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最終更新日: 2025 年 4 月 11 日

窒素 (Z=7): 大気中に豊富に存在する不活性元素

窒素原子の構造

窒素の重要な役割

L'窒素(記号 N、原子番号 7) は、地球の大気中に豊富に存在し、地球上の生命の基本となる化学元素です。分子形態 (N₂) では不活性ですが、多くの生物学的および工業的プロセスに不可欠です。

重要なプロセスへの窒素の寄与

生物は大気中の N₂ (非常に安定した形態) を消費しません。特定の窒素固定細菌 (ジアゾトロフ菌) だけが、窒素を生物学的に使用可能な NH3 に変換します。 欠乏の結果: 生物学的機能の進行性の低下 (タンパク質、DNA などの欠乏) ですが、酸素の場合のように即死するわけではありません。

発見の歴史

1772年: ダニエル・ラザフォードによる最初の隔離
窒素ガスは、スコットランドの科学者ダニエル・ラザフォードによって初めて分離され、燃焼をサポートできないため、窒素ガスを「可燃性空気」と呼びました。

1790年: その不活性な性質が認識される
英国の科学者ヘンリー・キャベンディッシュも、呼吸における窒素の役割と酸素との非反応性を研究することで、窒素の特性評価に貢献しました。

原子構造

憲法:窒素原子には 7 個の陽子、7 個の中性子、7 個の電子があり、その電子配置は 1s² 2s² 2p³ です。
同位体:

物理的性質

化学反応性

産業および技術用途

生物学的および生態学的役割

環境と産業の問題

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