Mit welchen Versuchen/Experimenten kann man Stickstoff in der Luft nachweisen?

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1 Antwort

Der klassische Versuch ist die Verbrennung von Magnesium unter O₂-Mangel.

2 Mg + O₂  ⟶  2 MgO

Diese Reaktion kennt jeder, und sie ist sehr exotherm (das Zeug erhitzt sich auf über 1000°C). Wenn nun zu wenig Sauer­stoff da ist, dann bleibt Mg-Metall übrig, und das kann bei dieser hohen Tem­pera­tur mit dem Stickstoff der Luft reagieren:

3 Mg + N₂   ⟶  Mg₃N₂

Das gibildete Magnesiumnitrid Mg₃N₂ ist gelb (MgO ist weiß), und wenn man es (nach dem Ab­kühlen) mit Wasser in Berüh­rung bringt, dann reagiert es zu Ammoniak, der sich am Ge­ruch leicht nachweisen läßt:

Mg₃N₂ + 3 H₂O  ⟶  3 MgO + 2 NH₃

Alternativ kann man den Luftstickstoff auch verbrennen. Dabei bildet sich Stickstoff­monoxid:

N₂ + O₂  ⟶  2 NO

Diese Reaktion braucht auch sehr hohe Tem­pera­turen, da muß man schon mit einem Licht­bogen arbeiten (in der Natur tritt die Reaktion bei Gewittern im Blitz­kanal auf).

Der Stickstoff ist nur sehr mühsam zur Reaktion zu bringen. Bei Raum­tempera­tur reagiert er IIRC mit nur einem einzigen Element, nämlich Lithium-Metall. Das wirst Du aber kaum ein­gesteckt haben.

6 Li + N₂  ⟶  2 Li₃N

Das Lithiumnitrid Li₃N zerfällt ähnlich wie Magnesium­nitrid bei Kontakt mit Wasser und liefert dabei Ammoniak:

Li₃N + 3 H₂O   ⟶  3 LiOH + NH₃


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