Stickstoff - chemisches Zeichen N (von Nitrogenium), Ordnungszahl 7 - ist ein unter Normalbedingungen farbloses, geruchloses und geschmackloses gasförmiges chemisches Element der 5. Hauptgruppe des Periodensystems (Gruppe 15; Pentele).
Übersicht: Allgemeine Daten zum Stickstoff
Das Stickstoff-Atom
Das N-Atom - und damit das chemische Element Stickstoff - ist eindeutig durch die 7 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Stickstoff-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.
Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Stickstoff-Isotope bzw. Stickstoff-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).
Die irdischen Stickstoff-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch vier verschiedener Nuklide; die relative Atommasse wird mit 14,007 u angegeben.
Elektronenkonfiguration
| Symbol | OZ | Kurzform | 1s | 2s | 2p |
| N | 7 | [He] 2s2 2p3 | 2 | 2 | 3 |
Ionisierungsenergien
Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Stickstoff auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem N-Atom zu trennen.
| 1. IE: | 14,5341 eV | 2. IE: | 29,6013 eV | 3. IE: | 47,44924 eV | 4. IE: | 77,4735 eV | 5. IE: | 97,8902 eV | 6. IE: | 552,0718 eV |
| 7. IE: | 667,046 eV | 8. IE: | eV | 9. IE: | eV | 10. IE: | eV | 11. IE: | eV | 12. IE: | eV |
Elektronenbindungsenergie
Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Stickstoff-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.
| K | LI | LII | LIII |
| 1s | 2s | 2p1/2 | 2p3/2 |
| 409,9 | 37,3 |
Weitere Daten
65 pm (empirisch, nach Slater)
71 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
60 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
54 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Spektrallinien des Stickstoffs
Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Stickstoffs mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:
Chemische Daten
3,07 nach Allred-Rochow
3,066 nach Allen
2,9 nach Mulliken
2,93 nach Sanderson
7,4964 eV nach Gosh-Gupta
7,30 eV nach Pearson
Standardpotentiale
Normalpotential des Stickstoffs:
| E0 (V) | Nox | Name Ox. | Ox. | e- | ⇔ | Red. | Name Red. | Nox |
| -3,09 | 0 | Stickstoff | 3/2 N2 (g) + H+ | + e- | ⇔ | HN3 (g) | Stickstoffwasserstoffsäure | - III |
| -3,04 | 0 | Stickstoff | N2 (g) + 4 H2 | + 2 e- | ⇔ | 2 NH2OH + 2 OH- | Hydroxylamin | - I |
| 0,092 | 0 | Stickstoff | N2 (g) + 2 H2O (aq) | + 6 e- | ⇔ | 2 NH4OH (aq) | Ammoniumhydroxid | - III |
| 0,11 | - II | Hydrazin | + 2 e- | ⇔ | 2 NH4+ + 4 OH- | Ammonium-Ion | - III | |
| 0,8 | + V | Nitrat-Anion | NO3- (aq) + 2 H+ (aq) | + e- | ⇔ | NO2 (g) + H2O (aq) | Stickstoffdioxid | + IV |
| 1,42 | - I | Hydroxylammonium-Ion | 2NH3OH+ + H+ | + 2 e- | ⇔ | N2H5+ + 2 H2O | Hydrazinium-Ion | - II |
Material- und physikalische Eigenschaften des Stickstoffs
Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Stickstoff in Form von N2 auf.
1,040 J g-1 K-1 (spezifisch) (Distickstoff)
0,808 g cm-3 (flüssig, am Siedepunkt)
Externe Informationsangebote
Gruppenelemente - Informationen
Elemente der V. Hauptgruppe (Pnicogene, Pentele)
Vorlesungsskript: Anorganische Strukturchemie. Universität Freiburg
Pentele
Vorlesungsskript zur Anorganischen Chemie. Universität Rostock - Format: PDF
Pentele: Gruppe 15
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Übersicht über die N-heterocyclischen Ringsysteme organischer Verbindungen
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Beiträge zur Chemie der Bor-Stickstoff-Verbindungen: Synthesen und Reaktionen von N-Sulfinylaminen des Bors. Dissertation, 2001. Universität Bochum
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NITROLIMIT
Forschungsprojekt: Stickstofflimitation in Binnengewässern
Kategorie: Chemische Elemente
Aktualisiert am 26.04.2020.
Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/stickstoff.php
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