Actividad experimental
El Nitrógeno
Descubierto en: 1772
Descubierto por: C. Scheele y D. Rutherford
Fuentes: Atmósfera: destilación del aire líquido.
Usos: El nitrógeno líquido se usa como refrigerante. Atmósfera inerte en lámparas y relés, en la industria electrónica, industria del acero. Productos agrícolas. Propelente en aerosoles y extintores, en industria del petróleo.
Descubierto por: C. Scheele y D. Rutherford
Fuentes: Atmósfera: destilación del aire líquido.
Usos: El nitrógeno líquido se usa como refrigerante. Atmósfera inerte en lámparas y relés, en la industria electrónica, industria del acero. Productos agrícolas. Propelente en aerosoles y extintores, en industria del petróleo.
Curiosidades sobre el elemento: Descubierto por Daniel Rutherford en 1772. Casi al mismo tiempo, Scheele, Cavendish, Priestley y otros estudiaron "el aire quemado o deflogistado" como se denominaba el aire sin oxígeno. Lavoisier lo denominó azote (sin vida); de este nombre derivan otros todavía en uso: azida, hidracina,..... El nombre de nitrógeno (formador de nitratos) fue propuesto por J. Chaptal. Fue licuado por primera vez en 1877 por L. Cailletet.
Componente esencial de los seres vivos (animales y plantas) lo contienen en forma de proteínas y ácidos nucleicos; como consecuencia, en los buenos suelos hay hasta 30 toneladas/hectárea de combinaciones nitrogenadas: en la corteza terrestre se encuentra en un 1,9x10-3% en peso. En volumen el 78% de la atmósfera es nitrógeno (75% en peso); la atmósfera de Marte, en comparación, sólo tiene 2,6% de nitrógeno. El ciclo del nitrógeno se produce en la parte superior de la corteza terrestre y la atmósfera y consiste en una serie de reacciones mediante las cuales dicho elemento es lenta, pero continuamente, reciclado en la atmósfera, litosfera e hidrosfera: Las moléculas de N2 y O2 que colisionan en las proximidades de un rayo pueden producir NO (óxido nítrico), que es bastante reactivo, por lo que reacciona con O2 y forma NO2, que se disuelve en el agua de lluvia y cae a la tierra siendo utilizado por las bacterias para producir sustancias asimilables por las plantas.
Componente esencial de los seres vivos (animales y plantas) lo contienen en forma de proteínas y ácidos nucleicos; como consecuencia, en los buenos suelos hay hasta 30 toneladas/hectárea de combinaciones nitrogenadas: en la corteza terrestre se encuentra en un 1,9x10-3% en peso. En volumen el 78% de la atmósfera es nitrógeno (75% en peso); la atmósfera de Marte, en comparación, sólo tiene 2,6% de nitrógeno. El ciclo del nitrógeno se produce en la parte superior de la corteza terrestre y la atmósfera y consiste en una serie de reacciones mediante las cuales dicho elemento es lenta, pero continuamente, reciclado en la atmósfera, litosfera e hidrosfera: Las moléculas de N2 y O2 que colisionan en las proximidades de un rayo pueden producir NO (óxido nítrico), que es bastante reactivo, por lo que reacciona con O2 y forma NO2, que se disuelve en el agua de lluvia y cae a la tierra siendo utilizado por las bacterias para producir sustancias asimilables por las plantas.
De la atmósfera (su fuente inagotable) se obtiene por licuación y destilación fraccionada. Hay otros procedimientos: combustión de carbón con oxígeno del aire. Para obtenerlo muy puro se puede utilizar la descomposición térmica (70ºC) del nitrito amónico en disolución acuosa o la descomposición de amoníaco (1000ºC) en presencia de níquel en polvo.
A temperatura ambiente, es un gas incoloro, inodoro e insípido, no combustible, diamagnético. Es más ligero que el aire. A 0ºC se disuelven en agua 0,023 volúmenes/% de nitrógeno; la solubilidad del O2 es el doble y, por consiguiente, la presión parcial del oxígeno en el agua es superior a la del nitrógeno, lo que es esencial para los seres vivos acuáticos.
Presenta todos los estados de oxidación entre -3 y +5.
Es bastante inerte, ya que la molécula es muy estable. Cuando se calienta nitrógeno se combina directamente con litio, magnesio o calcio formando nitruros; también lo hace con óxidos metálicos y con el carbono; cuando una mezcla de nitrógeno con oxígeno se somete a un descarga eléctrica se forma primero óxido nítrico (NO) y después dióxido (NO2); cuando se calienta a presión con hidrógeno y un catalizador se obtiene amoníaco (NH3)(Proceso Haber-Bosch).
A temperatura ambiente, es un gas incoloro, inodoro e insípido, no combustible, diamagnético. Es más ligero que el aire. A 0ºC se disuelven en agua 0,023 volúmenes/% de nitrógeno; la solubilidad del O2 es el doble y, por consiguiente, la presión parcial del oxígeno en el agua es superior a la del nitrógeno, lo que es esencial para los seres vivos acuáticos.
Presenta todos los estados de oxidación entre -3 y +5.
Es bastante inerte, ya que la molécula es muy estable. Cuando se calienta nitrógeno se combina directamente con litio, magnesio o calcio formando nitruros; también lo hace con óxidos metálicos y con el carbono; cuando una mezcla de nitrógeno con oxígeno se somete a un descarga eléctrica se forma primero óxido nítrico (NO) y después dióxido (NO2); cuando se calienta a presión con hidrógeno y un catalizador se obtiene amoníaco (NH3)(Proceso Haber-Bosch).
EL NITRÓGENO LÍQUIDO
En estado líquido también es incoloro e inodoro y se parece al agua.
El nitrógeno líquido se usa como refrigerante: congelado por inmersión y transporte de alimentos congelados.
Sus compuestos son numerosísimos y se encuentran en alimentos, venenos, fertilizantes y explosivos:
El amoníaco se usa como fertilizante en forma de sales amónicas, urea y cianamida. Como refrigerante está desplazando a los hidrocarburos halogenados.
El ácido nítrico (líquido incoloro) que se obtiene a partir del amoníaco, es un ácido fuerte y oxidante poderoso y se emplea en la fabricación de nitratos, nitración de sustancias orgánicas. Los nitratos de sodio y potasio que se han formado por descomposición de materia orgánica reaccionando con compuestos de los metales, se encuentran en ciertas áreas desérticas en gran cantidad y se utilizan como abonos. Son muy solubles.
Entre los óxidos destaca el NO2 usado en anestesia.
Sus compuestos son numerosísimos y se encuentran en alimentos, venenos, fertilizantes y explosivos:
El amoníaco se usa como fertilizante en forma de sales amónicas, urea y cianamida. Como refrigerante está desplazando a los hidrocarburos halogenados.
El ácido nítrico (líquido incoloro) que se obtiene a partir del amoníaco, es un ácido fuerte y oxidante poderoso y se emplea en la fabricación de nitratos, nitración de sustancias orgánicas. Los nitratos de sodio y potasio que se han formado por descomposición de materia orgánica reaccionando con compuestos de los metales, se encuentran en ciertas áreas desérticas en gran cantidad y se utilizan como abonos. Son muy solubles.
Entre los óxidos destaca el NO2 usado en anestesia.
El nitrógeno líquido es nitrógeno puro en estado líquido a una temperatura igual o menor a su temperatura de ebullición, que es de –195,8 °C a una presión de una atmósfera. El nitrógeno líquido es incoloro e inodoro. Su densidad en el punto triple es de 0,707 g/ml.
Se produce industrialmente en grandes cantidades por destilación fraccionada del aire líquido. A la hora de manipular es recomendable leer la HDSP (hoja de seguridad del producto) debido a que es un gas inerte (desplaza el oxígeno) y debido a su baja temperatura puede producir quemaduras.
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