Nitrogênio

O nitrogênio é um líquido incolor, inodoro, insípido e em forma de gás.

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O nitrogênio (símbolo N, número atômico 7) é o principal constituinte da atmosfera da Terra e um elemento vital em todas as formas conhecidas de vida. Em temperaturas e pressões normais, nitrogênio livre (não ligado a qualquer outro elemento) é um líquido incolor, inodoro, insípido e em forma de gás.

Tabela Periódica - Nitrogênio

Como gás inerte, reduz a quantidade de oxigênio disponível para a oxidação de materiais naturais, restringindo assim a combustão espontânea de materiais inflamáveis ​​e a corrosão de metais. Também protege os organismos vivos dos efeitos tóxicos da respiração de oxigênio puro (ou altamente concentrado).

O nitrogênio da Terra circula continuamente pela atmosfera, pela biosfera e pela litosfera, que são afetados por processos como a fixação de nitrogênio pelas bactérias, o processamento metabólico nos seres vivos e a decomposição da matéria orgânica morta.

Para que serve?

Nos organismos vivos, os átomos de nitrogênio são parte das estruturas moleculares de substâncias-chave, como aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos. Na indústria, o gás nitrogênio é utilizado como substituto inerte do ar na embalagem de alimentos e na fabricação de componentes de aço e eletrônicos.

O nitrogênio líquido é um agente criogênico (refrigerante de baixa temperatura) usado para congelar e transportar alimentos e outros produtos perecíveis. A amônia, um composto significativo de nitrogênio, é útil para fertilizantes e para a síntese de ácido nítrico e outros compostos valiosos.

O ácido nítrico é um agente oxidante usado em foguetes de combustível líquido , o nitrato de potássio é usado na pólvora e o trinitrotolueno (TNT) é um explosivo poderoso. Além disso, o nitrogênio é um elemento constituinte em todas as principais classes de drogas.

História

O nitrogênio (do latim nitrum, que significa “refrigerante nativo”) é formalmente considerado descoberto em 1772 pelo químico Daniel Rutherford, que sabia que havia uma fração de ar que não sustentava a combustão.

Ele chamou esse elemento de “ar nocivo” ou “ar fixo”. O nitrogênio também foi estudado mais ou menos na mesma época por Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish e Joseph Priestley, que se referiam a ele como “ar queimado” ou “ar flogisticado”.

O gás nitrogênio era inerte (não reativo) o suficiente para que Antoine Lavoisier se referisse a ele como “azote”, que significa “sem vida”. Este termo se tornou a palavra francesa para o nitrogênio e depois se espalhou para muitas outras línguas.

Os alquimistas da Idade Média experimentaram vários compostos de nitrogênio. Por exemplo, eles chamavam o ácido nítrico de ‘aqua fortis’ (água forte). A mistura de ácido nítrico e ácido clorídrico foi chamada ‘aqua regia’ (água real), celebrada por sua capacidade de dissolver o ouro (o “rei” dos metais).

Nas primeiras aplicações industriais e agrícolas de compostos de nitrogênio, o salitre (nitrato de sódio ou nitrato de potássio) foi usado na pólvora, muito mais tarde como fertilizante e mais tarde ainda como matéria-prima química.

Características

O nitrogênio é um elemento químico da tabela periódica, situado na cabeceira do grupo 15 (antigo grupo 5A), logo acima do fósforo. Além disso, encontra-se no período 2, flanqueado pelo carbono e oxigênio.

Classificado como um não metal, tem uma eletronegatividade de 3,0. Cada átomo de nitrogênio tem cinco elétrons em sua camada externa e forma três ligações covalentes na maioria dos compostos.

O gás nitrogênio consiste de moléculas diatômicas, sendo que os dois átomos de nitrogênio de cada molécula estão ligados entre si por uma forte ligação tripla covalente. Por essa razão, o gás nitrogênio é extremamente estável e inerte.

O gás se condensa na forma líquida a 77 Kelvin (K) à pressão atmosférica e congela a 63 K. O nitrogênio líquido é um criogênio comum (um refrigerante de temperatura extremamente baixa) que pode causar congelamento instantâneo no contato direto com o tecido vivo.

Dados

Massa atômica – 14,0067(2) u
Configuração eletrônica – [He] 2s2 2p3
Elétrons – 2, 5
Estado da matéria – Gasoso
Ponto de fusão – 63,15 K
Ponto de ebulição – 75,36 K
Entalpia de fusão – 0,3604 kJ/mol
Entalpia de vaporização – 2,7928 kJ/mol

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