Azote

L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage familier, l'azote sert à désigner le gaz diatomique diazote N 2, constituant majoritaire de l'atmosphère terrestre, représentant...



Catégories :

Élément chimique - Produit chimique - Matériau - Non-métal - Gaz - Réfrigérant - Pnictogène - Métabolisme de l'azote - Théorie de la plongée

Définitions :

  • azoter - Rendre plus riche en azote; Traiter à l'azote (source : fr.wiktionary)
Azote
Carbone ← Azote → Oxygène
  Structure cristalline hexagonale

7
N
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
N
P
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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Azote, N, 7
Série chimique Non-métaux
Groupe, Période, Bloc 15 (VA) , 2, p
Masse volumique 1, 2506 g·l-1 [1]
Couleur Incolore
N° CAS 17778-88-0 (atome)
7727-37-9 (molécule)
N° EINECS 231-783-9
Propriétés atomiques
Masse atomique 14, 0067 ± 0, 0002 u[1]
Rayon atomique (calc) 65 pm (56 pm)
Rayon de covalence 0, 71 ± 0, 01 Å [2]
Rayon de Van der Waals 150 pm [3]
Configuration électronique [He] 2s2 2p3
Électrons par niveau d'énergie 2, 5
État (s) d'oxydation -3, 0, +2, +3, +4, +5
Oxyde Acide fort
Structure cristalline Hexagonale
Propriétés physiques
État ordinaire Gaz
Point de fusion -210, 00 °C [1]
Point d'ébullition -195, 798 °C [1]
Énergie de fusion 0, 3604 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 2, 7928 kJ·mol-1
Température critique -146, 94 °C [1]
Volume molaire 13, 54×10-3 m3·mol-1
Vitesse du son 334, 5 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 3, 04
Chaleur massique 1 040 J·kg-1·K-1
Conductivité thermique 0, 02598 W·m-1·K-1
Énergies d'ionisation
1re : 14, 5341 eV [4] 2e : 29, 6013 eV [4]
3e : 47, 44924 eV [4] 4e : 77, 4735 eV [4]
5e : 97, 8902 eV [4] 6e : 552, 0718 eV [4]
7e : 667, 046 eV [4]
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
13N {syn. } 9, 965 min ε 2, 22 13C
14N 99, 634 % stable avec 7 neutrons
15N 0, 366 % stable avec 8 neutrons
16N {syn. } 7, 13 s β- 10, 419 16O
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage familier, l'azote sert à désigner le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire de l'atmosphère terrestre, représentant presque les 4/5e de l'air (78.06 %, en volume).

L'azote est le 34e élément constituant la croûte terrestre par ordre d'importance.

Les «minéraux» contenant de l'azote sont principalement les nitrates : nitrate de potassium KNO3 (constituant du salpêtre) ou «nitre» qui servait jadis à faire des poudres explosives ; nitrate de sodium NaNO3 (constituant du salpêtre du Chili).

Histoire

Le nom latin «nitrogenium» provient du grec nitron gennan, ce qui veut dire «formateur de salpêtre» (nitrate de potassium). Le symbole chimique N provient de cette origine.

Le terme anglais pour désigner l'azote est nitrogen.

Il existe aussi le nom nitrogène en français, mais l'appellation azote est la plus fréquente.

Antoine Lavoisier a choisi le nom azote, composé de a- (privatif) et du radical grec ζωτ-, «vivant» et veut dire par conséquent «privé de vie», du fait que au contraire de l'oxygène, il n'entretient pas la vie des animaux.

L'azote a été isolé par Daniel Rutherford en 1772, cependant les composés azotés sont connus depuis l'antiquité. On le préparait en extrayant de l'air le dioxygène et le dioxyde de carbone.

Il a essentiellement été utilisé sous forme de nitrates, dans les engrais et explosifs pour les munitions de guerre et de chasse ou explosifs civils.

Exploitation et usages

Composés de l'azote

Article détaillé : cycle de l'Azote.

Paradoxalement, et malgré son nom, l'élément chimique «azote» est (avec le carbone, l'oxygène et l'hydrogène) un des composants principaux du Vivant et des écosystèmes mais aussi des agrosystèmes. Il entre dans la composition des protéines (pour à peu près 15 %). L'azote est présent dans de très nombreux produits chimiques, dont certains pesticides dits à («urées substituées»).

L'azote a été exploité et l'est toujours comme engrais naturel dans l'urée animale (ou humaine) et le guano (excréments sec d'oiseau ou de chauve-souris), surtout au Chili, au Pérou, en Inde, en Bolivie, en Espagne, en Italie et en Russie. La nitre (nitrate naturel minéral) était jadis récoltée pour produire la poudre à canon.

Aujourd'hui, ses composés sont principalement produits industriellement par synthèse chimique pour de nombreux usages, dont par exemple :

Par réaction avec l'oxygène, l'azote forme trois oxydes stables : l'oxyde de diazote N2O, le monoxyde d'azote NO et le pentaoxyde de diazote N2O5.

Le cycle de l'azote.

Diazote

Aujourd'hui, l'azote gazeux ou diazote est le plus souvent obtenu par liquéfaction de l'air, dont il est le principal constituant avec une concentration de 78, 06 % en volume et de 75, 5 % en masse. La production mondiale est d'environ 150 millions de tonnes par an.

Article détaillé : diazote.

Le gaz diazote lui-même a surtout les applications suivantes :

Le diazote, contrairement aux gaz inhibiteurs chimiques halogénés ainsi qu'aux CFC ne présente a priori aucun effet nocif pour l'environnement (pas d'impact sur l'effet de serre, ni sur la couche d'ozone). Mais il requiert des réservoirs volumineux, des canalisations adaptées et des mesures constructives pour faire face à la détente brutale d'un équivalent de 40 à 50 % du volume protégé.

Danger du gaz diazote : l'utilisation de diazote pour créer des atmosphères confinées inertes est à l'origine de plusieurs morts par asphyxie, quand une personne pénètre sans s'en rendre compte dans une enceinte inertée ; il est indispensable de vérifier la présence d'une proportion suffisante d'oxygène dans de tels espaces confinés avant d'y pénétrer, ou de s'équiper d'un appareil respiratoire autonome.

En plongée, l'azote contenu dans l'air respiré sous pression est à l'origine du phénomène de la narcose. La pression partielle d'azote devient en effet "toxique" pour l'organisme à partir de PpN2= 3, 6 bars et la narcose est réelle à PpN2=4, 6 Bars (soit une plongée à à peu près 50 m de profondeur). C'est aussi l'élément principal dictant la durée des paliers de décompression.

Article connexe : Azote liquide.

Notes et références

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd. , Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)  
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, «Covalent radii revisited», dans Dalton Transactions, 2008, p.  2832 - 2838 lien DOI ] 
  3. (fr) Paul Arnaud, Brigitte Jamart, Jacques Bodiguel, Nicolas Brosse, Chimie Organique 1er cycle/Licence, PCEM, Pharmacie, Cours, QCM et applications, Dunod, 8 juillet 2004, Broché, 710 p. (ISBN 2100070355)  
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, 2006, 87e éd. (ISBN 0849304873) , p.  10-202 
  5. www. technofluid. be

Voir aussi

Article connexe : Cycle de l'azote.

Liens externes


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1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
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  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés

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