Азот в свободном состоянии существует в форме двухатомных молекул N2, электронная конфигурация которых описывается формулой σs²σs*2πx, y4σz², что соответствует тройной связи между молекулами азота N≡N (длина связи dN≡N=0,1095 нм). Вследствие этого молекула азота крайне прочна, для реакции диссоциации N2 ↔ 2N удельная энтальпия образования ΔH°298=945 кДж, константа скорости реакции К298=10−120, то есть диссоциация молекул азота при нормальных условиях практически не происходит (равновесие практически полностью сдвинуто влево). Молекула азота неполярна и слабо поляризуется, силы взаимодействия между молекулами очень слабые, поэтому в обычных условиях азот газообразен. Ввиду своей значительной инертности азот при обычных условиях реагирует только с литием: 6Li+N2 → 2Li3N, при нагревании он реагирует с некоторыми другими металлами и неметаллами, также образуя нитриды: 3Mg+N2 → Mg3N2, 2B+N2 →2BN, Наибольшее практическое значение имеет нитрид водорода (аммиак): Наиболее распространен аммиачный способ связывания атмосферного азота. Обратимая реакция синтеза аммиака: 3H2+N2 ↔ 2NH3 Существует и еще один, менее распространенный способ промышленного связывания атмосферного азота — цианамидный метод, основанный на реакции карбида кальция с азотом при 1000 °C. Реакция происходит по уравнению: CaC2+N2 → CaCN2+C. Реакция экзотермична, ее тепловой эффект 293 кДж.
