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L'azote compose l'essentiel de l'air, mais ce gaz discret se cache aussi dans les engrais, les explosifs, les protéines et les bouteilles des plongeurs. Ce quiz parcourt son histoire, de Lavoisier aux chimistes qui ont isolé ses composés, ses propriétés, ses isotopes et ses usages industriels. Il revient aussi sur le procédé Haber-Bosch, qui transforme l'azote de l'air en ammoniac et a bouleversé l'agriculture mondiale.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Quel est le numéro atomique de l'azote ?
7
Son symbole N vient du latin nitrogenium, alors que son nom français a une tout autre origine.
Q 02Quelle part du volume de l'air terrestre l'azote représente-t-il environ ?
78 %
Dans la langue courante, le mot désigne en réalité le corps simple N2, que les chimistes appellent diazote.
Q 03À quel usage l'azote liquide est-il employé ?
Agent réfrigérant
Sous forme gazeuse, il sert plutôt à créer des atmosphères inertes, par exemple dans les emballages de denrées alimentaires.
Q 04Quel engrais naturel riche en azote est fait d'excréments secs d'oiseau ou de chauve-souris ?
Guano
Cet engrais a été exploité notamment au Pérou, en Bolivie et en Inde, mais aussi en Espagne, en Italie et en Russie.
Q 05À quel usage médical le protoxyde d'azote, dit gaz hilarant, est-il employé ?
Anesthésiant
Ce même gaz, de formule N2O, sert aussi de propulseur dans les bombes aérosols.
Q 06Quel type de liaison covalente relie les deux atomes de la molécule de diazote ?
Triple
Cette liaison très solide rend le gaz chimiquement peu réactif, alors même qu'il compose l'essentiel de l'atmosphère.
Q 07Quel phénomène l'azote de l'air respiré sous pression provoque-t-il en plongée ?
Narcose
Les personnes les plus sensibles la ressentent dès 30 mètres de profondeur, et elle devient plus commune au-delà de 40 mètres.
Q 08Que signifie le nom « azote », forgé par Antoine Lavoisier à partir du grec ?
Privé de vie
Lavoisier avait constaté que ce gaz, contrairement à l'oxygène, n'entretient pas la respiration des animaux.
Q 09Quel explosif nitré est aussi utilisé pour soigner certaines affections cardiovasculaires ?
Nitroglycérine
Les explosifs azotés sont des composés organiques qui possèdent plusieurs groupes -ONO2 ou -NO2.
Q 10Par quel procédé le diazote est-il obtenu industriellement à partir de l'air ambiant ?
Distillation
L'air est d'abord liquéfié ; la production mondiale de diazote atteint environ 150 millions de tonnes par an.
Q 11Quel scientifique isola le diazote en 1772 ?
Daniel Rutherford
Carl Wilhelm Scheele et Henry Cavendish y parvinrent indépendamment, alors que le salpêtre était connu depuis l'Antiquité.
Q 12À quel gaz noble l'azote est-il allié à 50 % dans certains systèmes d'extinction automatique ?
Argon
Ces installations protègent des salles informatiques ou des stockages que l'eau ou la poudre endommageraient.
Q 13À quel ingénieur BASF confia-t-elle l'industrialisation du procédé Haber ?
Carl Bosch
Son équipe dut résoudre plusieurs problèmes techniques de 1909 à 1913, inventant des instruments pour surveiller en continu les réactions chimiques.
Q 21Quel chimiste suggéra le terme nitrogenium, à l'origine du symbole N de l'azote ?
Jean-Antoine Chaptal
Tiré du grec, ce terme signifie « formateur de salpêtre » ; l'anglais en a gardé la racine, quand « nitrogène » a disparu de l'usage français.
Q 22À quelle pression, en atmosphères, le procédé Haber-Bosch fonctionne-t-il environ ?
200
Monter en pression coûte cher : tuyaux, récipients et vannes doivent répondre à des spécifications plus sévères que les normes habituelles.
Q 23Quel chimiste perdit un œil en étudiant le trichlorure d'azote, violemment explosif ?
Pierre Louis Dulong
Q 14À quelle profondeur, en mètres, la plongée à l'air est-elle limitée en France ?
60
À cette profondeur, la pression partielle d'azote atteint 5,6 bars, seuil à partir duquel le gaz devient toxique pour l'organisme.
Q 15Quel est le nombre de masse de l'isotope qui forme 99,64 % de l'azote naturel ?
14
Seuls deux isotopes de cet élément sont stables et présents dans la nature ; tous les autres sont radioactifs et de courte durée de vie.
Q 16Quel pays produisait en 1900 les deux tiers des engrais consommés sur la planète ?
Chili
Ses minéraux, chimiquement modifiés, avaient pris le relais d'autres gisements épuisés vers la fin des années 1860.
Q 17Quel chimiste prépara le protoxyde d'azote N2O en 1772 ?
Joseph Priestley
Deux ans plus tard, le même savant prépara aussi l'ammoniac NH3.
Q 18Quel procédé transforme l'ammoniac en acide nitrique en passant par un oxyde d'azote ?
Ostwald
L'acide nitrique ainsi obtenu est un précurseur d'explosifs puissants comme le TNT, d'où l'importance militaire de cette chimie.
Q 19De quel groupe du tableau périodique l'azote est-il la tête de file ?
Pnictogènes
Dans la croûte terrestre, cet élément reste pourtant discret : ses minéraux sont essentiellement des nitrates.
Q 20De quel désert venaient les minéraux utilisés comme engrais en Europe après les années 1860 ?
Atacama
Ces minéraux devaient être chimiquement modifiés avant de pouvoir maintenir les rendements agricoles.
Ce corps très instable, premier composé à liaison azote-halogène, lui coûta aussi l'extrémité d'un doigt.
Q 24Quel taux de conversion le recyclage des réactifs permet-il d'atteindre dans le procédé Haber ?
98 %
À chaque passage sur les lits de catalyseurs, seule une petite fraction des gaz réagit ; le reste est refroidi puis réinjecté.
Q 25Quel Français développa dans les années 1920 un procédé semblable à celui de Haber-Bosch ?
Georges Claude
Les Italiens Giacomo Fauser et Luigi Casale ainsi que l'Allemand Friedrich Uhde mirent chacun au point leur propre variante à la même époque.
Q 26Quelle est, en minutes, la demi-vie de l'azote 13, radioisotope de l'azote le plus durable ?
9,965
Tous les autres radioisotopes de l'élément ont une demi-vie inférieure à 7,15 secondes, et la plupart à 625 ms.
Q 27Quel chimiste français prépara en 1809 le composé H3N.BF3 ?
Louis Joseph Gay-Lussac
Il s'agit du premier composé accepteur-donneur faisant intervenir l'azote.
Q 28Quel minéral expose-t-on à du dihydrogène chaud pour préparer le catalyseur du procédé Haber ?
Magnétite
L'opération retire une partie de l'oxygène et laisse un matériau très poreux, dont la grande surface de contact multiplie l'efficacité catalytique.
Q 29Près de quelle ville BASF construisit-elle en 1917 son deuxième site de production d'ammoniac ?
Mersebourg
Ce site de Leuna produisit 36 000 tonnes d'ammoniac dès 1917 et 160 000 tonnes l'année suivante, presque entièrement pour l'armée allemande.
Q 30En quelle année fut découvert l'azoture de nitrosyle N4O, un oxyde d'azote ?
1993
Comme les autres oxydes d'azote connus, il est thermodynamiquement instable et tend à se décomposer en N2 et O2 à température ambiante.