Nitróxeno

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
(Redirixido desde "Azote")
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Nitróxeno
Liquidnitrogen.jpg
-
  Hexagonal.svg
 
7
N
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
N
P
CarbonoNitróxenoosíxeno
Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Nitróxeno
Información xeral
Nome, símbolo, número Nitróxeno, N, 7
Serie química Non metais
Grupo, período, bloque 15, 2, p
Densidade 1,2506 kg/m3
Dureza {{{dureza}}}
Aparencia Incoloro
N° CAS 7727-37-9
N° EINECS {{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica 14,00643 – 14,00728 [1] u
Radio medio 65 pm
Radio atómico (calc) 56 pm
Radio covalente 75 pm
Radio de van der Waals 155 pm
Configuración electrónica [He] 2s2 2p3
Electróns por nivel de enerxía 2, 5
Estado(s) de oxidación ±3, 5, 4, 2, 1 (ácido forte)
Óxido {{{óxido}}}
Estrutura cristalina hexagonal
Propiedades físicas
Estado ordinario Gas
Punto de fusión 63,14 K
Punto de ebulición 77,35 K
Punto de inflamabilidade {{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización 5,57 kJ/mol
Entalpía de fusión 0,3604 kJ/mol
Presión de vapor
Temperatura crítica 126,19 K
Presión crítica 3.39 M Pa
Volume molar m3/mol
Velocidade do son 334 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling) 3,04
Calor específica 1040 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica __ 106 S/m
Condutividade térmica 0,02598 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización 1402,3 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización 2856 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización 4578,1 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización 7475 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización 9444,9 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización 53266,6 kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización 64360 kJ/mol
8.ª enerxía de ionización {{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD
MeV
13N Sintético 9,965 min ε 2,220 13C
14N 99,634 estable con 7 neutróns
15N 0,366 estable con 8 neutróns
Nota: unidades segundo o SI e en CNPT, salvo indicación contraria.

O nitróxeno, tamén chamado azote[2][3], é un elemento químico de número atómico 7, con símbolo N e de masa atómica 14,00674 u. En condicións normais forma un gas diatómico, incoloro, inodoro, insípido e principalmente inerte, que constitúe o 78,08% do ar atmosférico.[4] Pertence á familia das pnicógenos. O nitróxeno foi descuberto polo médico escocés Daniel Rutherford no ano 1772, como compoñente separable do ar.

O nitróxeno é un elemento común no Universo. Estímase que é o sétimo elemento máis abundante na Vía Láctea e no Sistema Solar. É sintetizado pola fusión de carbono e hidróxeno nas supernovas. Debido á volatilidade do nitróxeno elemental e dos seus compostos máis habituais, o nitróxeno é moito menos común nos planetas rochosos do sistema solar interior, ademais de ser un elemento relativamente raro na Terra en xeral. Con todo, do mesmo xeito que na Terra, o nitróxeno e os compostos do nitróxeno teñen unha gran presenza na atmosfera dos planetas e satélites que o teñen.

Moitos compostos de importancia industrial, como o amoníaco, o ácido nítrico, os nitratos orgánicos (propelentes e explosivos) así como os cianuros, conteñen nitróxeno. O enlace extremadamente forte do nitróxeno elemental domina a química do nitróxeno, facendo que resulte difícil tanto para os organismos como para a industria transformar o N2 en compostos útiles, liberando grandes cantidades de enerxía cando estes compostos se quéiman ou se degradan en gas nitróxeno. O amoníaco e os nitratos producidos sintéticamente son importantes fertilizantes industriais. Os nitratos fertilizantes son contaminantes que teñen un papel crave na eutrofización dos sistemas acuáticos.

Separadamente dos seus usos principais como fertilizantes e stocks de enerxía, o nitróxeno forma compostos orgánicos versátiles. O nitróxeno forma parte de materiais tan diversos como o kevlar e a supercola de cianoacrilato. O nitróxeno é parte integral das moléculas de todas as grandes clases de medicamento, incluíndo os antibióticos. Moitos medicamentos imitan ou son profármacos de moléculas de señalización que conteñen nitróxeno. Por exemplo, a nitroglicerina e o nitroprusiato, ambos nitratos orgánicos, controlan a presión sanguínea o metabolizarse en óxido nítrico natural. Os alcaloides vexetais (que a miúdo son sustancias de defensa) conteñen nitróxeno por definición. Así pois, moitos fármacos importantes que conteñen nitróxeno, como a cafeína e a morfina, son ou ben alcaloides ou mímicos sintéticos que actúan (do mesmo xeito que moitos alcaloides vexetais) sobre os receptores dos neurotransmisores dos animais (por exemplo, as anfetaminas sintéticas).

O nitróxeno está presente en todos os seres vivos. É un elemento constituente dos aminoácidos, e xa que logo das proteínas, así como dos ácidos nucleicos (o ADN e a ARN). O corpo humano contén aproximadamente o 3% de nitróxeno do seu peso. Trátase do cuarto elemento máis abundante no corpo despois do osíxeno, o carbono e o hidróxeno. O ciclo do nitróxeno describe o movemento deste elemento desde a atmosfera cara á biosfera e os compostos orgánicos e a volta de novo cara á atmosfera.

Características principais[editar | editar a fonte]

O nitróxeno é un gas inerte, non metal, incoloro, inodoro e insípido que constitúe aproximadamente as catro quintas partes do aire atmosférico, se ben non intervén na combustión nin na respiración. Ten unha elevada electronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 electróns no nivel máis externo comportándose como trivalente na maioría dos compostos que forma. Condensa a 77 K e solidifica a 63 K empregándose comunmente en aplicacións crioxénicas (nitróxeno líquido).

Produción[editar | editar a fonte]

Tubo de descarga cheo de nitróxeno puro.

O nitróxeno gas é un gas industrial producido mediante a destilación fraccional de aire líquido ou mediante un método mecánico que utiliza aire gaseoso (por exemplo, unha membrana osmótica inversa presurizada ou adsorción por oscilación de presión). O nitróxeno que se vende comercialmente é a miúdo un produto secundario do tratamento de aire para a concentración industrial de osíxeno para a siderurxia e outros fins. O nitróxeno provisto en forma comprimida a miúdo é coñecido como «NSO» (nitróxeno sen osíxeno).[5]

Nun laboratorio químico, pódese elaborar tratando unha solución acuosa de cloruro de amonio con nitrito de sodio.[6]

NH4Cl(aq) + NaNO2(aq) → N2(g) + NaCl(aq) + 2 H2O (l)

A reacción tamén produce pequenas cantidades de NO e HNO3. Estas impurezas pódense eliminar facendo pasar o gas por ácido sulfúrico acuoso que conteña dicromato de potasio.[6] Pódese preparar nitróxeno puro mediante a descomposición de azida de bario ou azida de sodio.[7]

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

Aplicacións[editar | editar a fonte]

A máis importante aplicación comercial do azote é a obtención de amoníaco polo proceso de Haber. O amoníaco emprégase na fabricación de fertilizantes e ácido nítrico.

Tamén se usa, pola súa baixa reactividade, como atmosfera inerte en tanques de almacenamento de líquidos explosivos, durante a fabricación de compoñentes electrónicos (transistores, díodos, circuítos integrados etc.) e na fabricación do aceiro inoxidábel. O nitróxeno líquido, producido por destilación do ar líquido, úsase en crioxenia, xa que a presión atmosférica condensa a -195,8 °C; aplicación importante é tamén a de refrixerante, para a conxelación, o transporte de comida e a conservación de corpos e células reprodutivas (seme e óvulos) ou calquera outra mostras biolóxica.

Os sales do ácido nítrico inclúen importantes compostos coma o nitrato de potasio (empregado na fabricación da pólvora) e o nitrato de amonio fertilizante.

Os compostos orgánicos de nitróxeno como a nitroglicerina e o trinitrotolueno (TNT) son a miúdo explosivos. A hidracina e os seus derivados empréganse coma combustíbel en foguetes.

Historia[editar | editar a fonte]

O nitróxeno (do latín nitrum e este do grego νίτρον, nitro -nome que historicamente foi usado ás veces para referirse a diversos compostos de sodio e de potasio que conteñen nitróxeno-, e -xeno, da raíz grega γεν xerar) consiérase que foi descuberto formalmente por Daniel Rutherford en 1772 ó dar este a coñecer algunhas das súas propiedades, aínda que, pola mesma época tamén se dedicaron ao seu estudo Scheele o cal consegue aislalo, Cavendish, e Priestley.

O nitróxeno é un gas tan inerte que Lavoisier referiase a el como azote (ázoe) que significa sen vida[8] (ou talvez o chamou así por non ser apto para respirar[9]).). Clasificouse entre os gases permanentes, sobre todo desde que Faraday non conseguira velo líquido a 50 atm e -110 °C, ata os experimentos de Pictet e Cailletet que en 1877 coneguiron licualo.

Os compostos de nitróxeno xa se coñecían na Idade Media; así, os alquimistas chamaban aqua fortis ó ácido nítrico e aqua regia á mestura de ácido nítrico e clorhídrico, coñecida pola súa capacidade de disolver o ouro.

Abundancia e obtención[editar | editar a fonte]

O azote é a compoñente principal da atmosfera terrestre (78,1%) e obtense para usos industriais da destilación do ar líquido. Está presente tamén nos restos de animais, por exemplo no guano, usualmente na forma de urea, ácido úrico e compostos de ambos.

Observaronse compostos que conteñen azote no espazo exterior e o isótopo Nitróxeno-14 crease nos procesos de fusión nuclear das estrelas.

Precaucións[editar | editar a fonte]

Os fertilizantes nitroxenados son unha importante fonte de contaminación do solo e das augas. Os compostos que conteñen ión cianuro forman sales extremadamente tóxicos e son mortais para numerosos animais, entre eles os mamíferos.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. CIAAW Standard atomic weights
  2. Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para azote.
  3. Josefa Gómez de Enterría. "Ázoe, azote, nitrógeno" (PDF). Consultado o 6 de xuño de 2010. 
  4. "NASA Earth Fact Sheet]" (en inglés). actualizado o 17 de novembro de 2010. Consultado o 24 de decembro do 2015. 
  5. Reich, Murray.; Kapenekas, Harry (1957). "Nitrogen Purfication. Pilot Plant Removal of Oxygen". Industrial & Engineering Chemistry (en inglés) 49 (5): 869–873. doi:10.1021/ie50569a032. 
  6. 6,0 6,1 "Analysis for nitrite by evolution of nitrogen: A general chemistry laboratory experiment". agosto de 2014. doi:10.1021/ed044p475. 
  7. "Polymerization of nitrogen in sodium azide". agosto de 2014. doi:10.1063/1.1718250. 
  8. Asimov, Isaac (1999). Momentos estelares de la Ciencia. Alianza. 842063980X. 
  9. Salvat, Juan (1970). Diccionario Enciclopédico Salvat Universal. Salvat. 8434532212. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Commons
Commons ten máis contidos multimedia sobre: Nitróxeno

Bibliografía[editar | editar a fonte]

  • 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. 
  • Los Alamos National Laboratory, ed. (20 outubro do 2003). "Nitrogen" (en inglés). .

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]