El nitrógeno es un elemento químico de número atómico 7, símbolo N, su masa molar es de 14,0067g/mol, su masa atómica es 14.0067u y en condiciones normales forma un gas diatómico (nitrógeno diatómico o molecular) que constituye del orden del 78 % del aire atmosférico.NASA Earth Fact Sheet, (actualizado al 17 de noviembre de 2010). Consultado el 26 de febrero de 2013. Antiguamente era llamado ázoe, azoe o azote (símbolo Az).
El nitrógeno es el miembro más ligero del grupo 15 de la tabla periódica, a menudo llamado pnictógeno. Es un elemento común en el universo, que se estima en aproximadamente séptimo en abundancia total en la Vía Láctea y el sistema solar. A temperatura y presión estándar, dos átomos del elemento se unen para formar dinitrógeno, un gas incoloro e inodoro de fórmula N2. El dinitrógeno forma alrededor del 78 % de la atmósfera terrestre, lo que lo convierte en el elemento no combinado más abundante. El nitrógeno está presente en todos los organismos, principalmente en los aminoácidos (y por tanto en las proteínas), en los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en la molécula de transferencia de energía trifosfato de adenosina. El cuerpo humano contiene alrededor de un 3 % de nitrógeno en masa, el cuarto elemento más abundante en el cuerpo después del oxígeno, el carbono y el hidrógeno. El ciclo del nitrógeno describe el movimiento del elemento desde el aire, hacia la biosfera y los compuestos orgánicos, y luego de vuelta a la atmósfera.
Muchos compuestos de importancia industrial, como el amoniaco, el ácido nítrico, los nitratos orgánicos (propulsores y explosivos) y el cianuro, contienen nitrógeno. El fortísimo triple enlace del nitrógeno elemental (N≡N), el segundo enlace más fuerte de cualquier molécula diatómica después del monóxido de carbono (CO),Energías de enlace comunes (D) y longitudes de enlace (r). wiredchemist.com domina la química del nitrógeno. Esto provoca dificultades tanto para los organismos como para la industria a la hora de convertir el N2 en compuestos útiles, pero al mismo tiempo significa que la quema, la explosión o la descomposición de los compuestos de nitrógeno para formar gas nitrógeno liberan grandes cantidades de energía a menudo útil. El amoniaco y los nitratos producidos sintéticamente son fertilizantes clave para la industria, y los nitratos de los fertilizantes son contaminantes clave en la eutrofización de los sistemas acuáticos.
Aparte de su uso en fertilizantes y almacenes de energía, el nitrógeno es un constituyente de compuestos orgánicos tan diversos como el Kevlar utilizado en tejidos de alta resistencia y el cianoacrilato utilizado en el superglue. El nitrógeno es un constituyente de todas las principales clases de fármacos, incluidos los antibióticos. Muchos fármacos son imitaciones o profármacos de las moléculas naturales de señalización celular que contienen nitrógeno: por ejemplo, los nitratos orgánicos nitroglicerina y nitroprusiato controlan la presión arterial al metabolizarse en óxido nítrico. Muchas drogas notables que contienen nitrógeno, como la cafeína natural y la morfina o las anfetaminas sintéticas, actúan sobre los receptores de los neurotransmisores animales.
Historia thumb|left|Daniel Rutherford, descubridor del nitrógeno Los compuestos de nitrógeno tienen una historia muy larga, ya que el cloruro de amonio era conocido por Heródoto. Ya eran bien conocidos en la Edad Media. Los alquimistas conocían el ácido nítrico como aqua fortis (agua fuerte), así como otros compuestos nitrogenados como las sales de amonio y las sales de nitrato. La mezcla de ácido nítrico y clorhídrico era conocida como agua regia (agua real), célebre por su capacidad para disolver el oro, el rey de los metales.
El descubrimiento del nitrógeno se atribuye al médico escocés Daniel Rutherford en 1772, que lo llamó aire nocivo.Rutherford, Daniel (1772) "Dissertatio Inauguralis de aere fixo, aut mephitico]" (Disertación inaugural sobre el aire [llamado] fijo o mefítico), disertación de doctorado, Universidad de Edimburgo, Escocia. Traducción al inglés: Aunque no lo reconoció como una sustancia química totalmente diferente, lo distinguió claramente del "aire fijo", o dióxido de carbono, de Joseph Black.Aaron J. Ihde, The Development of Modern Chemistry, Nueva York 1964. El hecho de que había un componente del aire que no soportaba la combustión estaba claro para Rutherford, aunque no era consciente de que fuera un elemento. El nitrógeno también fue estudiado casi al mismo tiempo por Carl Wilhelm Scheele,Carl Wilhelm Scheele, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer [Tratado químico sobre el aire y el fuego] (Upsala, Suecia: Magnus Swederus, 1777; y Leipzig, (Alemania): Siegfried Lebrecht Crusius, 1777). En la sección titulada "Die Luft muß aus elastischen Flüßigkeiten von zweyerley Art, zusammengesetzet seyn". (El aire debe estar compuesto por fluidos elásticos de dos clases), pp. 6-14, Scheele presenta los resultados de ocho experimentos en los que se hizo reaccionar el aire con diversas sustancias. Concluyó (p. 13): "Así veo yo en los experimentos realizados, que el aire está compuesto por dos fluidos diferentes, de los cuales el primero no tiene el efecto del flogisto, y el segundo tiene la misma fuerza de atracción, y está compuesto por el 3:10 y el 4:10 de la masa de aire total". (Así veo [esto] por los experimentos [que se] realizaron: que el aire consiste en dos fluidos [que] difieren entre sí, de los cuales el uno no expresa en absoluto la propiedad de atraer el flogisto; el otro, sin embargo, es capaz de tal atracción y que constituye entre 1/3 y 1/4 de la masa total del aire). Henry Cavendish, ; ver p. 225. y Joseph Priestley, ; ver: "VII. Del aire infectado con los humos del carbón vegetal encendido". pp. 225-28. que se refirió a él como aire quemado o teoría del flogisto. El químico francés Antoine Lavoisier se refirió al gas nitrógeno como "aire mefítico" o azote, de la palabra del griego. (azotikos), "sin vida", debido a que es mayoritariamente inerte.Lavoisier, Antoine con Robert Kerr, trans., Elements of Chemistry, 4ª ed. (Edimburgo, Escocia: William Creech, 1799). (Edimburgo, Escocia: William Creech, 1799), pp. 85-86. [p. 85]: "Al reflexionar sobre las circunstancias de este experimento, percibimos fácilmente; que el mercurio, durante su calcinación [es decir, su tostado en el aire], absorbe la parte salubre y respirable del aire, o, para hablar más estrictamente, la base de esta parte respirable; que el aire restante es una especie de mefitis [es decir, un gas venenoso emitido por la tierra], incapaz de soportar la combustión o la respiración; ... " [p. 86]: "Más adelante demostraré que, al menos en nuestro clima, el aire atmosférico está compuesto de aire respirable y mefítico, en la proporción de 27 y 73; ..."Lavoisier, Antoine con Robert Kerr, trans., Elements of Chemistry, 4ª ed., Edimburgo, Escocia: William Kerr. (Edimburgo, Escocia: William Creech, 1799), p. 101: "Siendo hasta ahora poco conocidas las propiedades químicas de la parte nociva del aire atmosférico, nos hemos conformado con derivar el nombre de su base de su conocida cualidad de matar a los animales que se ven obligados a respirarlo, dándole el nombre de azot, de la partícula privativa griega α y ξωη, vita; de ahí que el nombre de la parte nociva del aire atmosférico sea gas azótico. " En una atmósfera de nitrógeno puro, los animales morían y las llamas se extinguían. Aunque el nombre de Lavoisier no fue aceptado en inglés, ya que se señaló que casi todos los gases (de hecho, con la única excepción del oxígeno) son mefíticos, se utiliza en muchos idiomas (francés, italiano, portugués, polaco, ruso, albanés, turco, etc. El alemán Stickstoff también hace referencia a la misma característica, es decir, ersticken "ahogar o asfixiar") y aún permanece en inglés en los nombres comunes de muchos compuestos de nitrógeno, como la hidracina y los compuestos del ion azida. Finalmente, dio lugar a la denominación "pnicógenos" para el grupo encabezado por el nitrógeno, del griego πνίγειν "ahogar".Greenwood y Earnshaw, pp. 406-07
La palabra inglesa nitrogen (1794) entró en la lengua a partir del francés nitrogène, acuñado en 1790 por el químico francés Jean-Antoine Chaptal (1756-1832),Chaptal, J. A. y Nicholson, William trans. (1800) Elements of Chemistry, 3ª ed. Londres, Inglaterra: C.C. y J. Robinson, vol. 1. pp. xxxv-xxxvi: "Para corregir la Nomenclatura sobre este punto [es decir, a este respecto], no es necesario más que sustituir a [es decir, por] esta palabra una denominación que se derive del sistema general utilizado; y he presumido de proponer la de Gas Nitrógeno. En primer lugar, se deduce de la propiedad característica y exclusiva de este gas, que forma el radical del ácido nítrico. Por este medio conservaremos a las combinaciones [es decir, a los compuestos] de esta sustancia las denominaciones recibidas [es decir, prevalecientes], como las de Ácido Nítrico, Nitratos, Nitritos, &c." del francés nitre (nitrato de potasio, también llamado salitre) y el sufijo francés -gène, "producir", del griego -γενής (-genes, "engendrado"). El significado de Chaptal era que el nitrógeno es la parte esencial del ácido nítrico, que a su vez se producía a partir del nitrato de potasio. En épocas anteriores, el nitro se había confundido con el "natrón" egipcio (carbonato de sodio) - llamado νίτρον (nitrón) en griego - que, a pesar del nombre, no contenía nitrato.nitrón. Etymonline.com. Recuperado 2011-10-26.
Las primeras aplicaciones militares, industriales y agrícolas de los compuestos de nitrógeno utilizaban el salitre (nitrato de sodio o nitrato de potasio), sobre todo en la pólvora, y posteriormente como fertilizante. En 1910, Lord Rayleigh descubrió que una descarga eléctrica en el gas nitrógeno producía "nitrógeno activo", un monoatómico alótropo del nitrógeno.Strutt, R. J. (1911) "Bakerian Lecture. Una modificación químicamente activa del nitrógeno, producida por la descarga eléctrica". Proceedings of the Royal Society A, 85 (577): 219-29. La "nube arremolinada de luz amarilla brillante" producida por su aparato reaccionó con mercurio para producir nitruro de mercurio explosivo.El nitrógeno activo de Lord Rayleigh . Lateralscience.co.uk. Recuperado 2011-10-26.
Durante mucho tiempo, las fuentes de compuestos de nitrógeno fueron limitadas. Las fuentes naturales procedían de la biología o de depósitos de nitratos producidos por reacciones atmosféricas. La fijación de nitrógeno mediante procesos industriales como el proceso Frank-Caro (1895-1899) y el proceso Haber-Bosch (1908-1913) aliviaron esta escasez de compuestos nitrogenados, hasta el punto de que la mitad de la producción mundial de alimentos depende ahora de los fertilizantes nitrogenados sintéticos. Al mismo tiempo, el uso del método de Ostwald (1902) para producir nitratos a partir de la fijación industrial del nitrógeno permitió la producción industrial a gran escala de nitratos como materia prima en la fabricación de explosivos en la Guerra Mundial del .
Propiedades Atómicas thumb|upright=1.6|right|Las formas de los cinco orbitales ocupados en nitrógeno. Los dos colores muestran la fase o el signo de la función de onda en cada región. De izquierda a derecha: 1s, 2s (corte para mostrar la estructura interna), 2px, 2py, 2pz.