Scheikunde

Het periodiek systeem Zwavel (S)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 16 van de 118 elementen, Zwavel (S).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

In de chemische industrie wordt zwavel veelvuldig gebruikt als grondstof voor velerlei verbindingen. Belangrijke afnemers van zwavel zijn de productie van zwavelzuur en de rubberindustrie waar het wordt gebruikt voor het vulkaniseren. Andere toepassingen van zwavel zijn:

  • Grondstof voor kunstmest
  • reductor in Vuurwerk
  • vroeger werd het ook in lucifers gebruikt: zwavelstokjes
  • In de tuinbouw voor bestrijding van echte meeldauw op sierteeltproducten en in de biologische fruitteelt
  • Voor het opruimen van gemorst kwik, omdat zwavel hiermee snel reageert en voorkomt dat het verdampt
  • Ook bij de productie van munitie werd vroeger veel zwavel gebruikt.
  • Om wespennesten uit te roken

Het periodiek systeem Fosfor (P)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 15 van de 118 elementen, Fosfor (P).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Vroeger werd het giftige witte fosfor gebruikt voor lucifers. In het verleden is fosfor ook veelvuldig gebruikt om mensen te vermoorden. Later werd het minder giftige en brandbare rode fosfor gebruikt voor lucifers.

Tegenwoordig is fosfor vooral van belang in de landbouw voor de productie van kunstmest. Hiervoor worden geconcentreerde P4O10oplossingen als basis gebruikt. Andere gebieden waarin fosfor wordt gebruikt zijn:

  • Fosfaten dienen als grondstof voor speciaal glas dat wordt gebruikt voor natrium lampen
  • Calciumfosfaat wordt in China veel gebruikt voor de productie van vuurwerk
  • Net als silicium wordt fosfor soms toegevoegd aan staal
  • In de vorm van natriumtrifosfaat (Na5P3O10) wordt het gebruikt om de hardheid van water te verlagen
  • Voor militaire doeleinden wordt fosfor gebruikt bij de productie van onder andere rookbommen
  • Fosfor is van belang voor de ontwikkeling van wortels, voor de bloei en voor het rijpen van vruchten en zaden
  • Met zwavel reageert het tot fosforpentasulfide dat een belangrijk industrieel chemisch tussenproduct is

En verder wordt fosfor toegepast bij het maken van bijvoorbeeld veiligheidslucifers, pesticiden en tandpasta.

In de biologie speelt fosfor een belangrijke rol. DNA en RNA bestaan voor een deel uit anorganisch fosfor en in de vorm van adenosine trifosfaat (ATP) is fosfor belangrijk voor de opslag en transport van energie. Ook botten bestaan voor een groot deel uit calciumfosfaat.

Het periodiek systeem Silicium (Si)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universiteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 14 van de 118 elementen, Silicium (Si).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Silicium wordt in veel takken van industrie gebruikt. Siliciumdioxide wordt in de vorm van zand of klei gebruikt voor de productie van veel bouwmaterialen. Andere producten waarin veelvuldig gebruik wordt gemaakt van silicium zijn:

  • computerchips: De componenten van een chip worden gefabriceerd op een plakje silicium.
  • keramiek: siliciumdioxide is de grondstof voor veel keramische materialen
  • staal: silicium wordt vaak gebruikt als toevoeging aan staal
  • glas: in de vorm van SiO2 is silicium de basisgrondstof van glas
  • halfgeleider: in zeer zuivere vorm wordt silicium samen met arseenboorgallium en fosfor gebruikt voor de productie van halfgeleiders
  • laser: silicium kan worden gebruikt voor de productie van lasers met een golflengte van 456 nm
  • zonnepanelen: de foto-elektrische eigenschappen van silicium maken het geschikt voor fotocellen
  • röntgendiffractie: preparaathouders in de vorm van silicium éénkristallen

Daarnaast zijn er nog tal van andere toepassingen van silicium in de industrie.

Ook komt siliciumdioxide voor in voeding (in granen, zoals haver) en wordt het gebruikt als anti-klontermiddel, als klaringsmiddel bij wijn en bier en ontschuimingsmiddel. Op etiketten wordt het aangeduid als additief E551, of worden de benamingen kiezelzuur, kwarts of silica gehanteerd.

Het periodiek systeem Aluminium (Al)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 13 van de 118 elementen, Aluminium (Al).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen en bewerkingen

Het metaal is nu iets meer dan een eeuw beschikbaar, en in die tijd heeft het op stormachtige wijze de wereld veroverd. Het is economisch een bijzonder belangrijk metaal. Aluminium is licht (slechts een derde van het gewicht van staal of brons), en met 4% Cu 1% Mg 1% Mn 0,5% Si even sterk, slijtvast en bestendig tegen corrosie, behalve spanningscorrosie. Het is een goede geleider, het is niet ferromagnetisch, maar kan bij het in contact komen met een hele krachtige magneet wel zijn eigen zwerfstroom en zo een tegengesteld magnetisch veld opwekken. Het vonkt niet, en het laat zich relatief gemakkelijk vormen. Aluminium is daarmee het constructiemateriaal bij uitstek voor de vliegtuig- en ruimtevaartindustrie. Voor motoren is het echter minder geschikt, want het wordt zachter bij verwarmen. Het metaal heeft een plasmonfrequentie van 15eV en is daarmee een uitstekende spiegel voor alle straling in het infrarode, zichtbare, en nabij-ultraviolette gebied, vooral als wordt voorkomen dat het spiegelend oppervlak aan oxidatie blootgesteld wordt. Het valt gemakkelijk op te dampen en aluminium spiegels worden wel in de astronomie gebruikt.

Het metaal wordt vaak door lasersnijden bewerkt.

Enige toepassingsgebieden:

Het periodiek systeem Magnesium (Mg)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 12 van de 118 elementen, Magnesium (Mg).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Het metaal speelt een belangrijke rol in de organische synthese. Het reageert met een organohalide tot een organomagnesiumhalide: een klasse verbindingen die bekendstaan als Grignard reagentia. Omdat het met een fel wit licht brandt wordt het dikwijls in vuurwerk gebruikt als reductor en is het in het verleden veel in flitslichten voor de fotografie toegepast.

Op het gebied van gewicht, sterkte en verwerkingseigenschappen voldoet magnesium aan de eisen om toe te passen in (lichtgewicht) constructies. Een voorbeeld van een constructieve toepassing van magnesium is de stadsfiets van de Engelse ontwerper Richard Thorpe. Een keramische deklaag beschermt het magnesium daar tegen corrosie. Een ander vlak waar magnesium als relevant gezien wordt, is de autoindustrie. Lichtgewicht voertuigen van magnesium zouden het brandstofverbruik sterk kunnen terugdringen. Experimenten met magnesium in de autoindustrie worden al gedaan sinds de ontwikkeling van de “Auto van de Toekomst” van 1952, de Buick LeSabre, maar vooralsnog blijft het toepassen van magnesium grotendeels voorbehouden aan onderdelen in voertuigen die op kleine schaal geproduceerd worden. De technieken voor het vervormen van magnesium, en de bescherming van het materiaal die nodig is tegen corrosie, maken het metaal vooralsnog namelijk erg kostbaar. Verder is het aantal bestaande legeringen nog niet zo uitgebreid, en wordt er nog actief onderzoek verricht naar de verschillende vormingstechnieken van magnesium. Doordat de kennis over magnesium nog niet zo groot is, is men in de industrie nog geneigd tot het uitwijken naar de conventionele materialen zoals plastic en aluminium. Onderzoek wordt onder meer gedaan naar de extrusie van magnesium tot profielen in constructies, en naar het spuitgieten van magnesium in thixotrope toestand (thixomoldingproces). Magnesium is thixotropisch (stroperig) bij 100 graden onder het smeltpunt.

Het periodiek systeem Natrium (Na)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 11 van de 118 elementen, Natrium (Na).

Klik hierop om naar
de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Waar komt veel natrium voor?
Natrium komt op aarde in zeer grote hoeveelheden voor, voornamelijk in de vorm van zeezout (natriumchloride is verreweg het belangrijkste bestanddeel van zeezout). Het metaal is te reactief om in zuivere vorm voor te komen. Natriumzouten zijn zeer goed oplosbaar, waardoor natriumzouten zich in de loop van de miljarden jaren op hebben gehoopt in de oceanen van de aarde en de concentratie van natrium in zee even groot is als die in het gesteente van de aardkost: plm. 3%. Als een binnenzee indroogt, zoals onder andere met de zee gebeurde die Nederland bedekte tussen de 300 en 200 miljoen jaar geleden (tijdens het vochtige Carboon en uiterst hete en droge Perm), blijft een dikke zoutlaag achter, die ook kan worden benut om natriumverbindingen te winnen. De bron van het Boekelose tafelzout is dus een ingedroogde zee uit de tijd van voor de dino’s.
Mercurius heeft een zeer dunne atmosfeer die voornamelijk uit natriumdamp bestaat. In zware sterren aan het eind van hun leven wordt natrium gevormd doordat twee koolstofkernen met elkaar fuseren. Natrium is daarom ook vrij algemeen in het universum.

Opmerkelijke eigenschappen
Zoals alle andere alkalimetalen is natrium een zacht en licht metaal dat zeer makkelijk reageert met andere elementen. Om deze reden komt natrium niet in ongebonden toestand voor in de natuur. Vanwege de geringe dichtheid drijft natrium op water, waarbij het heftig reageert onder vorming van natriumhydroxide en waterstof (zie hieronder). Als fijn poeder ontbrandt het zelfs direct bij aanraking met water. Om deze reden wordt natrium opgeslagen in olie, afgesloten van lucht en water. Daarom wordt een stukje zuiver natrium normaliter ook niet met de hand vastgepakt (hier bevindt zich namelijk ook vocht).

 
Toepassingen
In zijn metallische vorm is natrium van essentieel belang voor het produceren van esters en organische componenten. Als één van de twee componenten van natriumchloride (keukenzout), is natrium van vitaal belang voor vele levende wezens. Andere toepassingen van natrium zijn:

Het periodiek systeem Neon (Ne)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 10 van de 118 elementen, Neon (Ne).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Neon wordt vaak als warmtetransportmedium in koelinstallaties gebruikt. Naast de goede thermische eigenschappen vindt neon om z’n oranje uitstraling in ontladingsbuizen ook veel toepassing in reclameverlichting; in natriumlampen W.L. (gele straatlantaarns) wordt het gebruikt om bij het starten de gasontlading op gang te helpen tot de lamp warm genoeg is om het gele natriumlicht te gaan verspreiden. De reclameverlichtingen die vaak als groep neonlicht worden genoemd bevatten soms neon maar ook andere gassen zoals argon worden gebruikt.

Het periodiek systeem Fluor (F)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 9 van de 118 elementen, Fluor (F)

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Waar komt veel fluor voor?
Fluor is het meest reactieve element bekend en komt daarom nergens in zuivere vorm voor. Fluor is een relatief zeldzaam element en komt zowel in sterren als op aarde maar weinig voor. In het zonnestelsel is er één fluoratoom op elke 8800 zuurstofatomen. Op aarde word fluor gewonnen uit de mineralen fluoriet, fluoroapatiet en cryoliet, waarbij fluoriet verreweg de belangrijkste bron is. China produceert de grote meerderheid van alle fluoriet.

Wat zijn de eigenschappen van fluor?
Fluor is bij kamertemperatuur een bleek-geel gas (F2). Omdat de elektronenconfiguratie van fluor slechts één elektron mist om die van het zeer stabiele edelgas neon te vormen, trekt het fluoratoom zeer sterk elektronen aan. Fluor is daarom verreweg de meest agressieve oxidator die bekend is onder de elementen en tast vrijwel alles aan; zelfs materialen als glas of asbest branden in fluorgas op kamertemperatuur.  Chemici gebruiken daarom fluor vaak als breekijzer om weerbarstige elementen als de edelgassen argon, xenon en krypton te oxideren. Een aantal vroege onderzoekers heeft de extreme agressiviteit van fluor met blindheid of andere verminkingen moeten bekopen. Fluorgas is alleen te bewaren in een container van een materiaal dat een beschermend fluoridelaagje omtwikkelt, zoals nikkel. In feite zijn er maar twee elementen die geen verbinding met fluor vormen: de edelgassen helium en neon.

 
 

Toepassingen
In de organische chemie kan een fluoratoom voor vrijwel ieder waterstofatoom gesubstitueerd worden. Dat wil zeggen dat het aantal potentiële organische fluorverbindingen gigantisch groot is. Wanneer alle waterstof atomen door fluor vervangen worden (per-fluoridering) ontstaan verbindingen die bijzonder inert zijn. Sommige daarvan vinden wijdverspreid toepassing. Een goed voorbeeld is teflon, het per-fluor equivalent van polyetheen. Ook kleinere moleculen zoals chloorfluorkoolwaterstoffen zoals freon of Gehalogeneerde fluorkoolwaterstoffen worden veel toegepast als koelmiddel, reinigingsmiddel of drijfgas. Vanwege de aantasting van de ozonlaag verschuift het gebruik van de chloorhoudende verbindingen meer naar de verbindingen zonder chloor, dus met fluor en waterstof.

Vloeizuur of waterstoffluoride (HF) is een matig sterk zuur, maar wel uiterst reactief. Het tast glas snel aan en wordt gebruikt voor het etsen ervan. Broompentafluoride BrF5 is zo reactief dat het de zuurstof uit silicaten vrijmaakt. De grote reactiviteit wordt veroorzaakt door het feit dat fluor de grootste elektronegativiteit heeft van alle elementen. Het wordt gebruikt in de analyse van de zuurstof isotoop verhoudingen in geologische materialen (klei bijvoorbeeld). Het kan in nikkel bewaard worden omdat dit metaal een beschermende fluoridehuid ontwikkelt.

Fluoride is giftig, maar in kleine hoeveelheden ook een noodzakelijk sporen-element. Het emaille van de tand bestaat uit hydroxyapatiet kristallen met een schroefdislocatie in het midden. Deze kristallen zijn dus schroefvormig gegroeid. De as van de schroef is een zwakke plek waar door bacteriële werking tandbederf kan optreden. Wanneer fluoride ionen worden aangeboden in het drinkwater of in de tandpasta, hechten die zich op de zwakke plek en blokkeren die. Het gevolg is minder tandbederf. Er werd echter (onder andere) door de Belgische overheid een studie uitgevoerd naar de relevantie en giftigheid van fluoride in water en tandpasta. Over het algemeen wordt het afgeraden om gefluorideerde producten te gebruiken.[1]

Het periodiek systeem Zuurstof (O)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 8 van de 118 elementen, Zuurstof (O)

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Waar komt zuurstof veel voor?
Zuurstof is na waterstof en helium het meest voorkomende element in het heelal. Ook op aarde is het moeilijk een plaats te vinden waar zich geen zuurstof in de een of andere vorm bevindt: onze atmosfeer bestaat voor 21% uit moleculaire zuurstof, de gesteenten in de aardkorst bestaan uit metaaloxiden, silicaten (SiO2 en metaal-SiO4 verbindingen) en carbonaten (zouten van metaalionen en CO32-)en ook water is een verbinding van zuurstof en waterstof. Zuurstof is extreem reactief en komt in zuivere vorm alleen op aarde voor, hoewel enkele verre ijsmanen, zoals de Saturnusmaan Rhea, ook over een extreem dunne zuurstofatmosfeer beschikken.

Wat zijn de eigenschappen van zuurstof?
Zuivere zuurstof is bij kamertemperatuur een behoorlijk reactief gas. Antioxidanten, stoffen die door zuurstofradicalen beschadigde moleculen (vrije radicalen) wegvangen zijn voor levensvormen in een agressieve zuurstofatmosfeer dan ook van levensbelang: twee vitamines, vitamines C en E, zijn antioxidanten. De sterke reactiviteit komt omdat zuurstof een klein atoom is waarvan de tweede elektronenschil bijna geheel gevuld is (op twee elektronen na). Dit maakt zuurstof ook sterk elektronegatief: de kern van zuurstof trekt gedeelde elektronenparen sterk aan. Daarom zijn zuurstofgroepen in een molecuul vrijwel altijd negatief geladen. De reden dat zich zogeheten waterstofbruggen kunnen vormen in bijvoorbeeld water en water geen gas is, maar een vloeistof. Zuurstof kan twee bindingen vormen.

 
Toepassingen
Zuurstofgas in zuivere vorm wordt veel toegepast in lasapparatuur en in de medische wereld voor de behandeling van mensen met ademhalingsproblemen. Ook in de luchtvaart en bij het (diep)duiken is het niet meer weg te denken (zie nitrox en trimix).

Vloeibaar O2 vindt toepassing in de ruimtevaart en bij grootverbuikers. Als chemische grondstof is het ook bijzonder belangrijk, bijvoorbeeld voor de gecontroleerde oxidatie van ethyleen naar ethyleenoxide (over een zilverkatalysator). Dit industriële proces levert een belangrijke grondstof voor de polymeerindustrie

Zuurstofgas is onmisbaar voor vele organismen op aarde, immers zonder O2 zou er nergens op aarde aerobe dissimilatie plaats kunnen vinden. Op zeeniveau bestaat de lucht voor ongeveer 21% uit zuurstofgas. Vermits het biochemisch proces van levende wezens hierop is aangepast, is dit een optimale hoeveelheid voor het lichaam in goede conditie te houden. Zodra men zich echter naar de bergen verplaatst, zal de luchtdruk, en de hoeveelheid zuurstofgas in eenzelfde volume lucht, iets dalen. Het kan dan gebeuren dat levende wezens ademhalingsproblemen krijgen.

Het periodiek systeem Stikstof (N)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 7 van de 118 elementen, Stikstof (N)

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Waar is stikstof te vinden?
Stikstof komt veel voor in het universum, zij het niet zoveel als koolstof of zuurstof: op elk stikstofatoom zijn er tien zuurstofatomen en vijf koolstofatomen. Op aarde bestaat onze atmosfeer voor 78% uit moleculaire stikstof (N2). Erg veel moeite hoeven we dus niet te doen om stikstof te winnen: het koelen van lucht en fractionele distillatie is voldoende.Verder komt stikstof veel voor in levende wezens: stikstof is een essentieel onderdeel van aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Buiten de aarde is de atmosfeer van Venus en interessante stikstofbron. De atmosfeer van onze zusterplaneet bestaat voor plm. 2% uit stikstof, maar omdat de gasdruk op Venus zo’n 95 atmosfeer is, vertegenwoordigt dit toch ruim twee keer zoveel stikstof als op aarde. Verder zijn de gas- en ijsreuzen interessante stikstofbronnen. Stikstofgeisers op de Neptunusmaan Triton verraadden een zee van vloeibaar stikstof.

Wat zijn de eigenschappen van stikstof?
Bij kamertemperatuur is moleculaire stikstof een gas. Pas bij temperaturen onder de 77 kelvin (bijna 200 graden onder nul dus) verandert stikstof in een vloeistof. De (drievoudige) binding tussen twee stikstofatomen is extreem sterk. Stikstof heeft drie ongepaarde elektronen, waarmee het drie covalente bindingen kan vormen, maar gezien de sterkte van de N≡N binding reageert moleculaire stikstof moeilijk op kamertemperatuur. Organismen zoals Rhizobium bacteriën en mensen moeten dan ook erg veel moeite doen om deze binding los te wrikken. Met metalen vormt stikstof bij hoge temperatuur nitriden. Met zuurstof stikstofoxiden, nitrieten en nitraten. In combinatie met koolstof en waterstof ontstaan amines, als er aan de koolwaterstof ook een zuurgroep (COOH) komt te hangen, ontstaan aminozuren, die essentieel zijn voor de vorming van aards leven.


Toepassingen
De toepassing van stikstofverbindingen is bijzonder groot. Ammoniumverbindingen en nitraten zijn belangrijke kunstmeststoffenAmmoniumnitraat zelf is naast een kunstmeststof in combinatie met een koolwaterstof zoals dieselolie of kerosine als koolstofbron een veelgebruikt, goedkoop explosief. Nitraten zijn ook een onderdeel van buskruit en nitroglycerine, het product van de reactie tussen glycerine en nitreerzuur (salpeterzuur plus zwavelzuur) is een bekend explosief. Cyanides worden gebruikt in de mijnbouw voor het uitlogen van goud. Ammonia is bekend als schoonmaakmiddel. Ammoniak is de basis voor de productie van salpeterzuur. Aniline, een organische verbinding met een -NH2 groep, is de basis voor de chemie van veel kleurstoffen. Stikstofoxide NO speelt een grote rol als neurotransmitter, dat wil zeggen in het doorgeven van signalen van de ene zenuwcel naar de andere. Bovendien wordt vloeibare stikstof ook gebruikt in de computerwereld om zeer extreme overklok-resultaten te behalen.

Ook in de vorm distikstof of N2 is stikstof erg interessant voor de industrie.