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L'azoto costituisce il 78,1% dell'atmosfera terrestre. Nonostante la sua inerzia, tanto che Lavoisier lo soprannominò "azoto", che significa "senza vita", è indispensabile alla vita e all'industria, costituendo la spina dorsale del DNA, dei fertilizzanti agricoli e di numerosi processi industriali.
Il gas di azoto (N₂) è una molecola biatomica non metallica, incolore, inodore e insapore. Con numero atomico 7 e peso atomico 14,0067, ha una densità di 1,251gL⁻¹ a 0°C e un peso specifico di 0,96737, leggermente più leggero dell'aria. Il suo punto triplo, dove gas, liquido e solido coesistono, si trova a –210°C (63K) e 12,6 kPa.
Al di sotto del punto di ebollizione di –195,79°C (77K), l'azoto si condensa in azoto liquido, un fluido limpido e inodore che assomiglia all'acqua. Un ulteriore raffreddamento fino al punto di fusione di –210°C (63K) produce un solido soffice, simile alla neve.
Nella maggior parte dei composti, l’azoto forma legami covalenti trivalenti. La molecola N₂ contiene un triplo legame straordinariamente forte, supportato da cinque elettroni di valenza e un'elettronegatività di 3,04 (scala Pauling), che è alla base della sua stabilità chimica.
L'abbondanza e l'inerzia chimica dell'azoto lo rendono prezioso nell'industria. Viene utilizzato nei sistemi di conservazione degli alimenti e antincendio, protegge i materiali sensibili all'ossigeno come ferro, acciaio ed elementi elettronici durante la produzione e funge da materia prima fondamentale per la sintesi dell'ammoniaca tramite il processo Haber-Bosch.
Nel 2001, uno studio pubblicato su Nature hanno riferito che i ricercatori della Carnegie Institution di Washington hanno convertito l’azoto gassoso in uno stato solido comprimendolo tra due incudini di diamante sotto una pressione equivalente a 1,7 milioni di atmosfere. Il solido risultante somigliava al ghiaccio ma possedeva un reticolo cristallino simile al diamante. Quando la pressione veniva rilasciata a temperature inferiori a –173,15°C (100K), il solido rimaneva stabile. La transizione di fase rilascia una notevole energia, spingendo il fisico Dr. Richard M. Martin a speculare sul potenziale dell'azoto come propellente per razzi ad alta energia.
