La reattività dell’azoto è uno dei problemi ambientali più importanti che porta all’inquinamento atmosferico, all’acidificazione e all’eutrofizzazione degli ecosistemi, agli impatti sulla biodiversità, alla lisciviazione dei nitrati nelle acque sotterranee e al riscaldamento globale
L’azoto si presenta sotto forma molecolare ed è un gas non particolarmente reattivo che può dar luogo alla formazione di composti in determinate condizioni.
La molecola di azoto è biatomica e apolare in cui gli atomi di azoto sono legati tra loro tramite un triplo legame quindi è necessaria una energia rilevante per rompere tali legami e pertanto l’azoto molecolare è considerato poco reattivo.
L’azoto non reagisce con l’acqua ma si solubilizza in essa; ad esempio a 20°C e alla pressione di 1 atm se ne solubilizzano 14 g per litro.
Reattività dell’azoto
Sebbene i metalli alcalini siano particolarmente reattivi il litio è l’unico elemento del gruppo a reagire con l’azoto a temperatura ambiente per dare il nitruro di litio secondo la reazione:
6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3N(s)
A caldo i metalli alcalino-terrosi reagiscono con l’azoto per dare i rispettivi nitruri secondo la reazione generale:
3 M(s) + N2(g) → 2 M3N2(s)
In condizioni normali l’azoto non reagisce con l’ossigeno ma ad elevate temperature si ottengono vari tipi di ossidi di azoto tramite una reazione endotermica.
Il monossido di azoto si ottiene dalla reazione:
N2(g) + O2(g) → 2 NO(g)
Il monossido di azoto può reagire con l’ossigeno per dare il biossido di azoto secondo la reazione:
2 NO(g) + O2(g) →2 NO2(g)
A temperature superiori a 1500 °C l’azoto reagisce con il boruro di calcio e l’ossido di boro per dare il nitruro di boro secondo la reazione:
10 N2 + B2O3 + 3 CaB6 → 20 BN + 3 CaO
L’azoto viene usato nella sintesi dell’ammoniaca secondo il processo Haber:
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Si è scoperto già dal 1965 che l’azoto agisca da legante in alcuni complessi in modo analogo a quanto avviene con il monossido di carbonio nei metallo carbonili.
Il primo complesso in cui l’azoto funge da legante fu sintetizzato a partire da idrazina idrata e tricloruro di rutenio e ha formula [Ru(NH3)6(N2)]2+