atmosphère
L’azote est présent naturellement dans l’air ou dans des composés atmosphériques et important pour la chimie de l’atmosphère.
Mendeleev
Tableau periodique
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Élément chimique · fiche de référence
7N
Azote
L’azote est l’élément 7 (N), situé en période 2, groupe 15 et dans le bloc p. À température ambiante, son état de référence est gazeux. Sa configuration électronique est [He] 2s2 2p3.
Numéro atomique7
Poids atomique standard[14,00643 ; 14,00728]
Groupe15
Période2
Blocp
Configuration électronique[He] 2s2 2p3
Structure électronique
Ce qui gouverne sa chimie
Les atomes du groupe 15 possèdent cinq électrons de valence. Ils peuvent former trois liaisons covalentes, participer à des liaisons multiples ou adopter plusieurs états d’oxydation selon l’élément et ses partenaires chimiques.
La configuration [He] 2s2 2p3 place azote dans cette famille, mais le comportement évolue fortement entre l’azote et le phosphore, non métalliques, et les membres plus lourds au caractère davantage métallique.
Formes chimiques
Composés, ions et matériaux
Hydrures, oxydes, oxoacides ou oxoanions, halogénures et composés avec les métaux sont fréquents. Les états d’oxydation s’étendent de −3 à des valeurs positives, mais leur stabilité change fortement de l’azote au bismuth.
Comportement physique
État et changements de phase
À température ambiante, l’état de référence est gazeux. La masse volumique indiquée est 1,251 g/L. Le point de fusion est 63,17 K (-210,0 °C). Le point d’ébullition est 77,36 K (-195,8 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.
Présence et applications
Présence, formes et usages
L’azote moléculaire N₂ constitue environ 78 % de l’air sec. Industriellement, l’azote sert à créer des atmosphères peu réactives et, sous forme liquide, au refroidissement cryogénique. Une grande partie de l’azote fixé chimiquement est transformée en ammoniac, notamment pour la fabrication d’engrais.
Dans la pratique
Exemples d’utilisations concrètes
production d’engrais
L’azote intervient dans la chimie des engrais ou dans les procédés industriels qui fournissent des nutriments essentiels aux plantes.
cryogénie
L’azote est employé à très basse température comme fluide, réfrigérant ou matériau dont le comportement cryogénique est utile.
Position périodique
Ce que montrent les éléments voisins
L’azote est en période 2 et dans le groupe 15. Dans le voisinage affiché, il se trouve entre le carbone et l’oxygène sur la même période ; le phosphore est juste au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.
Données de référence
Propriétés physiques et atomiques
Classificationnon-métal
État à température ambiantegaz
Électrons par couche2 · 5
Masse volumique1,251 g/L
Point de fusion63,17 K (-210,0 °C)
Point d’ébullition77,36 K (-195,8 °C)
Électronégativité de Pauling3,04
Première énergie d’ionisation1 402 kJ/mol
Affinité électronique—
Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.
Histoire
Découverte et identification
La découverte de l’azote est associée à Daniel Rutherford. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.
Isotopes et poids atomique
Ce que signifie la valeur du tableau
Le poids atomique standard est donné sous forme d’intervalle : [14.00643, 14.00728]. Les proportions isotopiques varient légèrement selon les échantillons naturels ; une seule valeur décimale masquerait cette variation réelle.
L’azote possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.
Précautions
Manipulation et exposition
Le gaz n’est pas nécessairement toxique chimiquement, mais il peut remplacer l’oxygène dans un espace confiné. La ventilation et le contrôle de l’atmosphère sont essentiels en grande quantité.