窒素 (N)
| 原子番号 | 7 |
|---|---|
| 原子量 | 14.007 u |
| 分類 | 二原子分子の非金属 |
| 電子配置 | [He] 2s² 2p³ |
| 外観 | 無色の気体、液体または固体 |
| 密度（STP） | 1.251 g/L |
| 融点 | 63.15 K |
| 沸点 | 77.355 K |
| 電気陰性度 | 3.04 （ポーリング） |
| イオン化エネルギー | 1402.3 kJ/mol |
| 原子半径 | 65 pm |
| 結晶構造 | 単純六方晶 |
| 発見者 | ダニエル・ラザフォード (1772) |
概要
窒素（N）は無色・無臭・無味の二原子分子の気体で、地球の大気の約78%を占めています。N₂分子の強い三重結合のため、比較的不活性です。窒素（N）の主な特徴は以下のとおりです。
用途:主に肥料用のアンモニア製造（ハーバー・ボッシュ法）に使われるほか、食品包装や化学処理における不活性雰囲気、極低温技術（液体窒素）、硝酸や爆薬の製造、半導体製造にも使われます。
製造/抽出:工業的には液体空気の分留によって製造されます。深冷分離が最も一般的な方法です。低純度の用途向けには圧力スイング吸着（PSA）や膜分離でも製造されます。
歴史:1772年にダニエル・ラザフォードが発見しましたが、同時期にキャヴェンディッシュ、プリーストリー、シェーレも研究していました。1790年にジャン＝アントワーヌ・シャプタルが、ギリシャ語の「nitron genes」（硝石を生むもの）から命名しました。
健康への影響と安全性:無毒ですが、閉鎖空間では酸素を押しのけて窒息を引き起こすことがあります。液体窒素は重度の凍傷を引き起こすことがあります。窒素酔いは深く潜るダイバーに影響します。あらゆる生物のアミノ酸やタンパク質に不可欠です。
価格/市場:大気中に豊富にあるため比較的安価です。液体窒素は広く入手可能です。窒素肥料は世界の食料安全保障に欠かせません。
性質:室温での反応性が非常に低く、-196°Cで液体になり、強い三重結合（N≡N）を形成し、タンパク質や核酸の必須成分であり、化合物中で複数の酸化数をとります。