Azoto: diferenças entre revisões

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O {{PEPB|azoto''', '''nitrogénio|nitrogênio}} é um [[elemento químico]] com [[Símbolo químico|símbolo]] '''N''', [[número atómico]] 7 e de [[massa atómica]] 14,00674 u (7 [[protões]] e 7 [[neutrões]]), representado no grupo (ou família) 15 (antigo VA) da [[tabela periódica]].<ref name="webelements">[http://www.webelements.org/nitrogen/ Nitrogen], no ''site'' www.webelements.org</ref> Em condições normais forma um gás [[Molécula diatómica|diatómico]], incolor, inodoro, insípido e principalmente [[inerte]], que constitui 78,08% do volume do [[ar atmosférico]].<ref>{{citar web|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html |título=NASA Earth Fact Sheet|acessodata=24 de Dezembro do 2015|data=17 de Novembro de 2010|língua=en}}</ref> Pertence à família dos [[Grupo do nitrogénio|pnicogénios]]. O nitrogénio foi descoberto pelo [[médico]] [[Escócia|escocês]] [[Daniel Rutherford]] em [[1772]], como componente separável do ar.
O {{PEPB|azoto''', '''nitrogénio|nitrogênio}} é um [[elemento químico]] com [[Símbolo químico|símbolo]] '''N''', [[número atómico|número atômico]] 7 e de [[massa atómica|massa atômica]] 14,00674 u (7 [[protões|prótons]] e 7 [[neutrões|nêutrons]]), representado no grupo (ou família) 15 (antigo VA) da [[tabela periódica]].<ref name="webelements">[http://www.webelements.org/nitrogen/ Nitrogen], no ''site'' www.webelements.org</ref> Em condições normais forma um gás [[Molécula diatómica|diatômico]], incolor, inodoro, insípido e principalmente [[inerte]], que constitui 78,08% do volume do [[ar atmosférico]].<ref>{{citar web|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html |título=NASA Earth Fact Sheet|acessodata=24 de Dezembro do 2015|data=17 de Novembro de 2010|língua=en}}</ref> Pertence à família dos [[Grupo do nitrogénio|pnicogênios]]. O nitrogênio foi descoberto pelo [[médico]] [[Escócia|escocês]] [[Daniel Rutherford]] em [[1772]], como componente separável do ar.


O nitrogénio é um elemento comum no [[Universo]]. Estima-se que seja o sétimo elemento mais abundante na [[Via Láctea]] e no [[Sistema Solar]]. É sintetizado pela fusão de [[carbono]] e [[hidrogénio]] nas [[supernova]]s. Devido à volatilidade do nitrogénio elementar e dos seus [[composto químico|compostos]] mais usuais, o nitrogénio é muito menos comum nos [[Planeta interior|planetas rochosos]] do [[sistema solar]] interior, para além de ser, no geral, um elemento relativamente raro na [[Terra]]. Contudo, da mesma forma que na Terra, o nitrogénio e os compostos do nitrogénio possuem uma grande presença na atmosfera dos [[planeta]]s e [[satélite natural|satélites]] que o têm.
O nitrogênio é um elemento comum no [[Universo]]. Estima-se que seja o sétimo elemento mais abundante na [[Via Láctea]] e no [[Sistema Solar]]. É sintetizado pela fusão de [[carbono]] e [[hidrogénio|hidrogênio]] nas [[supernova]]s. Devido à volatilidade do nitrogênio elementar e dos seus [[composto químico|compostos]] mais usuais, o nitrogênio é muito menos comum nos [[Planeta interior|planetas rochosos]] do [[sistema solar]] interior, para além de ser, no geral, um elemento relativamente raro na [[Terra]]. Contudo, da mesma forma que na Terra, o nitrogênio e os compostos do nitrogênio possuem uma grande presença na atmosfera dos [[planeta]]s e [[satélite natural|satélites]] que o têm.


Muitos compostos de importância industrial, como amoníaco, o ácido nítrico, os nitratos orgânicos ([[propelente]]s e [[explosivo]]s), bem como [[cianeto]]s, contêm nitrogénio. A ligação extremamente forte de nitrogénio elementar domina a química do nitrogénio, tornando difícil tanto para os organismos como para a indústria transformar o N<sub>2</sub> em compostos úteis, libertando grandes quantidades de energia quando estes compostos são queimados ou se degradam em gás nitrogénio. O [[amoníaco]] e os [[nitrato]]s produzidos sinteticamente são importantes [[fertilizante]]s industriais. Os nitratos fertilizantes são [[contaminação|contaminantes]] que desempenham um papel fundamental na [[eutrofização]] dos sistemas aquáticos.
Muitos compostos de importância industrial, como amoníaco, o ácido nítrico, os nitratos orgânicos ([[propelente]]s e [[explosivo]]s), bem como [[cianeto]]s, contêm nitrogênio. A ligação extremamente forte de nitrogênio elementar domina a química do nitrogênio, tornando difícil tanto para os organismos como para a indústria transformar o N<sub>2</sub> em compostos úteis, libertando grandes quantidades de energia quando estes compostos são queimados ou se degradam em gás nitrogênio. O [[amoníaco]] e os [[nitrato]]s produzidos sinteticamente são importantes [[fertilizante]]s industriais. Os nitratos fertilizantes são [[contaminação|contaminantes]] que desempenham um papel fundamental na [[eutrofização]] dos sistemas aquáticos.


Além de seus principais usos como fertilizantes e stocks de energia, o nitrogénio forma compostos orgânicos versáteis. O nitrogénio constitui parte de materiais tão diversos quanto o [[kevlar]] e a supercola de [[cianoacrilato]]. O nitrogénio é parte integrante das moléculas de todas as grandes classes de medicamentos, incluindo os [[antibiótico]]s. Muitos medicamentos imitam ou são [[pró-fármaco]]s de moléculas de sinalização que contêm nitrogénio. Por exemplo, [[nitroglicerina]] e [[nitroprussiato]], ambos nitratos orgânicos, controlam a [[pressão sanguínea]] ao [[metabolismo|metabolizar-se]] em [[óxido nítrico]] natural. Os [[alcalóide]]s vegetais (que são amiúde substâncias de defesa) contêm nitrogénio por definição. Portanto, muitos [[farmaco]]s importantes que contêm nitrogénio, como a [[cafeína]] e a [[morfina]], são ou alcalóides ou imitadores sintéticos que actuam (da mesma forma que muitos alcalóides vegetais) sobre os receptores dos [[neurotransmissor]]es dos animais (por exemplo, as [[anfetamina]]s sintéticas).
Além de seus principais usos como fertilizantes e stocks de energia, o nitrogênio forma compostos orgânicos versáteis. O nitrogênio constitui parte de materiais tão diversos quanto o [[kevlar]] e a supercola de [[cianoacrilato]]. O nitrogênio é parte integrante das moléculas de todas as grandes classes de medicamentos, incluindo os [[antibiótico]]s. Muitos medicamentos imitam ou são [[pró-fármaco]]s de moléculas de sinalização que contêm nitrogênio. Por exemplo, [[nitroglicerina]] e [[nitroprussiato]], ambos nitratos orgânicos, controlam a [[pressão sanguínea]] ao [[metabolismo|metabolizar-se]] em [[óxido nítrico]] natural. Os [[alcalóide|alcaloide]]s vegetais (que são amiúde substâncias de defesa) contêm nitrogênio por definição. Portanto, muitos [[farmaco]]s importantes que contêm nitrogênio, como a [[cafeína]] e a [[morfina]], são ou alcaloides ou imitadores sintéticos que actuam (da mesma forma que muitos alcaloides vegetais) sobre os receptores dos [[neurotransmissor]]es dos animais (por exemplo, as [[anfetamina]]s sintéticas).


O nitrogénio está presente em todos os seres vivos. É um elemento constituinte do [[aminoácido]]s e, portanto, das [[proteínas]], bem como dos [[ácido nucleico|ácidos nucleicos]] (o [[ácido desoxirribonucleico|ADN]] e o [[ácido ribonucleico|ARN]]). O [[corpo humano]] possui cerca de 3% do seu peso em nitrogénio. Trata-se do quarto elemento mais abundante no corpo depois do oxigénio, carbono e hidrogénio. O [[ciclo de nitrogénio]] descreve o movimento deste elemento desde a atmosfera para a [[biosfera]] e os compostos orgânicos e o retorno à atmosfera novamente.
O nitrogênio está presente em todos os seres vivos. É um elemento constituinte do [[aminoácido]]s e, portanto, das [[proteínas]], bem como dos [[ácido nucleico|ácidos nucleicos]] (o [[ácido desoxirribonucleico|ADN]] e o [[ácido ribonucleico|ARN]]). O [[corpo humano]] possui cerca de 3% do seu peso em nitrogênio. Trata-se do quarto elemento mais abundante no corpo depois do oxigênio, carbono e hidrogênio. O [[ciclo de nitrogénio|ciclo de nitrogênio]] descreve o movimento deste elemento desde a atmosfera para a [[biosfera]] e os compostos orgânicos e o retorno à atmosfera novamente.


Considera-se que foi descoberto formalmente por [[Daniel Rutherford]] em [[1772]] ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudo [[Carl Wilhelm Scheele|Scheele]] que o isolou.
Considera-se que foi descoberto formalmente por [[Daniel Rutherford]] em [[1772]] ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudo [[Carl Wilhelm Scheele|Scheele]] que o isolou.


== História ==
== História ==
O nitrogênio (do latim ''nitrogenium'' e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raiz 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 [[Carl Wilhelm Scheele|Scheele]] que o isolou, [[Henry Cavendish|Cavendish]], e [[Joseph Priestley|Priestley]]. O nitrogênio é um gás tão inerte que [[Antoine Lavoisier|Lavoisier]] se referia a ele como ''azote'', que é uma palavra formada pelas raizes gregas ''a'' (negativo) e ''zote'' (vivo), ou seja, sem-vida, devido ao fato de que ele não é utilizado para a vida na Terra como o oxigênio. Em francês, o termo ''azote'' é utilizado no lugar de nitrogênio. Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrogénio, por [[Jean Antoine Chaptal]], que significa “formador de salitre”.
O nitrogênio (do latim ''nitrogenium'' e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raiz 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 [[Carl Wilhelm Scheele|Scheele]] que o isolou, [[Henry Cavendish|Cavendish]], e [[Joseph Priestley|Priestley]]. O nitrogênio é um gás tão inerte que [[Antoine Lavoisier|Lavoisier]] se referia a ele como ''azote'', que é uma palavra formada pelas raízes gregas ''a'' (negativo) e ''zote'' (vivo), ou seja, sem-vida, devido ao fato de que ele não é utilizado para a vida na Terra como o oxigênio. Em francês, o termo ''azote'' é utilizado no lugar de nitrogênio. Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrogênio, por [[Jean Antoine Chaptal]], que significa “formador de salitre”.


Foi classificado entre os gases permanentes desde que [[Michael Faraday|Faraday]] não conseguiu torná-lo líquido a 50 [[atmosfera (unidade)|atm]] e -110 [[grau Celsius|°C]]. Mais tarde, em [[1877]], [[Raoul Pictet|Pictet]] e [[Louis Paul Cailletet|Cailletet]] conseguiram liquefazê-lo.
Foi classificado entre os gases permanentes desde que [[Michael Faraday|Faraday]] não conseguiu torná-lo líquido a 50 [[atmosfera (unidade)|atm]] e -110 [[grau Celsius|°C]]. Mais tarde, em [[1877]], [[Raoul Pictet|Pictet]] e [[Louis Paul Cailletet|Cailletet]] conseguiram liquefazê-lo.
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{{Artigo principal|[[Dinitrogênio]]}}
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Ocorre como um [[gás]] inerte (N<sub>2</sub>), [[não-metal]], [[cor|incolor]], inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da [[combustão]] e nem da [[respiração]]. Como elemento (N) tem uma elevada [[eletronegatividade]] (3 na [[escala de Pauling]]) e 5 [[electrões]] no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como ião [[Valência (química)|trivalente]] na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77 [[Kelvin|K]] (-196 [[grau Celsius|°C]]) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).
Ocorre como um [[gás]] inerte (N<sub>2</sub>), [[não-metal]], [[cor|incolor]], inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da [[combustão]] e nem da [[respiração]]. Como elemento (N) tem uma elevada [[eletronegatividade]] (3 na [[escala de Pauling]]) e 5 [[electrões|elétrons]] no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como ião [[Valência (química)|trivalente]] na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77 [[Kelvin|K]] (-196 [[grau Celsius|°C]]) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).


O nitrogénio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos. Sua fixação pode ser biológica (simbiótica ou não) ou por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.<ref name="Ref">Machado, Leonardo de Oliveira. Adubação Nitrogenada. <http://www.dpv24.iciag.ufu.br/new/dpv24/Apostilas/Monitor%20Leonardo%20-%20Apostila%20Adub.%20Nitrogenada%2002.pdf>. Acesso em 25 abr. 2010'</ref>
O nitrogênio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos. Sua fixação pode ser biológica (simbiótica ou não) ou por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.<ref name="Ref">Machado, Leonardo de Oliveira. Adubação Nitrogenada. <http://www.dpv24.iciag.ufu.br/new/dpv24/Apostilas/Monitor%20Leonardo%20-%20Apostila%20Adub.%20Nitrogenada%2002.pdf>. Acesso em 25 abr. 2010'</ref>


== Aplicações ==
== Aplicações ==
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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.
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.


Na [[medicina nuclear]], o <sup>13</sup>N (lê-se nitrogênio 13), [[radioativo]] com emissão de [[positrão]], é usado no exame [[PET (exame médico)|PET]].
Na [[medicina nuclear]], o <sup>13</sup>N (lê-se nitrogênio 13), [[radioativo]] com emissão de [[positrão|pósitron]], é usado no exame [[PET (exame médico)|PET]].


Na [[indústria automobilística]] é utilizado para inflar [[pneu]]s de alto desempenho.
Na [[indústria automobilística]] é utilizado para inflar [[pneu]]s de alto desempenho.
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Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.<ref name="Ref"/>
Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.<ref name="Ref"/>


As formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos.<ref name="Ref"/>
As formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Ureia). A concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos.<ref name="Ref"/>


== Abundância e obtenção ==
== Abundância e obtenção ==
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== Isótopos ==
== Isótopos ==
[[Imagem:Nitrogen discharge tube.jpg|direita|thumb|upright|Espectro de descarga do tubo de nitrogênio.]]
[[Imagem:Nitrogen discharge tube.jpg|direita|thumb|upright|Espectro de descarga do tubo de nitrogênio.]]
Há dois [[isótopo]]s estáveis do azoto: <sup>14</sup>N e <sup>15</sup>N. O mais comum é o <sup>14</sup>N, com uma abundância relativa de 99,634%, sendo o restante preenchido pelo <sup>15</sup>N. No universo, o <sup>14</sup>N é produzida pelo [[Ciclo de Carbono-Nitrogênio|ciclo carbono-azoto]] das estrelas.
Há dois [[isótopo]]s estáveis do azoto: <sup>14</sup>N e <sup>15</sup>N. O mais comum é o <sup>14</sup>N, com uma abundância relativa de 99,634%, sendo o restante preenchido pelo <sup>15</sup>N. No universo, o <sup>14</sup>N é produzida pelo [[Ciclo de Carbono-Nitrogênio|ciclo carbono-nitrogênio]] das estrelas.


Dos dez isótopos artificiais do nitrogênio (sintetizados em laboratório), o <sup>13</sup>N tem uma [[vida média]] de nove minutos enquanto que os demais isótopos, da ordem de segundos ou menos.
Dos dez isótopos artificiais do nitrogênio (sintetizados em laboratório), o <sup>13</sup>N tem uma [[vida média]] de nove minutos enquanto que os demais isótopos, da ordem de segundos ou menos.

Revisão das 13h42min de 2 de março de 2018

 Nota: Este artigo é sobre o elemento químico Nitrogênio. Para outros significados, veja Azoto (desambiguação).
Azoto
CarbonoAzotoOxigénio
 
 
7
N
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
N
P
Tabela completaTabela estendida
Aparência
gás, líquido ou sólido incolor



Linhas espectrais do azoto.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Azoto, N, 7
Série química Não metal
Grupo, período, bloco 15 (VA), 2, p
Densidade, dureza 1,2506 kg/m3, ?
Número CAS 7727-37-9
Número EINECS 231-783-9
Propriedade atómicas
Massa atómica 14,0067(2) u
Raio atómico (calculado) 65 pm
Raio covalente 75 pm
Raio de Van der Waals 155 pm
Configuração electrónica [He] 2s2 2p3
Elétrons (por nível de energia) 2, 5 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação ±3, 5, 4, 2 (ácido forte)
Óxido
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria gasoso
Ponto de fusão -210.01 °C [1] 63,15 K
Ponto de ebulição -195.79 °C [1] 75,36 K
Entalpia de fusão 0,3604 kJ/mol
Entalpia de vaporização 2,7928 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar 13,54×10-6 m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som 334 m/s a 20 °C
Classe magnética diamagnético
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 3,04
Calor específico 1040 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica 0,02598 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização 1402,3 kJ/mol
2.º Potencial de ionização 2856 kJ/mol
3.º Potencial de ionização 4578,1 kJ/mol
4.º Potencial de ionização 7475 kJ/mol
5.º Potencial de ionização 9444,9 kJ/mol
6.º Potencial de ionização 53266,6 kJ/mol
7.º Potencial de ionização 64360 kJ/mol
8.º Potencial de ionização {{{potencial_ionização8}}} kJ/mol
9.º Potencial de ionização {{{potencial_ionização9}}} kJ/mol
10.º Potencial de ionização {{{potencial_ionização10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
13Nsintético9,965 minε220013C
14N99,634%estável com 7 neutrões
15N0,366%estável com 8 neutrões
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O azoto, nitrogénio (português europeu) ou nitrogênio (português brasileiro) é um elemento químico com símbolo N, número atômico 7 e de massa atômica 14,00674 u (7 prótons e 7 nêutrons), representado no grupo (ou família) 15 (antigo VA) da tabela periódica.[2] Em condições normais forma um gás diatômico, incolor, inodoro, insípido e principalmente inerte, que constitui 78,08% do volume do ar atmosférico.[3] Pertence à família dos pnicogênios. O nitrogênio foi descoberto pelo médico escocês Daniel Rutherford em 1772, como componente separável do ar.

O nitrogênio é um elemento comum no Universo. Estima-se que seja o sétimo elemento mais abundante na Via Láctea e no Sistema Solar. É sintetizado pela fusão de carbono e hidrogênio nas supernovas. Devido à volatilidade do nitrogênio elementar e dos seus compostos mais usuais, o nitrogênio é muito menos comum nos planetas rochosos do sistema solar interior, para além de ser, no geral, um elemento relativamente raro na Terra. Contudo, da mesma forma que na Terra, o nitrogênio e os compostos do nitrogênio possuem uma grande presença na atmosfera dos planetas e satélites que o têm.

Muitos compostos de importância industrial, como amoníaco, o ácido nítrico, os nitratos orgânicos (propelentes e explosivos), bem como cianetos, contêm nitrogênio. A ligação extremamente forte de nitrogênio elementar domina a química do nitrogênio, tornando difícil tanto para os organismos como para a indústria transformar o N2 em compostos úteis, libertando grandes quantidades de energia quando estes compostos são queimados ou se degradam em gás nitrogênio. O amoníaco e os nitratos produzidos sinteticamente são importantes fertilizantes industriais. Os nitratos fertilizantes são contaminantes que desempenham um papel fundamental na eutrofização dos sistemas aquáticos.

Além de seus principais usos como fertilizantes e stocks de energia, o nitrogênio forma compostos orgânicos versáteis. O nitrogênio constitui parte de materiais tão diversos quanto o kevlar e a supercola de cianoacrilato. O nitrogênio é parte integrante das moléculas de todas as grandes classes de medicamentos, incluindo os antibióticos. Muitos medicamentos imitam ou são pró-fármacos de moléculas de sinalização que contêm nitrogênio. Por exemplo, nitroglicerina e nitroprussiato, ambos nitratos orgânicos, controlam a pressão sanguínea ao metabolizar-se em óxido nítrico natural. Os alcaloides vegetais (que são amiúde substâncias de defesa) contêm nitrogênio por definição. Portanto, muitos farmacos importantes que contêm nitrogênio, como a cafeína e a morfina, são ou alcaloides ou imitadores sintéticos que actuam (da mesma forma que muitos alcaloides vegetais) sobre os receptores dos neurotransmissores dos animais (por exemplo, as anfetaminas sintéticas).

O nitrogênio está presente em todos os seres vivos. É um elemento constituinte do aminoácidos e, portanto, das proteínas, bem como dos ácidos nucleicos (o ADN e o ARN). O corpo humano possui cerca de 3% do seu peso em nitrogênio. Trata-se do quarto elemento mais abundante no corpo depois do oxigênio, carbono e hidrogênio. O ciclo de nitrogênio descreve o movimento deste elemento desde a atmosfera para a biosfera e os compostos orgânicos e o retorno à atmosfera novamente.

Considera-se que foi descoberto formalmente por Daniel Rutherford em 1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudo Scheele que o isolou.

História

O nitrogênio (do latim nitrogenium e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raiz 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 gás tão inerte que Lavoisier se referia a ele como azote, que é uma palavra formada pelas raízes gregas a (negativo) e zote (vivo), ou seja, sem-vida, devido ao fato de que ele não é utilizado para a vida na Terra como o oxigênio. Em francês, o termo azote é utilizado no lugar de nitrogênio. Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrogênio, por Jean Antoine Chaptal, que significa “formador de salitre”.

Foi classificado entre os gases permanentes desde que Faraday não conseguiu torná-lo líquido a 50 atm e -110 °C. Mais tarde, em 1877, Pictet e Cailletet conseguiram 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.

Características principais

Ver artigo principal: Dinitrogênio

Ocorre como um gás inerte (N2), não-metal, incolor, inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da combustão e nem da respiração. Como elemento (N) tem uma elevada eletronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 elétrons no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como ião trivalente na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77 K (-196 °C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).

O nitrogênio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos. Sua fixação pode ser biológica (simbiótica ou não) ou por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.[4]

Aplicações

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.

Na medicina nuclear, o 13N (lê-se nitrogênio 13), radioativo com emissão de pósitron, é usado no exame PET.

Na indústria automobilística é utilizado para inflar pneus de alto desempenho.

O nitrogênio como adubo

Ver artigo principal: Fertilizantes nitrogenados

O nitrogênio é o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. É um macronutriente primário ou nobre. No entanto, devido à multiplicidade de reações químicas e biológicas, à dependência das condições ambientais e ao seu efeito no rendimento das culturas, o nitrogênio é também o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo na produção agrícola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas.

As formas preferenciais de absorção de Nitrogênio pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-). Compostos nitrogenados simples, como ureia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos, mas são poucos encontrados na forma livre no solo.[4]

Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.[4]

As formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Ureia). A concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos.[4]

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 ou pelo enriquecimento através de filtros moleculares. O elemento está presente na composição de substâncias excretadas pelos animais, usualmente na forma de ureia e ácido úrico.

Tem-se observado compostos que contém nitrogênio no espaço exterior. O isótopo 14N 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 gás hilariante, o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio ( NO2 ), estes dois últimos são representados genericamente por NOx e são produtos de processos 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.

Papel biológico

O azoto 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 azoto 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 à cadeia trófica. Um bom exemplo deste processo é observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubação nitrogenada. (veja: ciclo do nitrogênio). Em 2015, pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram um forma de vida livre de oxigênio com base em metano chamada "azotosoma" que, teoricamente, pode existir no ambiente frio e agreste da lua gigante do planeta Saturno, Titã, desafiando a ideia de que a água é necessária à vida.[6]

Isótopos

Espectro de descarga do tubo de nitrogênio.

Há dois isótopos estáveis do azoto: 14N e 15N. O mais comum é o 14N, com uma abundância relativa de 99,634%, sendo o restante preenchido pelo 15N. No universo, o 14N é produzida pelo ciclo carbono-nitrogênio das estrelas.

Dos dez isótopos artificiais do nitrogênio (sintetizados em laboratório), o 13N tem uma vida média de nove minutos enquanto que os demais isótopos, da ordem de segundos ou menos.

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

Precauções

Os fertilizantes azotados são uma poderosa fonte de contaminação do solo e das águas. Os compostos que contêm iões cianeto formam sais extremadamente tóxicos e são mortais para numerosos animais, entre os quais os mamíferos.

Referências

  1. a b «Nitrogen». Hazardous Substances Data Bank. Consultado em 2 de março de 2010 
  2. Nitrogen, no site www.webelements.org
  3. «NASA Earth Fact Sheet» (em inglês). 17 de Novembro de 2010. Consultado em 24 de Dezembro do 2015  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  4. a b c d Machado, Leonardo de Oliveira. Adubação Nitrogenada. <http://www.dpv24.iciag.ufu.br/new/dpv24/Apostilas/Monitor%20Leonardo%20-%20Apostila%20Adub.%20Nitrogenada%2002.pdf>. Acesso em 25 abr. 2010'
  5. Gama Gases, Propriedades dos Gases, Nitrogênio
  6. Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an azotosome] por James Stevenson, Jonathan Lunine e Paulette Clancy em "Science Advances" (27 Feb 2015) Vol. 1 no. 1 e1400067 DOI: 10.1126/sciadv.1400067

Bibliografia

  • Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (1999). Biochemistry 2ª ed. Fort Worth: Saunders College Publ. ISBN 0030223180 
  • Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. ISBN 0080220576 

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