Der Hauptunterschied zwischen Stickstoff und Nitrat besteht darin, dass Stickstoff ein Element ist, während Nitrat eine Verbindung aus Stickstoff und Sauerstoff ist.
Nitrate sind hochverfügbare anionische Formen, die Stickstoff enth alten. Stickstoff kommt natürlicherweise als Gas vor und ist das Hauptreservoir von Stickstoff. Pflanzen können diesen gasförmigen Stickstoff nicht direkt nutzen, daher neigen einige Bakterien dazu, gasförmigen Stickstoff in wasserlösliche Formen wie Nitrate, Nitrite oder Ammonium umzuwandeln. Atmosphärischer Stickstoff wird durch industrielle Fixierung, durch Blitzeinwirkung und durch einige Bodenmikroorganismen in Nitrat umgewandelt. Wir nennen diesen Vorgang Stickstofffixierung. Auch Ammoniak und Nitrite können durch die nitrifizierenden Bakterien im Boden in Nitrat umgewandelt werden. Die Nitrate im Boden werden dann von Pflanzen für ihre Aktivitäten aufgenommen. Darüber hinaus können Bodennitrate durch denitrifizierende Bakterien wie Thiobacillus denitrificans wieder in Stickstoffgas umgewandelt werden.
Was ist Stickstoff?
Stickstoff ist das vierthäufigste Element in unserem Körper. Es ist in Gruppe 15 des Periodensystems mit der Ordnungszahl 7. Stickstoff ist ein Nichtmetall und seine Elektronenkonfiguration ist 1s2 2s2 2p3. Das p-Orbital ist zur Hälfte gefüllt, was dem Stickstoff die Fähigkeit gibt, drei weitere Elektronen aufzunehmen, um die stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen. Stickstoff ist also dreiwertig.
Abbildung 01: Stickstoffatom
Zwei Stickstoffatome können eine Dreifachbindung zwischen sich bilden, die sich jeweils drei Elektronen teilen. Dieses zweiatomige Molekül befindet sich bei Raumtemperatur in der Gasphase und bildet ein farb-, geruch- und geschmackloses Edelgas. Stickstoff ist ein nicht brennbares Gas und unterstützt die Verbrennung nicht. Dies ist das am häufigsten vorkommende Gas in der Erdatmosphäre (ca. 78%).
Natürlich gibt es zwei Stickstoffisotope, N-14 und N-15. N-14 ist häufiger vorhanden. Bei sehr niedrigen Temperaturen geht Stickstoff in den flüssigen Zustand über. Es sieht ähnlich aus wie Wasser, aber die Dichte ist geringer als die von Wasser.
Stickstoff ist in der chemischen Industrie von großem Nutzen und ein lebenswichtiger Bestandteil, der für lebende Organismen benötigt wird. Die wichtigste kommerzielle Verwendung von Stickstoff ist seine Verwendung als Ausgangsmaterial für Ammoniak, Salpetersäure, Harnstoff und andere Stickstoffverbindungen. Diese Verbindungen können in Düngemittel eingearbeitet werden, da Stickstoff eines der Hauptelemente ist, die Pflanzen für ihr Wachstum benötigen. Stickstoff ist auch dort wichtig, wo wir eine inerte Umgebung benötigen, insbesondere bei chemischen Reaktionen. Außerdem ist flüssiger Stickstoff wichtig zum sofortigen Einfrieren und als Kühlmittel in verschiedenen Geräten (z. B.: Computer).
Was ist Nitrat?
Nitrat ist ein mehratomiges Anion, das Stickstoff und drei Sauerstoffatome enthält. Das Stickstoffatom befindet sich in der Oxidationsstufe +5. Die Geometrie dieses Moleküls ist trigonal-planar und zeigt ebenfalls Resonanz. Dieses einwertige Anion kann sich mit jeder anderen Art von Kation verbinden, um verschiedene organische und anorganische Verbindungen zu bilden.
Abbildung 02: Resonanzstabilisierte Struktur des Nitratanions
Nitrath altige Verbindungen sind oft wasserlöslich und in der Natur in Boden, Wasser und Nahrung reichlich vorhanden. Nitrate sind vor allem bei der Herstellung von Düngemitteln wichtig. Sie sind auch wichtig, um Sprengstoffe herzustellen. Nitrate sind relativ ungiftig. In unserem Körper wandeln sich Nitrate in Nitrite um und können daher giftig werden.
Was ist der Unterschied zwischen Stickstoff und Nitrat?
Obwohl die Begriffe Stickstoff und Nitrat ähnlich klingen, handelt es sich um sehr unterschiedliche Begriffe. Der Hauptunterschied zwischen Stickstoff und Nitrat besteht darin, dass Stickstoff ein Element ist, während Nitrat eine Verbindung aus Stickstoff und Sauerstoff ist. Mit anderen Worten, Stickstoff ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 7 und dem Symbol N, während Nitrat ein Anion mit der chemischen Formel NO3– ist ist das Stickstoffatom dreiwertig, während das Nitratanion einwertig ist. Bei Betrachtung der Ladung ist das freie Stickstoffatom neutral, während das Nitratanion eine Ladung von -1 hat. Darüber hinaus ist die Oxidationsstufe des freien Stickstoffatoms null, aber im Nitratanion ist es +5.
Zusammenfassung – Stickstoff vs. Nitrat
Stickstoff ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 7 und dem Symbol N und Nitrat ist ein Anion mit der chemischen Formel NO3-. Der Hauptunterschied zwischen Stickstoff und Nitrat besteht darin, dass Stickstoff ein Element ist, während Nitrat eine Verbindung aus Stickstoff und Sauerstoff ist.
