Stickstoff
Vorkommen:
Kommt häufig ungebunden in der Erdatmosphäre (78%) vor; auch in Proteinen (zu 16%) und gebunden in Ammoniak und Nitraten
Eigenschaften:
Farb-, geruchs- und geschmackloses Gas; leichter als Luft
Als Gas ist Stickstoff sehr reaktionsträge und als Stickstoffatom sehr reaktionsfähig.
Herstellung:
1. Durch Luftverflüssigung (Linde-Verfahren)
2. Im Labor (Ammoniumchloridlösung und Natriumnitrit)
Verbindungen des Stickstoffs:
1. Ammoniak NH3 kommt in Spuren in der Luft vor.
Herstellung: Wird aus Stickstoff (Luft) und Wasserstoff (Wasser) graztechnisch mit dem Haber-Bosch-Verfahren durch hohen Druck, Hohe Temperatur und einem Katalysator gewonnen.
Verwendung: zur Herstellung von Dünger
Eigenschaften: farbloses Gas, charakteristischer Geruch, gut wasserlöslich
2. Stickstoffmonoxid NO
Eigenschaften: farbloses giftiges Gas, oxidiert sofort an der Luft zu Stichstoffdioxid
3. Stickstoffdioxid NO2
Eigenschaften: braunes, stechend riechendes, giftiges Gas
4. Di-Stickstoffoxid N2O („Lachgas“)
Eigenschaften: farbloses Gas; wirkt euphorisierend und narkotisierend
5. Salpetersäure HNO3
Eigenschaften: drittwichtigste Säure; farblose, stechend riechende Flüssigkeit; löst unedle und edle Metalle außer Gold, Platin, Iridium und Radium
Herstellung: Ostwald-Verfahren
Verwendung: Herstellung von Dünger, Sprengstoffe (Dynamit), Farbstoffe, Kunststoffe und Pharmazeutika
(Salze der Salpetersäure heißen Nitrate)
Justus von Liebig stellte als erster fest, dass Pflanzen für ein gutes Wachstum ein ausgewogenes Mengenverhältnis von Nährstoffen benötigen.
Bedeutung von Stickstoffverbindungen:
Viele Mikroorganismen wie z.B. Knöllchenbakterien, die mit Pflanzen wie Erbsen, Bohnen oder Klee in Symbiose leben. Andere Pflanzen nehmen Stickstoff durch verschieden Stickstoffverbindungen wie z.B. Ammoniumverbindungen und Nitrate, auf. Kaliumsalze sind für die Zusammensetzung der Zellflüssigkeit sehr wichtig. Phosphate sind für alle Lebewesen wichtig, weil sie Bestandteile von Zellmembranen, Knochen- und Nervensubstanzen sind. Weiters sind sie wichtig für den Aufbau der Nukleinsäure und der Adenosinphosphate (wirken als Energiespeicher der Zelle).
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