Stickstoffverbindungen

Stickstoffverbindungen sind chemische Verbindungen, die mindestens ein Stickstoffatom enthalten. Sie umfassen sowohl anorganische als auch organische Verbindungen und spielen eine zentrale Rolle in Biologie, Chemie und Umwelt. In der Atmosphäre kommt Stickstoff als gasförmiges N2 vor; es ist dort relativ inert, wird aber durch biologische und chemische Prozesse in reaktive Verbindungen überführt.

Zu den anorganischen Stickstoffverbindungen zählen Ammoniak (NH3), Ammoniumverbindungen (NH4+), Salpetersäure (HNO3), Salpetrige Säure (HNO2) sowie Nitrite NO2− und Nitrate NO3−. Nitride bilden Verbindungen, in denen Stickstoff mit Metallen stabile N−X-Bindungen eingeht. Organische Stickstoffverbindungen umfassen Amine (R−NH2), Amide (R−CONH2), Nitrile (R−CN), Nitroverbindungen (R−NO2) und Heterocyclen wie Pyridin, in denen Stickstoff einen Ring trägt.

In der Industrie sind Ammoniak durch das Haber-Bosch-Verfahren und Salpetersäure durch das Ostwald-Verfahren von zentraler Bedeutung. Ammoniak dient als Ausgangsstoff für Düngemittel und chemische Zwischenprodukte, Salpetersäure wird für Düngemittel, Sprengstoffe, Polymere und andere Produkte verwendet.

Biologisch ist Stickstoff essenziell: Proteine, Nukleinsäuren und viele Cofaktoren enthalten Stickstoff. Organismen fixieren N2 aus der Luft zu Ammonium oder Nitrat; der Stickstoffzyklus umfasst Fixierung, Nitrifikation und Denitrifikation.

Umwelt- und gesundheitliche Aspekte betreffen Nitrat- und Nitritverbindungen in Gewässern, NOx-Emissionen in der Luft sowie toxische oder reaktive Stickstoffverbindungen in bestimmten Chemikalien. Regulierungen und sachgemäße Handhabung sind daher üblich.