El Hidrógeno

UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI

FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y AMBIENTALES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

Curso : Química Inorgánica

Tema : El Nitrógeno

Ciclo : II

Docente : Ing. Gustavo E. Balbuena Marañon

Alumno : Atencia Velásquez, Patrick Francoise

Pucallpa-Perú

2011

ÍNDICE

Pág.

Introducción 3

El nitrógeno – Características – Propiedades 4

Compuestos hidrogenados de nitrógeno 6

Reacciones del amoniaco

Amonificación 7

Nitrificación

Desnitrificación 8

Óxidos y oxiácidos de nitrógeno

El arsénico 10

Abundancia y obtención 11

El antimonio – aplicaciones 12

Antimonio y ambiente – abundancia y obtención 13

Conclusión 15

Bibliografía 16

INTRODUCCIÓN

Fue descubierto, aislado y estudiado por Rutherford en 1772 estudiando 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 oxigeno 4/5 partes. Primeramente fue llamado ázoe en griego significa sin vida, mas tarde fue llamado nitrógeno del latín nitrum recordando que este es componente esencial del salitre o nitro.

El nitrógeno es un elemento químico presente en todos los seres vivos, siendo un constituyente de las proteínas. Además constituye el 78% del volumen de la atmósfera terrestre.

Como dato curioso, el nitrógeno es creado en los procesos de fusión en las estrellas, y es uno de los elementos más abundantes en el universo.

El nitrógeno es un gas tan inerte que Lavoisier se refería a él como azote (ázoe) que significa sin vida (o tal vez lo llamó así por no ser apto para respirar). Se clasificó entre los gases permanentes, sobre todo desde que Faraday no consiguiera verlo líquido a 50 atm y -110 °C, hasta los experimentos de Pictet y Cailletet que en 1877 consiguieron licuarlo.

Los compuestos de nitrógeno ya se conocían en la Edad Media; así, los alquimistas llamaban aqua fortis al ácido nítrico y aqua regia (agua regia) a la mezcla de ácido nítrico y clorhídrico, conocida por su capacidad de disolver el oro.

EL NITRÓGENO

El nitrógeno es un elemento químico, de número atómico 7, símbolo N, Peso atómico: 14.008, Densidad:0.81 gr./ml y que en condiciones normales forma un gas diatómico (nitrógeno diatómico o molecular) que constituye del orden del 78% del aire atmosférico. En ocasiones es llamado ázoe —antiguamente se usó también Az como símbolo del nitrógeno.

Características especiales

Tiene una elevada electronegatividad (3,04 en la escala de Pauling) y, cuando tiene carga neutra, tiene 5 electrones en el nivel más externo, comportándose como trivalente en la mayoría de los átomos estables que forma.

Estado Natural

Abunda en el aire al estado libre; combinado se encuentra en el salitre de potasio KNO3 y en el nitro de Chile NaNO3. Es constituyente esencial del protoplasma celular, por lo que se encuentra en toda materia viviente.

Toda la materia fósil y el carbón de hulla lo contienen en grandes cantidades también en combinación.

Propiedades:

• Gas incoloro, inodoro, insípido compuesto por moléculas de N2

• Punto de fusión es de –210ºC

• Punto de ebullición normal es de –196ºC

• La molécula es muy poco reactiva a causa del fuerte enlace triple entre los átomos de nitrógeno

• Cuando las sustancias arden en el aire normalmente reaccionan con el O2 pero no con el N2. Sin embargo cuando el Magnesio arde en el aire, también ocurre la reacción con el N2 para formar nitruro de magnesio (Mg3N2)

• El elemento exhibe todos los estadios de oxidación desde +5 hasta –3, los estados +5, 0 y –3 son los mas comunes (HNO3, N2 y HN3 resp.) y estables.

Aplicaciones

La aplicación comercial más importante del nitrógeno diatómico es la obtención de amoníaco por el proceso de Haber. El amoníaco se emplea con posterioridad en la fabricación de fertilizantes y ácido nítrico.

Las sales del ácido nítrico incluyen importantes compuestos como el nitrato de potasio (nitro o salitre empleado en la fabricación de pólvora) y el nitrato de amonio fertilizante.

Los compuestos orgánicos de nitrógeno como la nitroglicerina y el trinitrotolueno son a menudo explosivos. La hidracina y sus derivados se usan como combustible en cohetes.

El ciclo de este elemento es bastante más complejo que el del carbono, dado que está presente en la atmósfera no sólo como N2 (78%) sino también en una gran diversidad de compuestos. Se puede encontrar principalmente como N2O, NO y NO2, los llamados NOx. También forma otras combinaciones con oxígeno tales como N2O3 y N2O5 (anhídridos), "precursores" de los ácidos nitroso y nítrico. Con hidrógeno forma amoníaco (NH3), compuesto gaseoso en condiciones normales.

Al ser un gas poco reactivo, el nitrógeno se emplea industrialmente para crear atmósferas protectoras y como gas criogénico para obtener temperaturas del orden de 78K de forma sencilla y económica.

En la actualidad el nitrógeno es empleado en diversas labores; en los países desarrollados una de las más recientes y comunes es el ser empleado en lugar del aire común para el inflado de llantas y neumáticos debido a la alta eficiencia que se derivan de su uso. Su composición química molecular lo define como un gas inerte por tanto no se dilata con la fricción o el movimiento, evitando mayor presión en el neumático y por tanto fugas que se derivan en perdida de presión de la llanta, seguido por mayor esfuerzo del motor, mayor consumo de combustible, más rápido desgaste del neumático y los frenos. El uso del nitrógeno para el inflado de los neumáticos no solo redime en un ahorro directo, paralelo a esto también hace un gran aporte ecológico al disminuir las emisiones de CO2 provenientes del esfuerzo adicional que deben hacer los vehículos al perder presión constantemente en las llantas cuando son infladas

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