Introdução à Química/Nitrogênio
O nitrogênio é um elemento químico com símbolo N, número atômico 7 (7 prótons e 7 elétrons) e massa atômica 14 u. Nas condições ambientais é encontrado no estado gasoso e forma cerca de 78% do ar atmosférico.
Ao contrário do carbono e do oxigênio, o nitrogênio é muito pouco reativo do ponto de vista químico, e apenas certas bactérias e algas azuis possuem a capacidade de assimilar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo numa forma que pode ser usada pelas células. (A deficiência de nitrogênio utilizável constitui muitas vezes, o principal fator limitante do crescimento vegetal.)
Características
[editar | editar código-fonte]É um gás 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 nível mais externo (camada de valência), comportando-se como trivalente na maioria dos compostos que forma. Condensa a 77 K e solidifica a 63 K usado, comumentemente, em aplicações criogênicas.
Aplicações
[editar | editar código-fonte]A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção da Amônia pelo processo Haber. A amônia é usada, posteriormente, para a fabricação de fertilizantes e ácido nítrico.
O nitrogênio também é usado, devido a sua baixa reatividade, como atmosfera inerte em tanques de armazenamento de líquidos explosivos, durante a fabricação de componentes eletrônicos (transistores, diodos, circuitos integrados, etc.) e na fabricação do aço inoxidável.
O nitrogênio líquido, obtido pela destilação do ar líquido, é usado em criogenia, para o congelamento e transporte de alimentos, conservação de corpos, células reprodutivas (sêmen e óvulos) e outros tipos de amostras biológicas.
Entre os sais do ácido nítrico estão incluídos 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.
Importância biológica
[editar | editar código-fonte]O nitrogênio é componente essencial dos aminoácidos e dos ácidos nucléicos, vitais para os seres vivos. As leguminosas são capazes de absorver o nitrogênio diretamente do ar, sendo este transformado em amoníaco e logo, em nitratos por bactérias que vivem em simbiose nas raízes das plantas. O nitrato é posteriormente utilizado pela planta para formar o grupo amino dos aminoácidos das proteínas que, finalmente, se incorporam a cadeia trófica.
Implicações ambientais
[editar | editar código-fonte]Os fertilizantes nitrogenados são uma importante fonte de contaminação do solo e das águas. Os composto que contém íon cianeto formam sais extremadamente tóxicos e são mortais para numerosos animais, entre eles, os mamíferos.