Nitrogênio (N): o que é, para que serve e características

Rubens Castilho

Professor de Biologia e Química Geral

O nitrogênio é um elemento químico encontrado na tabela periódica e seu símbolo é representado pela letra N. Sua massa atômica é 14 u e seu número atômico é 7.

Quando dois átomos de nitrogênio se ligam formam a molécula N₂. Essa substância é encontrada no estado gasoso na atmosfera em 78% e é insípida, inodora e incolor.

É um elemento essencial para a vida, pois constitui muitas moléculas orgânicas como, por exemplo, as proteínas, o DNA e o RNA.

Além disso, possui diversas aplicações industriais, na fabricação de fertilizantes, produção de amônia, na industria química e na preservação de alimentos.

Características do Nitrogênio

É um gás do Grupo 15 (Família 5a) da Tabela Periódica, simbolizado pela letra N, possui número atômico 7 e é classificado como ametal.

O nitrogênio gasoso encontrado na atmosfera (N₂) não possui cor, cheio ou gosto, condensa-se a -196 °C e solidifica-se a -210 °C.

Está presente nos meteoritos, gases de vulcões, minas, no Sol e demais estrelas. Na Terra, pode ser encontrado na atmosfera, na chuva, no solo, no guano e nas proteínas, que constituem os organismos vivos.

Uma das formas de obtenção de nitrogênio líquido é através da destilação fracionada do ar atmosférico. Veja um resumo das etapas:

1. Compressão do ar;
2. Resfriamento;
3. Separação por destilação fracionada;
4. Liquefação do Nitrogênio;
5. Armazenamento e transporte.

Ciclo do Nitrogênio

O ciclo do nitrogênio representa um fluxo de energias e matérias constantes na natureza. É dividido em quatro etapas: fixação, amonificação, nitrificação e denitrificação.

As plantas obtém o nitrogênio para a composição de suas biomoléculas através de compostos nitrogenados, como a amônia e os nitratos.

O nitrogênio chega ao solo por meio da chuva e pelos restos de vegetais e animais, cujas substâncias excretadas são ureia e ácido úrico.

Existem espécies de bactérias que são capazes de fixar o nitrogênio do ar. Algumas delas se associam às raízes de plantas da família Leguminosa (como feijões, soja e lentilha). Outras, no entanto, vivem livres no solo e realizam a mesma atividade.

A fixação do nitrogênio ao solo também pode ser feita durante as chuvas, quando descargas elétricas precipitam o ácido nítrico, absorvido pelo solo como nitratos.

Aplicações do nitrogênio

O nitrogênio pode ser utilizado em diversas aplicações, como listado a seguir:

• No congelamento e transporte de alimentos, e outros compostos orgânicos;
• No processo de fabricação de componentes eletrônicos (transistores, diodos, circuitos integrados, etc.);
• Na produção de aço inoxidável;
• Na fabricação de compostos orgânicos de nitrogênio, como a Nitroglicerina e o Trinitrotolueno (TNT).

Como o nitrogênio foi descoberto

Conhecido desde a Idade Média no Ocidente, o Nitrogênio era manipulado por alquimistas ao dissolver ouro com “aquafortis”, o ácido nítrico.

Foi apresentado formalmente por Daniel Rutherford em 1772, quando este precisou algumas de suas características. Contudo, foi Scheele quem isolou o elemento, no mesmo ano que Rutherford. Em 1877, Pictet e Cailletet liquefizeram o nitrogênio.

Curiosidades

• O processo Haber é utilizado na obtenção do gás amoníaco, o qual é matéria-prima para a fabricação de fertilizantes e ácido nítrico.
• O nitrogênio é o elemento mais caro dos fertilizantes, uma vez que sua produção é extremamente cara e dispendiosa.
• Os fertilizantes azotados são grandes poluidores do solo e das águas.
• O Nitrogênio é encontrado em todos os organismos vivos.

Leia mais:

• O que é Atmosfera?;
• Ciclo do Nitrogênio;
• Tabela Periódica;
• Rutherford;
• Composição do ar;
• Ciclos biogeoquímicos;
• Elementos químicos.

Rubens Castilho

Biólogo (Licenciado e Bacharel), Mestre e Doutorando em Botânica - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Atua como professor de Ciências e Biologia para os Ensinos Fundamental II e Médio desde 2017.