- Azot 78.08%
- Oxigen 20.95%
- Argon 0.93%
- Tot restul 0.04%
În apropierea solului, fără vaporii de apă; restul este mai ales dioxid de carbon, ≈ 0,04 %, apoi neon, heliu, metan și kripton. După CRC Handbook.
O moleculă care nu se rupe
Un atom de azot are șapte protoni și cinci electroni pe stratul exterior, cu trei mai puțini decât cere un strat complet. Doi atomi se completează unul pe altul punând în comun trei perechi, iar rezultatul este N₂, ținut de o legătură triplă a cărei rupere cere circa 945 kJ pe mol — una dintre cele mai puternice din chimie, și în ea stă tot caracterul elementului. Gazul este incolor, inodor și, la temperaturi obișnuite, aproape inert: nu arde și nu întreține arderea. O lumânare se stinge în el și un șoarece se sufocă, nu pentru că azotul ar fi otrăvitor, ci pentru că nu face nimic.
Odată despărțiți, atomii sunt orice, numai liniștiți nu. Azotul ia toate stările de oxidare de la −3 la +5, iar mulți dintre compușii lui țin energie în tensiunea legăturilor și o dau înapoi dintr-odată: nitroglicerina, trotilul și azotatul de amoniu își datorează violența grabei azotului de a se întoarce la N₂.
Aer, sol și celule
Azotul alcătuiește 78 % din aer, în volum, dar în scoarță se găsește puțin: azotații se dizolvă și sunt spălați spre mare, iar singurele zăcăminte mari au fost straturile de salpetru din Atacama, trimise cu vapoarele în Europa de-a lungul secolului al XIX-lea pentru îngrășăminte și praf de pușcă. Orice ființă vie are nevoie de acest element. Se află în fiecare aminoacid, deci în fiecare proteină, și în bazele ADN-ului; cam 3 % din masa corpului unui adult este azot.
Partea grea este să-l scoți din aer. Plantele nu pot folosi N₂; legătura le depășește. În natură o rup fulgerul și enzima nitrogenază a câtorva feluri de bacterii, dintre care unele trăiesc în nodozitățile de pe rădăcinile de mazăre, fasole și trifoi. Întregul circuit al azotului se învârte în jurul acestei porți înguste, iar înainte de 1900 rezerva de azot fixat punea un plafon cantității de hrană pe care o putea da pământul. Industria ia gazul din aerul lichefiat, separând prin distilare azotul, mai volatil, de oxigen.
Pâine din aer
În 1909, Fritz Haber a arătat că azotul și hidrogenulElement: Hidrogen. Cel mai ușor element și cea mai mare parte a universului se combină în amoniac în prezența unui catalizator, osmiu pe masa lui de laborator și fier în uzină, la presiune mare și la câteva sute de grade; Carl Bosch, de la BASF, a transformat până în 1913 reacția de laborator într-o uzină, la Oppau. Procedeul Haber–Bosch fixează astăzi cu mult peste o sută de milioane de tone de amoniac pe an, cea mai mare parte pentru îngrășăminte, iar după unele estimări aproape jumătate din azotul aflat în trupurile oamenilor de pe lume a trecut prin el. Același amoniac, oxidat la acid azotic, a dat explozivii ambelor războaie mondiale.
Celelalte întrebuințări sunt mai discrete. Azotul gazos învelește tot ce trebuie ferit de oxigen — alimentele ambalate, electronica, vinul dintr-un butoi pe jumătate gol. Azotul lichid, la −196 °C, îngheață țesuturi, conservă celule și ajută la răcirea magneților supraconductori. Protoxidul de azot este un anestezic, iar monoxidul de azot s-a dovedit a fi, în anii 1980, un semnal pe care corpul îl folosește ca să-și relaxeze vasele de sânge.
Descoperire și nume
Mai mulți chimiști au dat peste azot la începutul anilor 1770; Scheele, Cavendish și Priestley l-au avut cu toții în vasele lor. Meritul îi revine de obicei lui Daniel Rutherford, un student al lui Joseph Black la Edinburgh, a cărui teză de doctorat din 1772 descria ce rămâne din aer după ce în el a ars o lumânare, iar aerul fix a fost absorbit de un alcaliu. A numit reziduul „aer nociv” sau „mefitic” și a notat că nu întreține nici flacăra, nici viața.
Lavoisier, care a văzut în el un element, l-a numit azote, din grecescul pentru „fără viață”, iar numele s-a păstrat în franceză și în română. Jean-Antoine Chaptal, obiectând că și alte gaze sunt de nerespirat, a propus în 1790 nitrogène, după nitru, salpetrul pe care îl formează; engleza a luat numele, iar simbolul N vine din el.