Азот (N)
НеметаллГаз
Стандартная относительная атомная масса
14,007 u [14,00643, 14,00728]Электронная конфигурация
2s2.2p3Температура плавления
-210 °CТемпература кипения
-195,79 °CПлотность
1,2506 kg/m³Степени окисления
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5Электроотрицательность (по Полингу)
3,04Энергия ионизации (1-я)
14,53413 eVГод открытия
1772Атомный радиус
65 pmПодробные сведения
Азот — легкий неметалл и основной компонент атмосферы Земли в виде N₂. Его прочная тройная связь N≡N делает элемент сравнительно инертным в обычных условиях, однако химия азота исключительно богата после разрыва этой связи. Он необходим в аминокислотах, нуклеиновых кислотах и многих кофакторах, а промышленная фиксация N₂ лежит в основе современного производства удобрений. Азот обычно образует ковалентные соединения и охватывает степени окисления от −3 до +5.
Бесцветный газообразный элемент, относящийся к группе 15 периодической таблицы. Составляет ~78% атмосферы и является неотъемлемой частью экосистемы. Азот для промышленных целей получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Химически инертен, реагирует обычно только при высоких температурах или в электрических разрядах. Был открыт в 1772 г. Д. Резерфордом.
Название происходит от латинского nitrum и греческого nitron, означающих «природная сода», и genes, означающего «образующий». Азот был открыт шотландским врачом и химиком Даниэлем Резерфордом в 1772 году.
Азот был открыт шотландским врачом Даниэлем Резерфордом в 1772 году. Это пятый по распространенности элемент во Вселенной; он составляет около 78% земной атмосферы, которая, по оценкам, содержит 4 000 триллионов тонн этого газа. Азот получают из сжиженного воздуха посредством процесса, известного как фракционная перегонка.
От латинского слова nitrum, греческого Nitron, природная сода; и genes, образующий. Азот был открыт химиком и врачом Даниэлем Резерфордом в 1772 году. Он удалил из воздуха кислород и диоксид углерода и показал, что остаточный газ не поддерживает горение и жизнедеятельность живых организмов. В то же время над проблемой азота работали и другие известные ученые. Среди них были Шееле, Кавендиш, Пристли и другие. Они называли его «обожженным» или «дефлогистированным воздухом», что означало воздух без кислорода.
Чистый азот обычно встречается в виде N₂ — бесцветного, без запаха, безвкусного газа. Жидкий азот — бесцветная, очень холодная жидкость, кипящая при 77 K при давлении одной атмосферы. Твёрдый азот также бесцветен и существует в нескольких низкотемпературных фазах.
Большая часть промышленного азота используется либо в виде N₂ для инертирования и создания защитной среды, либо в виде связанного азота после превращения в аммиак (NH₃). Газообразный N₂ защищает реакционноспособные материалы, продувает трубопроводы и резервуары и создаёт контролируемые атмосферы для упаковки пищевых продуктов, обработки электроники и термообработки металлов. Жидкий азот широко используется как криогенный хладагент для хранения биологических материалов, охлаждения в лабораториях и быстрой заморозки. Азот также служит сырьём для азотной кислоты (HNO₃), удобрений, взрывчатых веществ и многих полимеров и фармацевтических препаратов.
Наибольшее применение азота — производство аммиака (NH3). Большие количества азота соединяют с водородом для получения аммиака в процессе, известном как процесс Габера. Затем большие количества аммиака используют для получения удобрений, взрывчатых веществ и, посредством процесса, известного как процесс Оствальда, азотной кислоты (HNO3).
Азот в газообразном состоянии в значительной степени инертен и используется в качестве защитной среды в полупроводниковой промышленности и при некоторых видах сварки и пайки. Нефтяные компании используют азот под высоким давлением, чтобы помочь выталкиванию сырой нефти на поверхность. Жидкий азот — недорогая криогенная жидкость, используемая для охлаждения, сохранения биологических образцов и низкотемпературных научных экспериментов. В Frostbite Theater Jefferson Lab представлены видеоролики со многими базовыми экспериментами с жидким азотом.
Изотопы в биологии
Изотопное фракционирование может приводить к систематическому увеличению отношения количества изотопов n(15N)/n(14N) по пищевым цепям вследствие ассимиляции соединений азота в биомолекулах, таких как белки. Когда организмы более низкого трофического уровня потребляются организмами более высокого трофического уровня, 15N может избирательно удерживаться, а 14N — избирательно выводиться, так что организмы более высокого трофического уровня, как правило, имеют более высокие отношения n(15N)/n(14N), чем их источники пищи. Изотопное фракционирование происходит в результате ассимиляции, запасания и выделения белков и других азотсодержащих соединений. Биологи могут использовать измерения отношения количества изотопов n(15N)/n(14N) для проверки гипотез о взаимоотношениях хищник–жертва и выявления нарушений трофической структуры экосистем, которые могут быть вызваны токсичными загрязнителями, инвазивными видами или изъятием организмов. Аналогичные принципы используются для выявления различий в рационах животных, включая человека, как в настоящее время, так и в далёком прошлом [79] P. L. Koch, M. L. Fogel, N. Tuross. “Tracing the diets of fossil animals using stable isotopes”, in Stable Isotopes in Ecology and Environmental Science, K. Lajtha and R. H. Michener (Eds.), Blackwell Scientific Publications, Boston (1994)., [80] J. P. Montoya. “Nitrogen isotope fractionation in the modern ocean: implications for the sedimentary record”, in Carbon Cycling in the Glacial Ocean: Constraints on the Ocean’s Role in Global Change. NATO ASI Series (Series I: Global Environmental Change), R. Zahn, T. F. Pedersen, M. A. Kaminski, L. Labeyrie (Eds.), vol. 17. Springer, Berlin, Heidelberg (1994)., [81] R. E. M. Hedges, L. M. Reynard. J. Archaeolog. Sci.34, 1240 (2007)..
Искусственно обогащённые трассеры 15N используются для изучения перемещения и превращения азота в биологических и экологических системах, таких как поглощение и потеря азотных удобрений сельскохозяйственными культурами (рис. IUPAC.7.1). Обычный эксперимент включает введение изотопно меченого соединения в окружающую среду с последующим анализом различных проб, отобранных из среды, на наличие обогащённого изотопа, чтобы определить, куда переместилось меченое соединение и превратилось ли оно в другие соединения (рис. IUPAC.7.2). Искусственно обогащённый 15N используется для изучения поглощения и распределения азота в кормах, применяемых в отраслях пищевого производства, таких как аквакультура [82] M. A. Burford, N. P. Preston, P. M. Glibert, W. C. Dennison. Aquaculture206, 199 (2002)..
Изотопы в науках о Земле и планетах
Стабильные изотопы азота подвергаются изотопному фракционированию под действием физических, химических и биологических процессов. Вариации отношения количества изотопов n(15N)/n(14N) значительны (рис. IUPAC.7.3) и обычно используются для изучения процессов системы Земли, особенно связанных с биологией, поскольку азот является важным питательным элементом для роста [84] Stable Isotopes in Ecology and Environmental Science: 2nd Edition, ed. R. Michener and K. Lajtha, p. 566, Blackwell Publishing Ltd., Malden, MA (2007).. Например, изотопное фракционирование происходит, когда растворённые вещества, такие как нитрат (NO3 -), превращаются в более восстановленные соединения (т. е. азот), поскольку нитрат с более высоким содержанием 14N имеет тенденцию легче разлагаться. Это оставляет остаточный непрореагировавший нитрат с более высоким отношением n(15N)/n(14N), чем исходное отношение до реакции. Изменения изотопного состава биологически реакционноспособных соединений могут использоваться для выявления таких реакций в водных средах, которые являются важными механизмами удаления реакционноспособных загрязнителей, таких как нитрат [85] J. Granger, D. M. Sigman, M. F. Lehmann, P. D. Tortell. Limnol. Oceanogr.53, 2533 (2008)., [86] A. Mariotti, A. Landreau, B. Simon. Limnol. Oceanogr.52, 1869 (1988)..
Вариации отношения количества изотопов n(15N)/n(14N) используются для определения источников азотного загрязнения в атмосфере, океанах, подземных водах и реках, где изотопный состав молекулы загрязнителя сохраняет сведения об источниках азота и процессах, участвовавших в её образовании. Примером является нитрат, происходящий из искусственных удобрений, навоза, выбросов электростанций или природных источников [87] T. H. E. Heaton. Chem. Geol.59, 87 (1986)., [88] C. Kendall, R. Aravena. “Nitrate isotopes in groundwater systems”, in Environmental Tracers in Subsurface Hydrology, P. G. Cook and A. L. Herczeg (Eds.), Kluwer Academic Publishers, Boston (2000)., [89] B. Mayer, E. W. Boyer, C. Goodale, N. A. Jaworski, N. Van Breemen, R. W. Howarth, S. P. Seitzinger, G. Billen, K. Lajtha, K. J. Nadelhoffer, D. Van Dam, L. J. Hetling, M. Nosal, K. Paustian. Biogeochemistry57 & 58, 171 (2002)..
Искусственно обогащённые трассеры 15N использовались для определения скоростей перемещения и естественного восстановления загрязнителей, содержащих азот, в водоносных горизонтах и реках [83] J. K. Böhlke, R. C. Antweiler, J. W. Harvey, A. E. Laursen, L. K. Smith, R. L. Smith, M. A. Voytek. Biogeochemistry93, 117 (2009)., [90] R. L. Smith, J. K. Böhlke, S. P. Garabedian, K. M. Revesz, T. Yoshinari. Water Resour. Res.40, 1 (2004)..
Изотопы в судебной науке и антропологии
Стабильный изотопный состав водорода, углерода и азота используется для определения происхождения псевдоэфедрина из изъятого метамфетамина, изготовленного из псевдоэфедрина (лекарственного средства, применяемого как назальный деконгестант или как стимулятор) [91] H. Salouros, G. J. Sutton, J. Howes, D. B. Hibbert, M. Collins. Anal. Chem.85, 9400 (2013)..
Азот образует множество важных соединений, поскольку он может формировать одинарные, двойные и тройные связи и принимать несколько степеней окисления. Аммиак (NH₃) содержит азот в состоянии −3 и является одновременно основанием и важным промышленным промежуточным продуктом. Азотная кислота (HNO₃), нитратные соли, содержащие NO₃⁻, и нитритные соли, содержащие NO₂⁻, имеют центральное значение в удобрительной, окислительной и экологической химии. Оксиды азота, такие как оксид азота (NO), диоксид азота (NO₂) и закись азота (N₂O), имеют важное химическое и атмосферное значение. Органические амины, амиды, нитрилы, азосоединения и гетероциклы составляют большую часть биологической и синтетической химии.
Sodium nitrate (NaNO3) and potassium nitrate (KNO3) are formed by the decomposition of organic matter with compounds of these metals present. In certain dry areas of the world these saltpeters are found in quantity and are used as fertilizers. Other inorganic nitrogen compounds are nitric acid (HNO3), ammonia (NH3), the oxides (NO, NO2, N2O4, N2O), cyanides (CN-), etc.
The nitrogen cycle is one of the most important processes in nature for living organisms. Although nitrogen gas is relatively inert, bacteria in the soil are capable of “fixing” the nitrogen into a usable form (as a fertilizer) for plants. In other words, Nature has provided a method to produce nitrogen for plants to grow. Animals eat the plant material where the nitrogen has been incorporated into their system, primarily as protein. The cycle is completed when other bacteria convert the waste nitrogen compounds back to nitrogen gas. Nitrogen is crucial to life, as it is a component of all proteins.
See more information at the Nitrogen compound page.
N₂ не токсичен, но является серьезным удушающим агентом, поскольку может вытеснять кислород без предупреждения в виде запаха или раздражения. Жидкий азот может вызывать тяжелые холодовые ожоги и быстро образовывать большие объемы газа в замкнутых пространствах. Некоторые соединения азота опасны по иным причинам: аммиак (NH₃) коррозионно-активен и раздражает, азотная кислота (HNO₃) сильно коррозионна и окисляюща, а диоксид азота (NO₂) представляет опасность при вдыхании. Воздействие нитратов и нитритов регулируется в контексте питьевой воды и пищи.
Атмосферный N₂ представляет собой крупный резервуар, однако большинство организмов не может использовать его непосредственно. Связанный азот поступает в экосистемы благодаря биологической фиксации азота, молниям, промышленным процессам и осаждению оксидов азота, связанных со сжиганием. Микробные реакции нитрификации, денитрификации и анаммокс возвращают азот между аммонием, нитратом, нитритом, закисью азота и N₂. Избыток реакционноспособного азота может вызывать эвтрофикацию, подкисление почв и образование загрязнителей воздуха, тогда как закись азота (N₂O) является долговечным парниковым газом.
Азот получают главным образом путем криогенной перегонки воздуха, а также с использованием адсорбции при переменном давлении и мембранного разделения там, где достаточно меньшей чистоты или небольших масштабов поставки. Наибольшая экономическая ценность заключается не в самом элементарном N₂, а в связывании азота, прежде всего в синтезе аммиака (NH₃) по Габеру — Бошу из N₂ и водорода. Спрос на удобрения доминирует на рынках связанного азота, за ним следуют такие химикаты, как азотная кислота (HNO₃) и карбамид (CO(NH₂)₂). Предложение сильно зависит от стоимости энергии и источника водорода; переработка осуществляется косвенно через управление навозом, очистку сточных вод и извлечение или повторное использование азотсодержащих технологических потоков.
Газообразный азот (N2) составляет 78.1% земного воздуха по объёму. Атмосфера Марса, по сравнению с этим, содержит лишь 2.6% азота. Из исчерпаемого источника в нашей атмосфере газообразный азот можно получить путём сжижения и фракционной перегонки. Азот встречается во всех живых системах как часть состава биологических соединений.
Азот — распространенный легкий элемент, образующийся главным образом в ходе звездного нуклеосинтеза в углеродно-азотно-кислородном цикле и последующей звездной переработки. В Солнечной системе он сосредоточен в летучих резервуарах, включая планетные атмосферы, льды и органическое вещество. Плотная атмосфера Титана состоит в основном из N₂, а азотсодержащие льды и органические соединения встречаются в кометах и телах внешней области Солнечной системы.
- Прочность тройной связи N₂ объясняет, почему воздух химически устойчив, несмотря на обилие кислорода.
- Жидкий азот при нагревании сильно расширяется, что делает герметичные контейнеры опасными.
- Большинство атомов азота в тканях человека прошло через микробную или промышленную фиксацию.
- Закись азота (N₂O) химически отличается от токсичного бурого газа диоксида азота (NO₂).
- Азот может образовывать катиенированные соединения, но одинарные связи N–N обычно гораздо слабее, чем связь N≡N в N₂.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 65 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 71 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 155 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1,2506 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0173 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Газ Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- -210 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- -195,79 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Теплопроводность
- 0,026 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 1,04 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 29,124 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гексагональная плотноупакованная Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 3,04 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 3,066
- Сродство к электрону
- -0,07 eV (отрицательное значение — присоединение электрона энергетически невыгодно)
- Энергия ионизации (1-я)
- 14,53413 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 29,601352 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 47,445463 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 77,473767 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 97,890437 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 5 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- 2s2.2p3
Термодинамические свойства
- Тройная точка (температура)
- -209,999 °C
- Тройная точка (давление)
- 1,252e+4 Pa
- Критическая точка (температура)
- -146,958 °C
- Критическая точка (давление)
- 3,3958e+6 Pa
- Теплота плавления
- 0,00373115 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 0,05762554 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота атомизации
- 4,899 eV
- Энтальпия атомизации
- 4,896512 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 7 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 7 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 16 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 2 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- N-14
- Год открытия
- 1772
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 19 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 0,5 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 403,9 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 5 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7727-37-9 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 4S°3/2
- InChI
- InChI=1S/N
- Ключ InChI
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
N: 2s² 2p³[He] 2s² 2p³1s² 2s² 2p³Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 14 Стабильный | 14,00307400443 ± 0,0000000002 | 99,6360% | Стабильный |
| 15 Стабильный | 15,00010889888 ± 0,00000000064 | 0,3640% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 220,8 °C выше температуры кипения (-195,79 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Плотность
При стандартных условиях
Оценка по уравнению идеального газа при текущей T
Расширенные данные
Атомные спектры
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| N I | 0 | 1309 | 1287 | 1287 |
| N II | +1 | 809 | 786 | 786 |
| N III | +2 | 1378 | 1359 | 1359 |
| N IV | +3 | 536 | 531 | 531 |
| N V | +4 | 442 | 402 | 433 |
| N VI | +5 | 91 | 90 | 91 |
| N VII | +6 | 137 | 137 | 137 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| N I | 0 | 381 |
| N II | +1 | 197 |
| N III | +2 | 347 |
| N IV | +3 | 292 |
| N V | +4 | 151 |
| N VI | +5 | 148 |
| N VII | +6 | 149 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| -3 | 4 | Нет данных | 146 пм |
| +3 | 6 | Нет данных | 16 пм |
| +5 | 6 | Нет данных | 13 пм |
Соединения
Изотопы (2)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 Стабильный | 14,00307400443 ± 0,0000000002 | 99,6360% ± 0,0200% | Стабильный | stable | |
| 15 Стабильный | 15,00010889888 ± 0,00000000064 | 0,3640% ± 0,0200% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 731. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 399.4997 нм | 1000 | N II | emission | 2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 1D | Измеренная | NIST | |
| 746.8312 нм | 900 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S* | Измеренная | NIST | |
| 463.0539 нм | 870 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 500.515 нм | 870 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F* | Измеренная | NIST | |
| 567.956 нм | 870 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 744.2298 нм | 785 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S* | Измеренная | NIST | |
| 648.205 нм | 750 | N II | emission | 2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 1P | Измеренная | NIST | |
| 661.056 нм | 750 | N II | emission | 2s2.2p.3p 1D → 2s2.2p.3d 1F* | Измеренная | NIST | |
| 575.2499 нм | 700 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3p 4P* → 2s2.2p2.(3P).5d 4D | Измеренная | NIST | |
| 742.3641 нм | 685 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3s 4P → 2s2.2p2.(3P).3p 4S* | Измеренная | NIST | |
| 444.703 нм | 650 | N II | emission | 2s2.2p.3p 1P → 2s2.2p.3d 1D* | Измеренная | NIST | |
| 500.1474 нм | 650 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F* | Измеренная | NIST | |
| 566.663 нм | 650 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 594.165 нм | 650 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 460.1478 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 464.3086 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 500.7328 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3S → 2s2.2p.3d 3P* | Измеренная | NIST | |
| 504.5099 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3S | Измеренная | NIST | |
| 567.602 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 593.178 нм | 550 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 395.5851 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 1D | Измеренная | NIST | |
| 460.7153 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 462.1393 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 480.3287 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 499.436 нм | 450 | N II | emission | 2s.2p2.(4P).3s 5P → 2s.2p2.(4P).3p 5P* | Измеренная | NIST | |
| 501.0621 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3S | Измеренная | NIST | |
| 549.5655 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3P* | Измеренная | NIST | |
| 568.621 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 571.077 нм | 450 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 391.9001 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3p 1P → 2s2.2p.3d 1P* | Измеренная | NIST | |
| 461.3868 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3P | Измеренная | NIST | |
| 500.2703 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 3S | Измеренная | NIST | |
| 501.6381 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F* | Измеренная | NIST | |
| 502.5659 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3F* | Измеренная | NIST | |
| 592.781 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 637.962 нм | 360 | N II | emission | 2s2.2p.3s 3P* → 2s2.2p.3p 1P | Измеренная | NIST | |
| 648.2699 нм | 360 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4F | Измеренная | NIST | |
| 460.374 нм | 350 | N V | emission | 1s2.3s 2S → 1s2.3p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 648.4808 нм | 325 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4F | Измеренная | NIST | |
| 648.3753 нм | 300 | N I | emission | 2s2.2p2.(3P).3p 4D* → 2s2.2p2.(3P).4d 4F | Измеренная | NIST | |
| 383.8374 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.4s 3P* | Измеренная | NIST | |
| 422.7736 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 1D → 2s2.2p.4s 1P* | Измеренная | NIST | |
| 478.8138 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3D → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 489.5117 нм | 285 | N II | emission | 2s.2p3 1D* → 2s2.2p.3p 1P | Измеренная | NIST | |
| 498.7376 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3S → 2s2.2p.3d 3P* | Измеренная | NIST | |
| 553.5347 нм | 285 | N II | emission | 2s.2p2.(4P).3s 5P → 2s.2p2.(4P).3p 5D* | Измеренная | NIST | |
| 574.73 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3s 1P* → 2s2.2p.3p 3D | Измеренная | NIST | |
| 594.024 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 595.239 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3p 3P → 2s2.2p.3d 3D* | Измеренная | NIST | |
| 616.775 нм | 285 | N II | emission | 2s2.2p.3d 3F* → 2s2.2p.4p 3D | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 71 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 60 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 54 pm
- Ковалентный радиус (по Брэггу)
- 65 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Bondi
- 155 pm
- Batsanov
- 160 pm
- Alvarez
- 166 pm
- UFF
- 366 pm
- MM3
- 193 pm
- Dreiding
- 366,21 pm
- Rowland–Taylor
- 164 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 179 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 53 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 93
- Pettifor
- 100
- Glawe
- 88
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 7
- Gunnarsson–Lundqvist
- 7
- Robles–Bartolotti
- 6
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 7,4 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 0,2 a.u.
- C₆
- 24,2 Ha·Bohr6
- C₆ (Gould–Bučko)
- 25,7 Ha·Bohr6
Химическое сродство
- Сродство к протону
- 342,2 kJ/mol
- Газофазная основность
- 318,7 kJ/mol
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 4,1 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 4
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 63,15 K |
| Температура кипения | 77,35 K |
| Критическая точка (температура) | 126,19 K |
| Критическая точка (давление) | 3,4 MPa |
| Тройная точка (температура) | 63,15 K |
| Тройная точка (давление) | 12,52 kPa |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (3)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,3349 |
| 2 | p | 3,166 |
| 2 | s | 3,1526 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (4)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| -3 | IV | 132 | ||
| 3 | VI | 30 | Ahrens (1952) ionic radius, | |
| 5 | III | 4,4 | ||
| 5 | VI | 27 | Ahrens (1952) ionic radius, |
Типы распада изотопов (33)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 10 | p | — |
| 11 | p | 100% |
| 12 | B+ | 100% |
| 12 | B+A | 1,9% |
| 13 | B+ | 100% |
| 16 | B- | 100% |
| 16 | B-A | 0% |
| 17 | B- | 100% |
| 17 | B-n | 95,1% |
| 17 | B-A | 0% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (503)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
1.9×101 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Nitrogen https://education.jlab.org/itselemental/ele007.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
5×10-1 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Nitrogen https://education.jlab.org/itselemental/ele007.html
Источники
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.
Источники (1)
- [6] Nitrogen https://periodic.lanl.gov/7.shtml
Изотопы в криминалистике и антропологии
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)..
Источники (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
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Nitrogen.
The element property data was retrieved from publications.