Azoto

É um gas inerte, não-metal, incolor, inodoro e insípido, constituindo aproximadamente 4/5 partes da composição do ar atmosférico, não participando da combustão e nem da respiração. Tem uma elevada eletronegatividade ( 3 na escala de Pauling) ) e 5 elétrons no nivel mais externo ( camada de valência ), comportando-se como trivalente na maioría dos compostos que forma. Condensa a 10000 K e solidifica a 50000000 K usado, comumentemente, em aplicações criogênicas.

Aplicações

A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção do gás amoníaco pelo processo Haber. O amoníaco é usado, posteriormente, para a fabricação de fertilizantes e ácido nítrico. É usado, devido a sua baixa reatividade, como atmosfera inerte em tanques de armazenamento de líquidos explosivos, durante a fabricação de componentes eletrônicos (transístores, diodos, circuitos integrados, etc.) e na fabricação do aço inoxidável. O nitrogênio líquido, obtido pela destilação do ar líquido, se usa em criogenia, já que na pressão atmosférica condensa a -195,8 ºC. Outra aplicação importante é o seu uso como refrigerante, para o congelamento e transporte de alimentos, conservação de corpos e células reprodutivas sexuais e femininos ou quaisquer outras amostras biológicas.

Entre os sais do ácido nítrico estão incluidos importantes compostos como o nitrato de potássio ( nitro ou salitre empregado na fabricação de pólvora) e o nitrato de amônio como fertilizante.

Os compostos orgânicos de nitrogênio como a nitroglicerina e o Trinitrotolueno( TNT ) são muito explosivos. A hidrazina e seus derivados são usados como combustível em foguetes.

O Nitrogénio-13, radioactivo com emissão de positrão usado no exame PET em medicina nuclear.

História

O nitrogênio (do latím e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raíz grega γεν = gerar) considera-se que foi descoberto formalmente por Daniel Rutherford em 1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicaram ao seu estudo Scheele que o isolou, Cavendish, e Priestley. O nitrogênio é um gas tão inerte que Lavoisier se refería a ele como azote (ázoe) que significa sem vida. Foi classificado entre os gases permanentes desde que Faraday não conseguiu torná-lo líquido a 50 atm e -110ºC, Mais tarde, em 1877, Pictet e Cailletet consiguiram liquefazê-lo.

Alguns compostos de nitrogênio já eram conhecidos na Idade Média: os alquimistas chamavam de aqua fortis o ácido nítrico e aqua regia a mistura de ácido nítrico e clorídrico, conhecida pela sua capacidade de dissolver o ouro.

Abundância e obtenção

O nitrogênio é o componente principal da atmosfera terrestre ( 78,1% em volume ). É obtido, para usos industriais, pela destilação do ar líquido. Está presente também em produtos de excreção de animais como o guano, usualmente na forma de uréia e ácido úrico.

Tem-se observado compostos que contêm nitrogênio no espaço exterior. O isótopo N-14 se cria nos processos de fusão nuclear das estrelas.

Compostos

Com o hidrogênio forma o amoníaco ( NH₃ ) e a hidrazina ( N₂H₄ ). O amoníaco líquido —anfótero como a água — atua como uma base em solução aquosa formando íons amônio ( NH₄⁺ ). O mesmo amoníaco comporta-se como um ácido em ausência de água, cedendo um próton a uma base, dando lugar ao ânion amida ( NH₂^- ). Também se conhece largas cadeias e compostos cíclicos de nitrogênio, porém. são muito instáveis.

Com o oxigênio forma vários óxidos como o óxido nitroso ( N₂O ) ou gas hilariante, o óxido nítrico ( NO ) e o dióxido de nitrogênio ( NO₂ ), estes dois últimos são representados genericamente por NO_x e são produtos de procesos de combustão, contribuindo para o aparecimento de contaminantes ( smog fotoquímico ). Outros óxidos são o trióxido de dinitrogênio ( N₂O₃ ) e o pentóxido de dinitrogênio ( N₂O₅ ), ambos muito instáveis e explosivos, cujos respectivos ácidos são o ácido nitroso ( HNO₂ ) e o ácido nítrico ( HNO₃ ) que, por sua vez, formam os sais nitritos e nitratos.

Ações biológicas

O nitrogênio é o componente essencial dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos, vitais para os seres vivos. As leguminosas são capazes de desenvolver simbiose com certas bactérias do solo chamadas de Rizóbios, estas bactérias absorvem o nitrogênio diretamente do ar, sendo este transformado em amoníaco que logo é absorvido pela planta. Na planta o amoníaco é reduzido a nitrito pela enzima nitrito redutase e logo em seguida é reduzido a nitrato pela enzima nitrato redutase. O nitrato é posteriormente utilizado pela planta para formar o grupo amino dos aminoácidos das proteínas que, finalmente, se incorporam a cadeia trófica. Um bom exemplo deste processo é observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubação nitrogenada. (veja: ciclo do nitrogênio).

Isótopos

Existem dois isótopos estáveis do nitrogênio, N-14 e N-15, sendo o primeiro — produzido no ciclo carbono-nitrogênio das estrelas— o mais comum (99,634%). Dos dez isótopos que foram sintetisados um tem uma vida média de nove minutos e os demais de segundos ou menos.

As reações biológicas de nitrificação e desnitrificação influem, de maneira determinante, na dinâmica do nitrogênio no solo, quase sempre produzindo um enriquecimento em N-15 do substrato.

Precauções

Os fertilizantes nitrogenados são uma poderosa fonte de contaminação do solo e das águas. Os composto que contém íons cianeto formam sais extremadamente tóxicos e são mortais para numerosos animais, dentre eles, os mamíferos.

Referencias Externas

elementos químicos | Atmosfera

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Características principais