Nitrogênio - Elemento 7

NITROGÊNIO: elemento 7

Nome em outras línguas	Croata	Dusik
	Dinamarquês	nitrogen
	Holandês	stikstof
	Finlandês	typpi
	Francês	azote
	Alemão	Stickstoff
	Italiano	azoto
	Norueguês	nitrogen
	Português	nitrogénio
	Espanhol	nitrógeno
	Sueco	kväve

Disponibilidade
Produção
Propriedades
Compostos/reações
Aplicações
Isótopos
Espectro de emissão e absorção

Símbolo: N

Número atômico: 7

Peso atômico: 14,00674

Elétrons: [He]2s²2p³

História
Do grego nitron genes (formador de nitro, nome que era comum para o nitrato de potássio).

Foi descoberto pelo químico e físico 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.

Disponibilidade
O nitrogênio gasoso N₂ representa 78,1% da atmosfera terrestre em volume. Para comparação, a atmosfera de Marte tem 2,6%.

Nitrogênio é encontrado em todos os organismos vivos.

Produção
A destilação fracionada do ar liquefeito é o processo básico.

Propriedades
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.

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
Eletronegatividade	3,04	Pauling
Estados de oxidação	+5+4+3+2-3	-
Obs: 1 atm = 101,325 kPa (pressão atmosférica normal). Cp, Cv: calores específicos a pressão constante e a volume constante. 1 Poise = 10^-1 N s / m².

Compostos e ou reações - alguns exemplos
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: ácido nítrico (HNO₃), amônia (NH₃), óxidos (NO, NO₂, etc), cianetos (CN^-), etc.

A 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 gás e hidrogênio gás reagem para produzir amônia. É um gás incolor e de forte odor e pode ser facilmente liquefeito.

A amônia é empregada para produzir uréia (NH₂CONH₂), que é usada como fertilizante, na indústria de plásticos e outras. Amônia é também o composto básico para a produção de vários outros compostos de nitrogênio.

Aplicações
Líquido criogênico para resfriar e conservar alimentos, tecidos orgânicos e outros. Com hidrogênio, usado para proporcionar atmosfera redutora em processos de produção de vidros. Tratamento térmico de metais. Análises químicas. Gás de diluição para alguns reagentes gasosos, para reduzir perigo de fogo ou explosão ou algumas outras reações. Fabricação de semicondutores (proteção contra oxidação). Transporte pneumático. Gás não reagente para produção de borrachas e plásticos expandidos. Processos de injeção. Controle de temperatura em reatores, etc.

Isótopos

Simb	% natural	Massa	Meia vida	Decaimento
¹²N	0	12,0186	0,011 s	CE p/ ¹²C CE + 3a 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	b- p/ ¹⁶O
¹⁷N	0	17,0085	4,17 s	b- p/ ¹⁷O b- + n p/ ¹⁶O
¹⁸N	0	18,0141	0,62 s	b- p/ ¹⁸O b- + a p/ ¹⁴C
¹⁹N	0	19,0170	0,3 s	b- p/ ¹⁹O
²⁰N	0	20,0237	0,1 s	b- p/ ²⁰O
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 acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Espectros:

Grupo Tchê Química

Espectro de emissão

Espectro de absorção