Características del nitrógeno y su uso

El nitrógeno es esencial para la vida en la Tierra. Es un componente de todas las proteínas y se puede encontrar en todos los sistemas vivos. Los compuestos de nitrógeno están presentes en materiales orgánicos, alimentos, fertilizantes, explosivos y venenos. El nitrógeno es crucial para la vida, pero en exceso también puede ser perjudicial para el medio ambiente.Características del nitrógeno

Llamado así por la palabra griega nitrón, para «soda nativa», y genes para «formar», el nitrógeno es el quinto elemento más abundante en el universo. El gas nitrógeno constituye el 78 por ciento del aire de la Tierra, según el Laboratorio Nacional de Los Álamos. Por otro lado, la atmósfera de Marte es de sólo 2,6 por ciento de nitrógeno.

En su forma gaseosa, el nitrógeno es incoloro, inodoro y generalmente se considera inerte. En su forma líquida, el nitrógeno también es incoloro e inodoro, y se ve similar al agua, según Los Álamos.

  • Número atómico (número de protones en el núcleo): 7
  • Símbolo atómico (en la Tabla Periódica de Elementos): N
  • Peso atómico (masa media del átomo): 14.0067
  • Densidad: 0.0012506 gramos por centímetro cúbico
  • Fase a temperatura ambiente: Gas
  • Punto de fusión: menos 210 grados Celsius
  • Punto de ebullición: menos 195.79 C
  • Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 16 de los cuales 2 son estables.
  • Los isótopos más comunes: Nitrógeno-14 (Abundancia: 99.63 por ciento)

Componente fertilizante

El nitrógeno fue descubierto en 1772 por el químico y médico Daniel Rutherford, cuando eliminó el oxígeno y el dióxido de carbono del aire, demostrando que el gas residual no apoyaría a los organismos vivos o la combustión, según el Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Otros científicos, incluyendo a Carl Wilhelm Scheele y Joseph Priestly, estaban trabajando en el mismo problema, y llamaron al nitrógeno aire «quemado», o aire sin oxígeno. En 1786, Antoine Laurent de Lavoisier, llamado nitrógeno «azote», que significa «sin vida». Esto se basó en la observación de que es la parte del aire que no puede soportar la vida por sí sola.

Uno de los compuestos nitrogenados más importantes es el amoníaco (NH3), que puede producirse en el llamado proceso Haber-Bosch, en el que el nitrógeno reacciona con hidrógeno. El gas de amoníaco incoloro con un olor acre puede ser fácilmente licuado en un fertilizante de nitrógeno.

De hecho, alrededor del 80 por ciento del amoníaco que se produce se utiliza como fertilizante. También se utiliza como gas refrigerante; en la fabricación de plásticos, textiles, pesticidas y tintes; y en soluciones de limpieza, según el Departamento de Estado de Nueva York.El ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno, en el que el nitrógeno atmosférico se convierte en diferentes compuestos orgánicos, es uno de los procesos naturales más importantes para el mantenimiento de los organismos vivos. Durante el ciclo, las bacterias en el proceso del suelo o «fijan» el nitrógeno atmosférico en amoniaco, que las plantas necesitan para crecer.

Otras bacterias convierten el amoníaco en aminoácidos y proteínas. Luego los animales comen las plantas y consumen las proteínas. Los compuestos de nitrógeno regresan al suelo a través de los desechos animales. Las bacterias vuelven a convertir el nitrógeno residual en nitrógeno gaseoso, que vuelve a la atmósfera.

En un esfuerzo por hacer que los cultivos crezcan más rápido, la gente usa nitrógeno en los fertilizantes. Sin embargo, el uso excesivo de esos fertilizantes en la agricultura ha tenido consecuencias devastadoras para el medio ambiente y la salud humana, ya que ha contribuido a la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales.

Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), la contaminación por nutrientes causada por el exceso de nitrógeno y fósforo en el aire y el agua, es uno de los problemas ambientales más extendidos, costosos y desafiantes.

Aspecto y característicasnitrógeno caracteristicas

Efectos nocivos

  • El nitrógeno no es tóxico en condiciones normales.
  • El contacto directo de la piel con el nitrógeno líquido causa congelación severa.
  • La descompresión en buceadores o astronautas puede causar las «curvas» – una condición potencialmente fatal cuando se forman burbujas de nitrógeno en el torrente sanguíneo.

Características

  • El nitrógeno es un gas incoloro, inodoro, insípido, diatómico y generalmente inerte a temperatura y presión estándar.
  • A presión atmosférica, el nitrógeno es líquido entre 63 K y 77 K.
  • Los líquidos más fríos son considerablemente más caros de hacer que el nitrógeno líquido.

Usos del nitrógeno

El nitrógeno se utiliza para producir amoníaco y fertilizantes, vitales para los métodos actuales de producción de alimentos. También se utiliza para fabricar ácido nítrico.

En la recuperación mejorada de petróleo, el nitrógeno de alta presión se utiliza para forzar la extracción de petróleo crudo que de otra manera no se recuperaría de los pozos petroleros. Las cualidades inertes del nitrógeno se utilizan en la industria química y petrolera para cubrir los tanques de almacenamiento con una capa inerte de gas.

El nitrógeno líquido se utiliza como refrigerante. Los superconductores para tecnologías prácticas deberían idealmente no tener resistencia eléctrica a temperaturas superiores a 63 K, ya que esta temperatura se puede alcanzar de forma relativamente económica utilizando nitrógeno líquido. Las temperaturas más bajas tienen un precio mucho más alto.

Mientras que el nitrógeno elemental no es muy reactivo, muchos de los compuestos de nitrógeno son inestables.

 

Los óxidos se forman naturalmente en el acero durante la soldadura y debilitan la soldadura. El nitrógeno puede ser utilizado para excluir el oxígeno durante la soldadura, resultando en mejores soldaduras.

usos del nitrógeno

 

En el mundo natural, el ciclo del nitrógeno es de crucial importancia para los organismos vivos. El nitrógeno se toma de la atmósfera y se convierte en nitratos a través de tormentas eléctricas y bacterias fijadoras de nitrógeno. Los nitratos fertilizan el crecimiento de las plantas donde el nitrógeno se une en aminoácidos, ADN y proteínas. Luego puede ser consumido por los animales. Eventualmente el nitrógeno de las plantas y animales regresa al suelo y la atmósfera y el ciclo se repite.

Química Analítica

A menudo, el porcentaje de nitrógeno en las mezclas de gases puede determinarse midiendo el volumen después de que todos los demás componentes hayan sido absorbidos por los reactivos químicos. La descomposición de los nitratos por ácido sulfúrico en presencia de mercurio libera óxido nítrico, que puede medirse como gas.

El nitrógeno se libera de los compuestos orgánicos cuando se queman sobre óxido de cobre, y el nitrógeno libre puede medirse como un gas después de que otros productos de combustión han sido absorbidos. El conocido método Kjeldahl para determinar el contenido de nitrógeno de los compuestos orgánicos implica la digestión del compuesto con ácido sulfúrico concentrado (que contiene mercurio, o su óxido, y varias sales, dependiendo de la naturaleza del compuesto de nitrógeno).

De esta manera, el nitrógeno presente se convierte en sulfato de amonio. La adición de un exceso de hidróxido de sodio libera amoníaco libre, que se recoge en el ácido estándar; la cantidad de ácido residual, que no ha reaccionado con el amoníaco, se determina entonces por titulación.

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El uso del hidrógeno se está extendiendo rápidamente en el refinamiento del combustible. Otra propiedad muy importante y muy inusual del carbono es su capacidad para formar largas cadenas. Solubilidad,este gas, se disuelve en agua fácilmente y al disolverlo en una relación de 35% también se conoce como amoniaco líquido. En este sentido el peróxido de hidrógeno, funciona como decolorante, ya que incide directamente en la transformación y descomposición de la melanina; como oxidante.

  • La unidad básica de los ácidos nucleicos es el nucleótido, la cual es una molécula orgánica conformada por tres componentes principales.
  • El ácido acético glacial es una solución que contiene 99% de ácido acético – ¡una concentración muy alta!
  • Los laboratorios farmacéuticos, tienen en el Ácido Ascórbico, un aliado imprescindible, bien sea para ser agregada a distintas fórmulas, o para elaborar comprimidos de Vitamina C.
  • El ácido fosfórico reacciona con metales cuya ionización se califica como baja y tienden a liberar fácilmente los electrones para formar cationes.
Características del nitrógeno y su uso
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