AZOTE

L' azote est un gaz incolore, inodore et sans saveur qui constitue un peu plus des trois quarts du volume de l'atmosphère. Il existe également dans les fumerolles volcaniques.

Certaines météorites en renferment et, par des méthodes spectroscopiques, on a mis sa présence en évidence dans le Soleil et de nombreuses étoiles.

Bien que ses composés soient présents dans un grand nombre de substances naturelles, son importance quantitative dans la lithosphère et l'hydrosphère du globe terrestre est négligeable. C'est pourquoi on l'extrait industriellement par distillation de l' air préalablement liquéfié. Cette méthode de production de l'azote a pour inconvénient de laisser dans le gaz obtenu des impuretés, comme l'oxygène. L'azote spectroscopiquement pur est préparé par décomposition thermique des azotures, sous vide.

Cycle de l'azote
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

L'abondance de l'azote dans l'atmosphère n'est pas étrangère à son rôle essentiel dans la biosphère : chez les êtres vivants, les composés de l'azote, protéines, acides nucléiques, etc., sont des constituants fondamentaux de la matière organique. Du fait de la labilité des structures et des processus vitaux, perpétuellement renouvelés, des modifications incessantes caractérisent les rapports de l'azote atmosphérique et de l'azote intégré dans la biosphère. Des échanges réversibles se produisent continuellement entre l'état organique, macro ou micromoléculaire et l'état minéral représenté par les ions ammonium, nitrite et enfin par l'azote gazeux.

Au total, des transformations continuelles de l'état chimique de l'azote, réalisant un cycle biogéochimique de cet élément, découlent de la présence de la vie sur terre et la conditionnent. L'homme bénéficie directement et indirectement de ces processus. Il intervient dans leur déroulement par son activité agronomique et industrielle : synthèse d'ammoniac et autres composés azotés servant d'engrais, fabrication de produits pharmaceutiques, de colorants... et d'explosifs !

Propriétés

Les numéro et masse atomiques de l'azote sont respectivement 7 et 14,008. Ce gaz a pour températures d'ébullition et de fusion − 195,7 ⁰C et − 210 ⁰C. La dimension de son rayon atomique est d'environ 0,07 nm et son premier potentiel d'ionisation s'élève à 14,5 V. L'azote naturel comprend 99,65 p. 100 d' isotope ¹⁴N et 0,35 p. 100 d'isotope ¹⁵N. Après enrichissement, celui-ci est souvent utilisé comme traceur.

Structure électronique de l'azote et de ses composés

L' atome d'azote, qui se place en tête de la colonne V du tableau périodique de Mendeleïev, correspond à une configuration 1s²2s²2p³. Le diagramme de corrélation électronique de la molécule N₂ est donc caractérisé par l'occupation des niveaux σ (s), σ⋆(s), σ(p_z), π(p_x) et π(p_y), à l'exclusion de tout niveau π⋆ ; cette propriété explique que l'enthalpie de dissociation soit élevée (− 170 kcal/mole N₂), supérieure en particulier à celles du monoxyde d'azote NO ou de l'oxygène, dont les niveaux π⋆ sont occupés.

Dans ces composés covalents l'azote répond aux types d' hybridation suivants :

sp, avec formation de deux liaisons π ; ex. : l'ion N₃^- (d_N-N = 0,115 nm) ;

sp², avec une liaison π ; ex. : l'ion NO₂^-. Dans N₃H les deux types d'hybridation apparaissent simultanément (d = 0,114 nm et 0,125 nm) ;

sp³, avec un nombre de « doublets non engagés » qui peut être égal à 0, 1, 2 ou 3 (ex. : la série isoélectronique NH₄, NH₃, NH₂^-, NH^2-). Ceux-ci confèrent un caractère donneur aux molécules azotées qui les possèdent. Ce caractère donneur est nettement plus marqué que celui des éléments V et VB qui suivent l'azote dans le tableau périodique, pour lesquels le doublet [...]

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Écrit par

Paul HAGENMULLER : professeur à la faculté des sciences de Bordeaux, directeur du Laboratoire de chimie du solide au C.N.R.S.
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Pour citer cet article

Universalis, Paul HAGENMULLER, « AZOTE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« AZOTE ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « AZOTE », Consulté le ,

Médias

Oxydoréduction de l'azote et de quelques composés hydrogénés ou oxygénés

Encyclopædia Universalis France

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Autres références

AGRICULTURE - Agriculture et industrialisation
- Écrit par François PAPY
- 7 421 mots
- 3 médias
L'intérêt d'un apport d'azote minéral, même en complément du fumier, est apparu au milieu du xix^e siècle. Il était alors appliqué sous forme de nitrate de soude (ou salpêtre) en provenance des déserts arides du Chili. Devant l'engouement pour ce produit, des agronomes s'interrogent, dès...
AIR
- Écrit par Jean PERROTEY
- 2 154 mots
- 2 médias
...de l'oxygène en excès, la présence d'un résidu non absorbable, ce qui constitue la première mise en évidence de l'argon et des gaz rares de l'air. Jusqu'à la fin du xix^e siècle, on distingue deux sortes d'azote, l'azote obtenu par la voie chimique, par décomposition du nitrite d'ammonium : NH...
AMINES
- Écrit par Jacques METZGER
- 3 232 mots
- 4 médias
Lachimie des trois classes d'amines est caractérisée par la présence, sur l'atome d'azote, d'un doublet non partagé qui confère à la molécule des propriétés basiques et une réactivité nucléophile. Les amines primaires et secondaires présentent en outre une réactivité particulière, liée à la présence...
AMMONIAC
- Écrit par Henri GUÉRIN
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...solution aqueuse du gaz ammoniac, fut proposé par Torbern Olof Bergmann. Priestley avait été amené à considérer ce gaz comme un composé d' azote et d'hydrogène ; cela fut confirmé par Claude Louis Berthollet, qui, en 1785, en fit l'analyse et indiqua sa composition ; celle-ci correspond...
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