Ciclo Del Nitrogeno

NITRÓGENO

1. Historia

Descubierto en 1772 por Daniel Rutherford cuando estudiaba la respiración. Scheele y Lavoisier demostraron su existencia libre en el aire y la proporción en volumen en que se encuentra en este, mezclado con el oxígeno 4/5 partes.

El nitrógeno es un elemento químico, que se encuentra en el grupo xv, en el periodo 2, de número atómico 7, símbolo N y en condiciones normales forma un gas diatómico. (N2).

En forma natural el nitrógeno se encuentra abundantemente en el aire, como nitrógeno gaseoso (N2), una forma muy estable y que no puede ser aprovechada directamente por las plantas. También se encuentra en el suelo y constituye el 78% del aire atmosférico.

2. Usos

La mayor parte del nitrógeno utilizado en la industria química se obtiene por destilación fraccionada del aire líquido, y se usa para sintetizar amoníaco. A partir de este amoníaco se preparan una gran variedad de productos químicos, como fertilizantes, ácido nítrico, urea, hidracina y aminas.

 Destilación fraccionada del oxígeno y el nitrógeno

El aire líquido se guarda en vasos Dewar, muy similares a un termo y luego se somete al aire a destilación fraccionada. El nitrógeno hierve a -195°,8 C y el oxígeno a -182,5°C. El aire líquido lo hace a temperaturas intermedias próximas a -190°C, por lo que el producto es mayormente nitrógeno. Cuando la temperatura aumenta hasta -183 destila oxígeno en una proporción del 95%.

 Síntesis industrial del amoniaco

El NH3 se obtiene por el método denominado proceso Haber-Bosch (Fritz Haber y Carl Bosch recibieron el Premio Nobel de Química en los años 1918 y 1931). El proceso consiste en la reacción directa entre el dinitrógeno y el dihidrógeno gaseosos.

2N2(g) + 3H2O(g) 2NH3(g) ΔH = -92.2 KJ

El amoniaco se utiliza de modo análogo al agua:

2NH3(l) NH4+ + NH2-

NH3(l) H+ + NH2-

El NH2- se denomina ion amida.

3. CARACTERÍSTICAS

• Gas incoloro, inodoro e insípido

• Elevada electronegatividad

• Punto de fusión -210ºC y puntos de ebullición -196ºC

• Presente en restos de animales

• 3% de la composición del cuerpo humano; Se encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleicos de nuestro ADN y el ARN.

• La molécula N2 tiene un triple enlace que lo hace más estable, sin embargo el nitrógeno forma un gran número de compuestos con el hidrogeno y el oxígeno en los que el número de oxidación varía entre -3 a +5.

• La mayoría de los compuestos de nitrógeno son covalentes.

• El nitrógeno con ciertos metales forma “nitruros” iónicos:

6Li(s) + N2(g) 3Li3N(s)

• El ion nitruro (N-3) es una base de bronsted fuerte y reacciona con el agua para producir amoniaco.

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