Azote

Elément AZOTE

N (Z = 7)

 Un élément pour Prix Nobel !

 

Structure électronique, configuration de l'état fondamental.

La configuration électronique de l'état fondamental est (1s)2(2s)2(2p)3.

 Place dans la classification périodique

L'azote appartient au bloc des éléments p. Il se place dans la colonne 15 de la classification et à la 2ème période.

 Abondance dans la nature

C’est le 17° élément le plus abondant sur Terre, constituant principal de l’atmosphère terrestre (75,5% en masse et 78% en volume), 25 ppm dans la croûte terrestre.

Principaux composés

Diazote N2, nitrate de potassium (salpêtre) KNO3, nitrate de sodium (salpêtre du Chili) NaNO3

Ammoniac NH3, acide nitrique HNO3, nitrate d’ammonium NH4NO3, monoxyde d’azote NO, et dioxyde d’azote NO2 (tous deux sont des radicaux), urée (NH2)2CO.

Polyamides

Acides aminés, protéines …

Propriétés chimiques

La structure électronique du dernier niveau d’énergie de l’atome d’azote comprend trois électrons célibataires sur le niveau 2p, qui est donc incomplet.

Il y a formation de liaisons covalentes, pour former la molécule de diazote N2 (triple liaison avec une forte enthalpie de formation, très courte (109,76pm)), la molécule d’ammoniac…. La molécule de diazote est donc très stable et inerte. La liaison N-H est polaire et permet la formation de liaisons hydrogène N-H...N, importantes en biologie (structure de l’ADN) ou N-H...O .

Principaux degrés d'oxydation

Tous les degrés d’oxydation entre –III et V  sont représentés par les composés contenant de l’azote, les plus courants sont (-III), (0), (II), (IV) et (V).

 Principales propriétés physicochimiques

Les données sur les énergies d'ionisation, l'électronégativité, la nature des liaisons figurent dans les adresses données dans la sitographie.

Propriétés atomiques et isotopes

L’azote possède 2 isotopes stables  14N (99,6%) et 15N (0,4%).

 Importance industrielle

L’azote liquide est produit par liquéfaction de l’air. C’est un liquide cryogénique très utilisé et pas très cher.

L’azote gazeux est utilisé pour obtenir des atmosphères inertes dans divers contextes industriels ou sanitaires.  

sont produits par millions de tonnes. Leur fabrication repose sur la synthèse de l’ammoniac et de l’acide nitrique. Fritz Haber, chimiste controversé pour sa participation à la mise au point et à l’utilisation d’armes chimiques pendant la première querre mondiale, a reçu, en 1919, le prix Nobel 1918 pour « la synthèse de l’ammoniac à partir de ses éléments » (procédé Haber).  

L’acide nitrique est obtenu par le procédé Ostwald. W. Ostwald a également reçu le prix Nobel pour son travail sur la catalyse et ses recherches sur les principes fondamentaux qui régissent l’équilibre chimique et la vitesse des réactions.

Toxicité-importance biologique

Le diazote est un gaz non toxique par lui-même.Le danger est de respirer du gaz diazote seul, en l’absence d’oxygène, qui est indispensable à la respiration.

L’ammonium et les nitrates contribuent à la croissance des plantes (avec les phosphates et le potassium). Le diazote atmosphérique peut être fixé par une enzyme, la nitrogénase (bactéries azobacter).

A forte concentration (excès d’engrais non assimilés par les plantes), les nitrates – très solubles - deviennent des polluants de l’eau. Les nitrites sont toxiques. Les NOx (oxydes d’azote) produits par les moteurs à combustion à haute température contribuent à la pollution atmosphérique des grandes villes.

L’azote est un élément indispensable à la vie (acides aminés, protéines, acides nucléiques, ADN, ..). Le monoxyde d’azote, produit endogène formé par réaction du dioxygène sur la L-arginine (avec formation de L-citruline) est un neurotransmetteur. La découverte de ses fonctions biologiques est récente (1980). Il a valu le prix Nobel de physiologie et de médecine en 1992 à Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro and Ferid Murad « pour leurs découvertes concernant le monoxyde d’azote comme molécule-signal dans le système cardiovasculaire ».

L’urée (NH2)2CO, est un résidu du métabolisme animal. Elle a été synthétisée par Wöhler en 1828 à partir de réactifs minéraux (ammoniac et cyanate), ce qui a contribué à la fin du vitalisme.

 

Histoire, Date de la mise en évidence 

Le corps simple a été identifié en 1772-1773 de façon indépendante, par Daniel Rutherford, Henry Cavendish et Joseph Priestley.

 

Origine du nom et du symbole

Vient du grec « prive de la vie », ce nom a été donné par Lavoisier pour souligner les propriétés asphyxiantes du gaz diazote. En 1790 Chaptal propose de remplacer ce nom par nitrogène qui signifie en grec engendre le « nitron » soit le salpêtre (nitrate de potassium).

 

L’azote en un clin d'œil  

Table : Informations essentielles sur l'élément azote.

 

     Nom : azote

     Symbole : N

     Numéro atomique : 7

     Masse atomique : 14,00674

     Etat à 298 K du diazote : gaz

     Couleur : incolore

     dans la classification périodique

     Colonne : 15

     Période : 2

     Bloc : bloc des éléments p

     Classification : non métallique

 

 

en savoir davantage :

- Les produits du jour sur le site de la SCF (Société chimique de France) http://www.societechimiquedefrance.fr/produit-du-jour/

le 4 février 2011 pour le diazote :

http://www.societechimiquedefrance.fr/produit-du-jour/l-azote.html

le 7 avril 2011pour l’ammoniac :

http://www.societechimiquedefrance.fr/produit-du-jour/ammoniac.html

le 8 février 2011 pour l’oxyde de diazote N2O :

http://www.societechimiquedefrance.fr/produit-du-jour/protoxyde-d-azote.html

- Les prix Nobel

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1909/

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1918/

http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1998/

 

Sitographie

Bibliographie

 

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