|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dados básicos / Elementos adjacentes |
↑Topo
• Fim↓ |
|
|
|
| Número atômico |
7 |
| Peso atômico |
14,00674 |
| Elétrons |
[He]2s22p3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Do grego nitron genes (formador de nitro, nome que era
comum para o nitrato de potássio). Compostos de nitrogênio são usados
desde a Idade Média. Os alquimistas já conheciam o ácido nítrico.
Nitrato de sódio ou de potássio (salitre) é ingrediente de pólvora
e um dos primeiros fertilizantes agrícolas.
Foi descoberto pelo químico e físico escocês Daniel Rutherford em 1772. Ele
removeu o oxigênio e o dióxido de carbono do ar e verificou que, no
gás residual, não havia combustão ou vida.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O nitrogênio gasoso N2 representa 78,084% da atmosfera
terrestre em volume e 75,5% em peso. É detectado em estrelas, em
espaços interestelares, em atmosferas de planetas e outros astros (é
principal componente da atmosfera de Titã, o maior satélite de
Saturno). Nitrogênio é encontrado em todos os organismos vivos.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A destilação fracionada do ar liquefeito é o processo básico. É
normalmente subproduto da produção de oxigênio para fins
industriais e medicinais.
|
|
|
|
|
|
|
|
Lavoisier chamou o nitrogênio de azoto, que significa sem vida.
Entretanto, compostos de nitrogênio são encontrados em alimentos,
fertilizantes, venenos, explosivos.
O gás é incolor, inodoro e geralmente considerado inerte. O líquido também é inodoro e
incolor, parecido com a água. Em condições normais, é um gás de
molécula diatômica (N2).
|
| Grandeza |
Valor |
Unidade |
| Massa molecular |
28,0134 |
g/mol |
|
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) |
1,185 |
kg/m3 |
|
Idem, na temp ebulição e 1 atm |
4,614 |
kg/m3 |
|
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm |
808,607 |
kg/m3 |
|
Ponto de fusão |
-210 |
°C |
| Calor de fusão |
0,72 |
kJ/mol |
|
Ponto de ebulição |
-195,8 |
°C |
| Calor de vaporização |
5,58 |
kJ/mol |
|
Temperatura crítica |
-146,9 |
°C |
|
Pressão crítica |
3399,9 |
kPa |
|
Massa específica crítica |
314,03 |
kg/m3 |
|
Temperatura do ponto tríplice |
-210,1 |
ºC |
|
Pressão do ponto tríplice |
12,53 |
kPa |
|
Cp (a 1 atm e 25ºC) |
0,029 |
kJ/(mol ºC) |
|
Cv (a 1 atm e 25ºC) |
0,02 |
kJ/(mol ºC) |
|
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 25ºC) |
1,403846 |
- |
|
Viscosidade a 0ºC e 1 atm |
0,0001657 |
Poise |
|
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm |
0,024 |
W/(m °C) |
|
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm |
0,0234 |
vol/vol |
| Velocidade do som (gás a 27ºC) |
353 |
m/s |
| Eletronegatividade |
3,04 |
Pauling |
| Estados de oxidação |
+5 +4 +3 +2 -3 |
- |
|
Por ser elemento natural da atmosfera, o nitrogênio gasoso não é,
em princípio, nocivo. Mas a concentração acidental em ambientes
reduz o teor de oxigênio, podendo provocar asfixia e morte. Se
respirado em pressões acima de 3 bar (mergulho abaixo de 30 metros,
por exemplo), tem efeito anestésico, podendo provocar a narcose de
nitrogênio. Há também a dissolução no sangue e a
descompressão rápida pode ser fatal devido à formação de bolhas.
Nitrogênio líquido é substância criogênica e o contato com a pele
pode causar graves queimaduras.
|
|
|
|
Compostos e/ou
reações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
|
|
|
O ciclo do nitrogênio é um dos processos mais importantes para os
seres vivos. Embora o gás seja relativamente inerte, bactérias no solo
são capazes de fixar o nitrogênio na forma de fertilizantes para as
plantas. Animais que as comem, incorporam o nitrogênio como componente
de proteínas. O ciclo se completa quando outras bactérias convertem os
compostos de nitrogênio usados em gás.
Nitrato de sódio (NaNO3) e nitrato de potássio (KNO3)
são formados pela decomposição de matéria orgânica com sais desses
metais. Outros compostos inorgânicos comuns são, por exemplo, ácido nítrico (HNO3),
amônia (NH3), óxidos (NO, NO2, etc), cianetos (CN-),
etc.
|
|
Reação com oxigênio
|
Não ocorre em condições normais. |
|
Reação com água
|
Não ocorre. |
|
Reação com halogênios
|
Não ocorre em condições normais. |
|
Reação com ácidos
|
Não ocorre em condições normais. |
|
Reação com bases
|
Não ocorre em condições normais. |
|
|
|
|
Aplicações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
|
|
|
• Ácido nítrico (HNO3) é um ácido forte e é usado
como agente oxidante.
• Amônia é o composto comercial mais importante. É produzida pelo
processo Haber: metano (CH4) reage com vapor para produzir
dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio (H2).
Nitrogênio e hidrogênio, ambos gasosos, reagem para produzir amônia. É um
gás incolor e de forte odor e pode ser facilmente liquefeito. É empregada para produzir uréia (NH2CONH2),
que é usada como fertilizante, na indústria de plásticos e outras. Amônia é
composto básico para a produção de vários
outros compostos de nitrogênio. É um eficiente gás refrigerante,
usado em equipamentos de refrigeração de grande porte (não adequado
para refrigeradores domésticos por ser tóxico, corrosivo e explosivo
em certas condições).
• Atmosfera inerte para tanques de armazenagem de líquidos
explosivos.
• Com hidrogênio, usado para proporcionar atmosfera
redutora em processos de produção de vidros.
• Conservação de alimentos embalados para evitar oxidação.
• Fabricação de semicondutores (proteção
contra oxidação).
• Gás de diluição para alguns reagentes
gasosos, para reduzir perigo de fogo ou explosão ou algumas outras
reações.
• Gás de enchimento para pneus de aviões. Melhor que o ar (que
contém oxigênio) por ser quimicamente inerte.
• Gás dielétrico para dispositivos de alta tensão.
• Gás não reagente para
produção de borrachas e plásticos expandidos.
• Hidrazina (N2H4) é usada como
combustível de naves espaciais, como catalisador na produção de
algumas fibras, em células de combustível e em várias outras
aplicações.
• Nitroglicerina e outros compostos orgânicos nitrogenados são
usados em explosivos e munições.
• No estado líquido, é uma das mais úteis substâncias
criogênicas, com ponto de ebulição da ordem de -196ºC. Usado para
conservação de alimentos, de sangue e de células reprodutivas.
Também como meio de resfriamento de amplificadores eletrônicos de
elevada sensibilidade e baixo ruído, de processadores e outros
componentes. E várias outras aplicações.
• Óxido nitroso (N2O) é, em razão dos seus efeitos,
chamado de gás hilariante e usado como anestésico.
• Óxidos como o trióxido (N2O3) e o
pentóxido (N2O5) são instáveis e explosivos.
• Produção de aços inoxidáveis, tratamento térmico de aços.
• Sais como nitrato de potássio (salitre) e nitrato de amônia
são usados como fertilizantes e em explosivos (pólvora).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A
tabela contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.
|
| Simb |
%
natural |
Massa |
Meia
vida |
Decaimento |
| 12N |
0 |
12,0186 |
0,011 s |
CE p/ 12C
CE + 3α p/ n |
| 13N |
0 |
13,0057 |
9,97 m |
CE p/ 13C |
| 14N |
99,632 |
14,0031 |
Estável |
- |
| 15N |
0,368 |
15,0001 |
Estável |
- |
| 16N |
0 |
16,0061 |
7,13 s |
β-
p/ 16O |
| 17N |
0 |
17,0085 |
4,17 s |
β-
p/ 17O
β- + n p/ 16O |
| 18N |
0 |
18,0141 |
0,62 s |
β-
p/ 18O
β- + α p/ 14C |
| 19N |
0 |
19,0170 |
0,3 s |
β-
p/ 19O |
| 20N |
0 |
20,0237 |
0,1 s |
β-
p/ 20O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|