N |
L'azote
[symbole : N] est un élément
chimique non-métallique (groupe 15 du
tableau périodique), présent dans l'air que nous respirons sous
forme de molécules diatomiques N2, et qui représente
environ 78% du volume total de l'atmosphère
terrestre. C'est un gaz à température ambiante, incolore, inodore
et insipide. Impliqué dans l'un des principaux cycles biogéochimiques
de la biosphère, il est essentiel pour toutes
les formes de vie (3% des atomes du corps humain, par exemple, sont des
atomes d'azote).
Très peu soluble
dans l'eau et les solvants organiques, l'azote est Ă©galement peu
réactif dans des conditions normales et ne se combine pas facilement avec
d'autres éléments ou composés. C'est un mauvais conducteur thermique
et un isolant électrique. En raison de ses propriétés physique et chimiques,
l'azote est utilisé dans l'agriculture, la médecine ou l'industrie, où
il intervient dans une grande variété d'applications, comme la production
d'ammoniac, d'acide nitrique et d'engrais.
.
Numéro
atomique
Masse
atomique
Point
d'ébullition (°C)*
Point
de fusion (°C)
Masse
volumique (g/cm3)
Structure
Ă©lectronique
Degrés
d'oxydation |
7
14,0067
-195,8*
-209,9
0,81*
1s22s22p3
3,5,4,
2 |
|
La nucléosynthèse
de l'azote.
L'azote est le septième
élément le plus abondant dans l'univers. Tout les atomes d'azote qui
existent ont été produits au cours de réactions nucléaires diverses
par les Ă©toiles, soit dans leur coeur au cours de
leur existence, soit au cours de l'explosion finale des plus massives d'entre
elles.
Dans les Ă©toiles
de la séquence principale, au moins
30% plus massives que le Soleil, l'azote est produit
au terme du processus dit triple alpha, dans lequel trois noyaux d'hélium
sont fusionnés pour former du carbone, et qui
peut aboutir ensuite à la production d'azote par une série de réactions
nucléaires supplémentaires.
Enfin, notons, que
lorsque des Ă©toiles massives manquent de carburant et s'effondrent sur
elles-mĂŞmes, le rebond de leur enveloppe sur leur noyau provoque une explosion
violente appelée supernova. L'énergie dégagée
est en mesure de provoque la nucléosynthèse de
nouveaux noyaux atomes, parmi lesquels firgure aussi l'azote.
Les composés
de l'azote.
La stabilité et
la très faible réactivité de l'azote tient à ce qu'il se présent sous
la forme d'une molécule dans laquelle
les deux atomes sont reliés une très solide triple liaison covalente.
Lorsqu'il est exposé à des températures élevées, à des pressions
ou Ă des Ă©tincelles Ă©lectriques, l'azote, avec ses cinq Ă©lectrons
de valence,
peut toutefois réagir avec d'autres
éléments en se liant à eux le plus souvent par des liaisons covalentes
L'azote réagit avec l'oxygène pour former
des oxydes d'azote. Il peut aussi réagir avec certains
métaux
, tels que le lithium, le calcium, le bore et
le magnésium, pour former des nitrures. Avec les halogènes, l'azote formera
des halogénures d'azote, tels que le trifluorure d'azote. Au final, on
pourra rencontrer l'azote en combinaison dans des molécules parfois très
simples, Ă commencer par celles de l'azote gazeux
(N2), comme dans des composés organiques complexes,
tels les acides aminés et les acides
nucléiques.
L'ammoniac.
Couramment utilisé
dans les engrais, ainsi que dans la production d'acide nitrique, d'explosifs
et de produits de nettoyage, l'ammoniac (NH3) est
un gaz incolore avec une forte odeur piquante, moins dense que l'air. C'est
un agent réducteur et le seul gaz commun à former une solution alcaline
dans l'eau, la solution d'ammoniaque (NH4OH) ou hydroxyde
d'ammonium. L'ammoniac brûle dans l'oxygène pur pour donner de l'azote
et de l'eau, et réagit avec le chlore pour donner
du chlorure d'ammonium.
Le
chlorure d'ammonium.
Le chlorure d'ammonium
(NH4Cl) ou sel ammoniac est solide cristallin blanc,
soluble dans l'eau. Chauffé, il se sublime et se dissocie. Il est utilisé
dans les piles sèches qui font fonctionner de nombreux appareils électriques.
Les
oxydes d'azote.
L'azote peut réagir
avec l'oxygène pour former des oxydes d'azote,
qui, pour certains, peuvent contribuer à la pollution atmosphérique.
• Le
protoxyde d'azote (N2O) est un gaz incolore avec
une odeur légèrement sucrée connu sous le nom de "gaz hilarant" en raison
de son utilisation comme anesthésique et drogue récréative. C'est un
gaz Ă effet de serre
dont l'émission est en lien avec l'utilisation d'engrais azotés minéraux
et la gestion des déjections animales (phénomènes de nitrification /
dénitrification).
• Le monoxyde
d'azode ou oxyde nitrique (NO) est un gaz incolore insoluble
dans l'eau, avec une odeur légèrement sucrée, utilisé dans la production
d'acide nitrique et comme molécule de signalisation dans le corps, régulant
le flux sanguin et la fonction immunitaire. Il réagit avec l'oxygène
pour former du dioxyde d'azote et favorise Ă©galement la combustion des
éléments réactifs.
• Le dioxyde
d'azote (NO2) est un gaz brun très foncé avec
une odeur d'étouffement, utilisé comme agent oxydant. C'est un composé
covalent. Il entretient la combustion et se dissout dans l'eau
pour donner un mélange d'acide nitrique et d'acide nitreux (HNO2).
C'est un polluant atmosphérique toxique qui est produit par la combustion
de combustibles fossiles et qui contribue grandement au smog et aux pluies
acides. Il peut aussi causer des problèmes respiratoires
L'acide
nitrique.
L'acide nitrique
(HNO3) ou acide nitrique (V) est un liquide
jaune très clair (presque incolore), huileux, soluble dans l'eau, et hautement
corrosif. C'est un composé covalent contenant de l'azote à l'état d'oxydation
+5. L'acide nitrique concentré est un mélange de 70 % d'acide nitrique
et de 30 % d'eau. C'est un puissant oxydant. L'acide nitrique dilué est
une solution d'acide nitrique à 10% dans l'eau. Il réagit avec les bases
pour donner des sels de nitrate et de l'eau. L'acide nitrique est utilisé
pour fabriquer des engrais et des explosifs.
L'urée.
L'urée (NH2CONH2)
est un composé cristallin blanc utilisé comme engrais et dans la production
de plastiques, de résines et d'adhésifs.
Les
nitrates.
Les nitrates, qui
sont des sels de l'acide nitrique, sont des composés ioniques qui incluent
l'anion nitrate (NO3-)
et un cation métallique. L'azote dans un ion nitrate a un état d'oxydation
de +5. Les nitrates sont tous solubles dans l'eau et la plupart
dégagent du dioxyde d'azote et de l'oxygène
par chauffage (Ă l'exception des nitrates de sodium ou salpĂŞtre (NaNO3),
de potassium (KNO3) et d'ammonium). Le nitrate
d'ammonium (NH4NO3) est un solide
cristallin blanc soluble dans l'eau formé lorsqu'une solution d'ammoniac
réagit avec de l'acide nitrique dilué. Il dégage de l'oxyde de diazote
lorsqu'il est chauffé. On trouve les nitrates
couramment dans les engrais et les aliments, comme les légumes et la charcuterie.
Les
nitrites.
L'anion nitrite
(NO2-) forme avec un cation
métallique les nitrites ou composés de nitrite(III), qui sont généralement
des agents réducteurs. Citons : le nitrite de sodium
NaNO2; le nitrite de potassium
KNO2; le nitrite de calcium
Ca(NO2)2. Ces composés ioniques
solides sont présent dans les charcuteries et peuvent former des composés
cancérigènes lorsqu'il est cuit à haute température.
Les
cyanures et les nitriles.
L'ion cyanure
(CN-), ou un atome d'azote est relié à un atome
de carbone par une liaison triple (C N-)
donne son nom aux cyanures (exemples : cyanure de portassium de formule
brute KCN, cyanure de de sodium (NaCN), cyanure d'argent (AgCN)).
Ce sont des composés hautement toxiques. Ils sont utilisé dans la production
de plastiques, la galvanoplastie et l'exploitation minière. Les composés
comportant le groupement -C N
sont appelés nitriles. Certains d'entre eux peuvent aussi être toxiques.
Le
trifluorure d'azote.
Le trifluorure d'azote
(NF3) est un gaz incolore utilisé dans la production
de composants Ă©lectroniques et de cellules photo-voltaĂŻques.
Le
sulfate d'ammonium.
Le sulfate d'ammonium
((NH4)2SO4) est un solide cristallin
blanc soluble dans l'eau produit par la réaction de l'ammoniac et de l'acide
sulfurique. Il est utilisé comme engrais. |
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