² 2s² 2p³
Diagrama de orbitais
1s
2/2
2s
2/2
2p
3/6 3↑
Total de elétrons: 7 Desemparelhados: 3 ?

Modelo atômico

Prótons 7
Nêutrons 7
Elétrons 7
Número de massa 14
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 50 (50 50 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

1499,6360%150,3640%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
14 Estável14,00307400443 ± 0,000000000299,6360%Estável
15 Estável15,00010889888 ± 0,000000000640,3640%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 220,8 °C acima do ponto de ebulição (-195,79 °C)

Ponto de fusão -210 °C
Ponto de ebulição -195,79 °C
Acima do ponto de ebulição em 220,8 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
-210 °C
Ponto de ebulição Literatura
-195,79 °C
Fase atual Calculado
Gás

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,00373115 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
0,05762554 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Densidade

Densidade de referência Literatura
1,2506 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Estimado
0,57251681 kg/m³

Estimada pela lei dos gases ideais à T atual

Avançado

Ponto triplo Literatura
-209,999 °C
Ponto crítico Literatura
-146,958 °C

Espectros atômicos

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
N I 0130912871287
N II +1809786786
N III +2137813591359
N IV +3536531531
N V +4442402433
N VI +5919091
N VII +6137137137
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
N I 0381
N II +1197
N III +2347
N IV +3292
N V +4151
N VI +5148
N VII +6149
Dados de níveis disponíveis no NIST →
7 N 14.006855

Nitrogen — Visualizador de orbitais atômicos

2s2.2p3
Níveis de energia 2 5
Estados de oxidação -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 2p n=2 · l=1 · m=-1
Nitrogen — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
7 N 14.006855

Nitrogen — Visualizador de estruturas cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
Nº de coord. 12
Empacotamento 74.048%
Sem estrutura cristalina em condições padrão — gás a 298 K e 1 atm
Estrutura da fase sólida a 293 K
Nitrogen — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (2)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
14 Estável14,00307400443 ± 0,000000000299,6360% ± 0,0200%Estável
stable
15 Estável15,00010889888 ± 0,000000000640,3640% ± 0,0200%Estável
stable
14 Estável
Massa atômica (u) 14,00307400443 ± 0,0000000002
Abundância natural 99,6360% ± 0,0200%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
15 Estável
Massa atômica (u) 15,00010889888 ± 0,00000000064
Abundância natural 0,3640% ± 0,0200%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

Mostrando 50 de 731. Por padrão, são mostradas apenas as linhas espectrais com intensidade medida.

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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
71 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
60 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
54 pm
Raio covalente (Bragg)
65 pm

Raios 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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
179 pm
Raio metálico (C12)
53 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
93
Pettifor
100
Glawe
88

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
7,4 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
0,2 a.u.
C₆
24,2 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
25,7 Ha·Bohr6

Afinidade química

Afinidade protônica
342,2 kJ/mol
Basicidade em fase gasosa
318,7 kJ/mol

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
4,1 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
4

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão63,15 K
Ponto de ebulição77,35 K
Ponto crítico (temperatura)126,19 K
Ponto crítico (pressão)3,4 MPa
Ponto triplo (temperatura)63,15 K
Ponto triplo (pressão)12,52 kPa

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (3)
nOrbitalσ
1s0,3349
2p3,166
2s3,1526
Detalhes dos raios cristalinos (4)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
-3IV132
3VI30Ahrens (1952) ionic radius,
5III4,4
5VI27Ahrens (1952) ionic radius,
Modos de decaimento dos isótopos (33)
IsótopoModoIntensidade
10p—
11p100%
12B+100%
12B+A1,9%
13B+100%
16B-100%
16B-A0%
17B-100%
17B-n95,1%
17B-A0%
Fatores de espalhamento de raios X (503)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (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)..

Referências (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

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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.

Última atualização:

Dados verificados:

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