Inhoud
- Stikstofoxiden
- Salpeterzuur
- ammonia
- Stikstofzouten
- aminen
- eiwitten
- Fosforverbindingen
- Nitrieten en azoverbindingen
Een stikstofmolecuul bestaat uit twee stikstofatomen verbonden door een drievoudige binding. Deze drievoudige binding maakt de atmosferische stikstof relatief stabiel. Veel stikstofverbindingen hebben hun bestaan echter te danken aan stikstof uit de lucht
Stikstofoxiden
Drie soorten oxiden vormen van nature uit atmosferische stikstof: stikstofdioxide (NO2), stikstofmonoxide (NO) en stikstofoxide (N2O). Deze oxiden vormen zich wanneer bliksem voldoende warmte genereert om reacties tussen naburige stikstof- en zuurstofmoleculen te bevorderen
Salpeterzuur
Bliksem treedt meestal op tijdens een storm, dus oxiden gekatalyseerd door bliksem kunnen in contact komen met water. Het resultaat is een ander zuurstofderivaat dat salpeterzuur (HNO3) wordt genoemd
ammonia
Blauwe en groene cyanobacteriën en algen gebruiken stikstofgas om de synthese van een ander stikstofderivaat met de naam ammonia (NH3) uit te voeren. Dit proces, "stikstoffixatie" genoemd, komt meestal voor in peulvruchtenknobbels
Stikstofzouten
Stikstof komt in de samenstelling van verschillende zouten, die nitraten, nitrieten en nitrieten worden genoemd. Bijvoorbeeld salpeterzuur gevormd in de atmosfeer komt de bodem binnen en reageert met ammoniak om een zout te vormen dat ammoniumnitraat wordt genoemd. Andere nitraten vormen ook van nature, zoals natriumnitraat, waarvan een wereldomvang zich bevindt in de Atacama-woestijn in Chili
aminen
Planten kunnen geen directe stikstof uit de lucht gebruiken, maar ze assimileren de stikstofderivaten die worden geleverd door bliksem- en stikstofbindende organismen. De dieren profiteren indirect van dezelfde stikstofderivaten, eten plantenetende planten of dieren. Planten- en dierencellen gebruiken de stikstof die ze verkrijgen om andere stikstofderivaten, zoals amines, te synthetiseren. Amines zijn veranderde moleculen, waarbij organische groepen ten minste één van de drie waterstofatomen vervangen. De substituent kan een methyl (-CH3) -groep, een koolstofring of een koolstofketen zijn.
eiwitten
Planten- en dierencellen synthetiseren ook complexen die zijn afgeleid van stikstof, eiwitten genaamd. Naast stikstof hebben eiwitten koolstof, waterstof, zuurstof en soms zwavel. Structurele eiwitten dienen als componenten van plantaardige en dierlijke weefsels. Sommige eiwitten, enzymen genaamd, dienen als katalysator voor chemische reacties in plantaardige en dierlijke cellen.
Fosforverbindingen
Sommige stikstofderivaten gesynthetiseerd door plantaardige en dierlijke cellen bevatten fosfor. ATP, NADPH, RNA en DNA zijn significante voorbeelden. ATP en NADPH leveren energie voor cellulaire reacties. DNA bevat de genen die de levensprocessen beheersen en RNA helpt bij de synthese van eiwitten.
Nitrieten en azoverbindingen
Chemische laboratoria synthetiseren veel koolstofderivaten, nitrillen en azoverbindingen zijn twee voorbeelden. Nitrillen zijn verbindingen die een koolstofatoom gebonden aan een stikstof bevatten door een drievoudige binding. Azoverbindingen bevatten twee aan elkaar grenzende stikstoffen verbonden door een dubbele binding.