Quali sono le proprietà dell'azoto?
L'azoto è l'elemento con numero atomico sette. L'azoto biatomico, o azoto costituito da due atomi legati, è un gas limpido e inodore che forma gran parte dell'atmosfera terrestre. È una molecola estremamente stabile, che resiste ai cambiamenti in una varietà di circostanze. Il punto di ebollizione dell'azoto è molto basso, causando la formazione di un gas a temperature quotidiane; tuttavia, l'azoto liquido è comunemente usato come refrigerante. Le proprietà dell'azoto, compresa la sua stabilità e il basso punto di ebollizione, svolgono un ruolo importante sia nella biologia che nella società umana.
Molte delle proprietà dell'azoto derivano dal suo forte legame triplo-elettrone. Gli atomi tendono ad essere più stabili quando hanno otto elettroni nel loro guscio più esterno, o la regione più distante dal nucleo. Un singolo atomo di azoto ha cinque elettroni nel guscio esterno. Due atomi di azoto, quindi, tendono a condividere tre di questi elettroni tra loro, permettendo a ciascun atomo di godere della stabilità di avere otto elettroni. Questo è il motivo per cui la stabilità è tra le proprietà dell'azoto.
Un'altra delle proprietà dell'azoto è il suo basso punto di ebollizione. A pressione atmosferica, l'azoto bolle a -320 gradi Fahrenheit (-196 gradi Celsius). L'azoto liquido appare come un liquido chiaro simile all'acqua. Può essere conservato in speciali congelatori e portato all'aria aperta per brevi periodi di tempo prima che bolle completamente. I tecnici usano spesso azoto liquido come refrigerante criogenico o una sostanza che può raffreddare altre apparecchiature o dispositivi.
Nell'atmosfera terrestre, l'azoto costituisce il 78,1% dell'aria in volume. La maggior parte di questo azoto diatomico, tuttavia, non è disponibile per l'uso da parte degli organismi perché è nella sua forma molecolare stabile. Alcuni batteri possono rompere il triplo legame dell'azoto e attaccare idrogeno e molecole di ossigeno a un singolo atomo di azoto. Le proprietà dell'azoto consentono il rilascio di energia quando piante e animali usano questi composti formati da batteri. Infine, alcuni batteri possono riportare l'azoto nella sua forma originale e rilasciarlo nell'atmosfera, un processo noto come ciclo dell'azoto.
Gli esseri umani, essendosi evoluti in un'atmosfera dominata dall'azoto, fanno affidamento sull'elemento per le funzioni biologiche di base. Le proprietà dell'azoto sono utili anche nelle applicazioni industriali. Se combinato con idrogeno o ossigeno, l'azoto può formare composti che bruciano o esplodono, rilasciando energia sotto forma di calore. Se combinato con carbonio, l'azoto forma il cianuro, che è utile nelle applicazioni minerarie e mediche. Tuttavia, l'azoto può essere pericoloso se maneggiato in modo improprio: sono necessarie alcune precauzioni per lavorare in sicurezza con l'azoto.