Dutuit, Odile, Carrasco, Nathalie, Thissen, Roland, Vuitton, Véronique, Alcaraz, Christian, Pernot, Pascal, Balucani, Nadia, Casavecchia, Piergiorgio, Canosa, André, Le Picard, Sébastien D., Loison, Jean-Christophe, Herman, Zdenek, Zabka, Jan, Ascenzi, Daniela, Tosi, Paolo, Franceschi, Pietro, Price, Stephen D., Lavvas, Panayotis, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Space Research Institute of Austrian Academy of Sciences (IWF), Austrian Academy of Sciences (OeAW), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Physique D'Orsay (LCPO), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Chimica [Perugia], Università degli Studi di Perugia (UNIPG), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Montesquieu - Bordeaux 4-Institut de Chimie du CNRS (INC), J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry of the ASCR, Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), Dipartimento di Fisica [Povo], Università degli Studi di Trento (UNITN), IASMA Research and Innovation Centre, Istituto Agrario di San Michele All'Adige, Department of Chemistry [UCL, London], University College of London [London] (UCL), Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique (GSMA), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IMPEC - LATMOS, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Czech Academy of Sciences [Prague] (ASCR), Università degli Studi di Perugia = University of Perugia (UNIPG), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; This paper is a detailed critical review of the production processes and reactions of N, N+, N+ 2, N++, and N++ 2 of relevance to Titan's atmosphere. The review includes neutral, ion-molecule, and recombination reactions. The review covers all possible active nitrogen species under Titan's atmospheric conditions, specifically N2 (A3Σ+ u), N (4 S), N (2 D), N (2 P), N+ 2, N+ (3 P), N+ (1 D), N++ 2, and N++ species, and includes a critical survey of the reactions of N, N+, N+ 2, N++, and N++ 2 with N2, H2, D2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, C3H8 and the deuterated hydrocarbon analogs, as well as the recombination reactions of N+ 2, N+, N++ 2, and N++. Production processes, lifetimes, and quenching by collisions with N2 of all reactant species are reviewed. The N (4 S) state is reactive with radicals and its reactions with CH2, CH3, C2H3, and C2H5 are reviewed. Metastable states N2(A3Σ+u), N (2 D), and N (2 P) are either reactive or quenched by collisions with the target molecules reviewed. The reactions of N+ (1 D) have similar rate constants as N+ (3 P), but the product branching ratios differ significantly. Temperature effects and the role of the kinetic energy content of reactants are investigated. In all cases, experimental uncertainties of laboratory data are reported or estimated. Recommended values with uncertainties, or estimated values when no data are available, are given for rate constants and product branching ratios at 300 K and at the atmospheric temperature range of Titan (150-200 K for neutral reactions and 150 K for ion reactions).