nitrógeno del griego dzôê vida

• Número atómico: 7
• Masa atomica : 14.006 7
• Punto de ebullición : −195,8 °C
• Punto de fusión: −210°C
• Densidad relativa al aire: 0.97

QUÍMICA

Descubrimiento de nitrógeno

El nitrógeno fue descubierto en 1772 por Daniel Rutherford e identificado como un cuerpo simple por Antoine Laurent de Lavoisier en 1775. También fue estudiado por Henry Cavendish en 1784, durante su trabajo de análisis del aire.

Estado natural del nitrógeno

El nitrógeno existe libre en el airedel cual constituye alrededor del 78% en volumen, en forma de moléculas diatómicas (dinitrógeno N₂). También se encuentra combinado en nitratos y sales de amonio. Finalmente, entra en la constitución de las proteínas y ácidos nucleicos de los seres vivos.

Propiedades químicas y actividad.

El nitrógeno es un gas incoloro e inodoro, difícil de licuar y poco soluble en agua. A baja temperatura no tiene actividad química, de ahí su nombre, pero a alta temperatura lo vuelve a ser, donde pasa al estado monoatómico. Algunas de sus reacciones son de suma importancia, por el papel que juegan sus compuestos en la naturaleza y en la industria. Con hidrógeno caliente, da amoníaco, por una reacción reversible. En la industria, esta reacción de síntesis se realiza a 550°C, a alta presión con un catalizador. Con oxígeno, el nitrógeno da, en un arco eléctrico, óxido nítrico NO.

preparación

En la industria, la materia prima, abundante y gratuita, es el aire. Por destilación fraccionada del aire líquido se obtiene nitrógeno que contiene un poco de oxígeno, argón, helio y neón de la mezcla de partida. También se puede privar al aire de su oxígeno utilizándolo para la combustión del carbón; entonces obtenemos nitrógeno que contiene todos los gases raros del aire. Este nitrógeno atmosférico se entrega en cilindros de acero, a aproximadamente 200 atmósferas. Para obtener nitrógeno puro (nitrógeno químico), el nitrito de amonio se calienta a unos 70°C. Fue al notar que la densidad del nitrógeno atmosférico y la del nitrógeno químico eran diferentes que nos llevó a descubrir gases raros.

Usos

obtenido industrialmente por destilación aire líquido fraccionadoel nitrógeno se utiliza principalmente en la fabricación de fertilizantes y amoníaco, pero también como atmósfera inerte en el almacenamiento de líquidos inflamables.

como liquido criogénicoel nitrógeno líquido tiene aplicaciones alimentarias (congelación), médicas (conservación de tejidos y órganos, terapéutica), industriales (simulación espacial, desbarbado, congelación de suelos, etc.).

Además, el nitrógeno se combina con varios metales para dar nitruros o azidas.

Oxido de nitrógeno

Endotérmicos por sus elementos, son poco estables a temperatura moderada y pueden actuar como oxidantes.

Nitroso o óxido nitrogenado, u óxido nitroso N₂O

Es un gas incoloro e inodoro, bastante fácil de licuar, produciendo excitación cerebral (gas de la risa) y luego anestesia. Se descompone en el calor en sus elementos y por lo tanto puede sostener una combustión viva.

Óxido nítrico u óxido nítrico NO

Es un gas incoloro, difícil de licuar, que se descompone completamente a un color rojo brillante y luego tiene propiedades oxidantes. En contacto con el oxígeno se oxida espontáneamente dando anhídrido nitroso y peróxido de nitrógeno. Reduce así el permanganato de potasio, el ácido nítrico concentrado, etc. Se obtiene en la industria por síntesis directa en el arco eléctrico o por oxidación catalítica del amoníaco, pero se transforma inmediatamente en ácido nítrico o ácido nitroso. También se le llama óxido nítrico (o dioxonítrico II).

Peróxido o dióxido de nitrógeno NO₂

Es un líquido amarillo pálido que hierve a 21°C emitiendo vapores rojos cuyo color aumenta al calentarse. Esto proviene de la existencia de dos variedades moleculares: dímero NO₂O₄incoloro y estable al frío, y monómero NO₂, fuertemente coloreado y que ocurre caliente por una reacción reversible. A partir de 180°C, la molécula NO₂se disocia en NO y oxígeno. Por lo tanto, el peróxido de nitrógeno tiene propiedades comburentes y oxidantes que hacen que se utilice como propulsor y para fabricar explosivos, llamados panclastitis. En contacto con el agua se comporta como un anhídrido mixto.

anhídrido nitroso N₂O₃

El anhídrido nitroso se obtiene en estado líquido mezclando y condensando volúmenes iguales de óxido nítrico y dióxido de nitrógeno. Es un líquido azul, que hierve alrededor de 3°C y solidifica a -102°C. Muy inestable, emite vapores relucientes, mezcla de NO, NO₂ y N₂O₂. Tiene tanto las propiedades del óxido nítrico como del dióxido de nitrógeno, es decir que puede comportarse como oxidante o como reductor (oxidorreducción). Es un verdadero anhídrido que corresponde al ácido nitroso HNO₂. También se le llama dióxido de nitrógeno (o dioxonítrico III).

anhídrido nítrico N₂O₅

El anhídrido nítrico se prepara deshidratando ácido nítrico con anhídrido fosfórico. Es un sólido blanco que se derrite alrededor de 30°C mientras se descompone. El líquido obtenido es una mezcla de N₂O₄ y N₂O₅. Es un oxidante y un verdadero anhídrido. El ácido correspondiente es el ácido nítrico (o trioxonítrico V). El anhídrido nítrico también se llama anhídrido nítrico. Compuestos de anhídrido nítrico juegan un papel importante en la industria de fertilizantes, colorantes y explosivos.

El ciclo del nitrógeno

• 
• 

Elemento esencial de los aminoácidos, el nitrógeno es uno de los cuatro constituyentes universales de la materia viva, con carbono, hidrógeno y oxígeno. Constituye alrededor del 80% de la masa de la atmósfera, pero sólo unas pocas especies vivas llamadas prototrofos (bacterias del suelo libres o simbióticas, cianofíceas) pueden absorberlo de manera útil. los fotótrofos (plantas verdes) obtienen nitrógeno del agua o del suelo, principalmente en forma de nitratos. Una excepción la constituyen las plantas llamadas enriquecedor, especialmente las leguminosas, que albergan bacterias protótrofas en los nódulos de sus raíces y cuyo entierro como «abono verde» enriquece el suelo con nitrógeno. Los animales utilizan el nitrógeno contenido en forma orgánica en sus presas animales o vegetales.

Las heces y los cadáveres devuelven este nitrógeno orgánico al suelo, donde una serie de acciones microbianas (amonización, nitrosación, nitración) restituyen este elemento a la forma de nitratos, asimilables por las plantas. Pero los procesos de desnitrificación equilibran la fijación de nitrógeno en el suelo, de modo que no se observa ningún cambio en el contenido de nitrógeno de la atmósfera.