Azoto ( N2 )

L’azoto fu identificato quale costituente dell’aria nel 1772 da D.  Rutherford; i successivi lavori    dimostarrono l’importante proprietà di non riuscire a mantenere la  combustione e quindi la respirazione cellulare: da questa proprietà l’azoto prende il suo nome (dal  greco zoé = vita preceduto dall’ “a” privativo e quindi “privo di vita”).

E’ costituito da una molecola biatomica ed è presente nell’aria per il 78,09% in volume. Combinato è  presente nelle proteine, negli acidi nucleici e sotto forma di numerosi altri  composti organici in tutti gli organismi animali e vegetali, mentre si trova  sotto forma di sali inorganici (soprattutto nitrati, nitriti e sali di ammonio)  nel terreno. Il principale minerale che lo contiene è il nitrato di sodio, NaNO3,  di cui esistono importanti giacimenti in Sudamerica (nitro del Cile e del  Perù).

A temperatura e pressioni normali è  un gas a molecola biatomica N2. Il legame covalente  dell’azoto è un triplo legame.  È l’elemento più  elettronegativo del V gruppo (è un tipico non metallo e dà ossidi acidi) e dà  praticamente solo composti covalenti formando tre legami o quattro (ma in quest’ultimo caso solo con cessione di un  elettrone,  p.e. nello ione ammonio); a differenza degli altri elementi  del gruppo V non può, per motivi energetici (i primi orbitali non occupati  hanno un’energia troppo elevata rispetto a quella degli orbitali di legame),  presentare la penta-covalenza.

L’azoto gassoso è incolore, inodore e poco solubile  in acqua. A temperature e pressioni ordinarie è chimicamente inerte con la  maggior parte delle comuni sostanze; a 25°C reagisce molto lentamente con il  litio dando il nitruro Li3N, ma a temperature elevate può reagire con quasi  tutti i metalli e con boro e silicio; reagisce inoltre con idrogeno a 400-500  °C e in presenza di catalizzatori formando ammoniaca, NH3, e con  ossigeno a temperature elevatissime (>2000 °C) formando ossido, NO.

Se sottoposto  (a basse pressioni) all’azione di una scarica elettrica, l’azoto emette una  luminescenza gialla che persiste, cessata la scarica, anche per parecchi  minuti. In tali condizioni l’azoto è costituito in parte da atomi liberi e in  parte da molecole N2 eccitate, ed è in grado di reagire direttamente  con molte sostanze (azoto attivo).

Utilizzo

Allo stato elementare l’azoto ha limitati impieghi  soprattutto come gas inerte e viene commerciato compresso in bombole a 150  bar; la maggior parte della produzione industriale viene impiegata per la  sintesi dell’ammoniaca, primo passo per la fissazione dell’azoto atmosferico.  L’importanza della fissazione industriale dell’azoto è legata soprattutto  all’impiego di alcuni suoi composti (solfato e nitriti di aminonio, urea, calciocianammide) quali fertilizzanti.  Un’agricoltura intensiva a opera dell’uomo altera infatti l’equilibrio naturale  del ciclo dell’azoto; per evitare il depauperamento  del terreno è pertanto necessario rifornirlo di grandi quantità di azoto  combinato, cioè di fertilizzanti azotati.