4.3 Compuestos de nitrogeno

4.3 Compuestos de nitrógeno
Con el hidrógeno forma el amoníaco (NH3), los Nitritos(NO2), los Nitratos(HNO3), la hidracina (N2H4) y el aziduro de hidrógeno. El amoníaco líquido, anfótero como el agua, actúa como una base en una disolución acuosa, formando iones amonio (NH4+), y se comporta como un ácido en ausencia de agua, cediendo un protón a una base y dando lugar al anión amida (NH2).También se conocen largas cadenas y compuestos cíclicos de nitrógeno, pero son muy inestables.
El nombre de amoníaco deriva del nombre dado a una divinidad egipcia: Amón. Los egipcios preparaban un compuesto, cloruro amónico, a partir de la orina de los animales en un templo dedicado este dios.
El nitrógeno forma una serie de óxidos en los que el estado de oxidación del N puede tomar cualquier valor enel intervalo de +1 a +5. Los óxidos de nitrógeno no son tan habituales como otros compuestos de nitrógeno, pero los encontraremos en muchas ocasiones. El N2O tiene propiedades anestésicas y utiliza algo en odontología
El NO es el óxido de nitrógeno más importante desde un punto de vista biológico. En los seres humanos, juega el papel de mantener la presión de la Sangre, ayuda en la respuestainmunológica de eliminación de organismos extraños, y es esencial para la conservación de la memoria a largo plazo
Síntesis en el laboratorio
El amoníaco se obtiene fundamentalmente mediante la descomposición térmica de sales amónicas:
2 NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s) → CaCl2(s) + 2 H2O(l) + 2 NH3(g)
NH4Cl(s) + Na(OH)(s) → NaCl(s) + H2O(l) + NH3(g)
Síntesis industrial
La fijación natural de nitrógenose realiza a través de la refinada especialidad de ciertas enzimas que se encuentran en las bacterias que viven en las raíces de las plantas o a través de la fuerza bruta de las tormentas eléctricas.
N2(g) + 3 H2(g) ⇔ 2 NH3(g) ΔHº = -91.8 kJ
De la revisión de la ecuación anterior, podemos observar tres maneras de maximizar el rendimiento de la producción de amoniaco:
1. Disminuir laconcentración de NH3. Ya que el amoniaco es el producto, eliminarlo conforme se va formando hará que el sistema produzca más, en un intento continuo de mantener el equilibrio.
2. Disminuir el volumen (aumento de la presión). Ya que 4 moles de gas reaccionan para producir 2 moles de gas, disminuir el volumen desplazará la posición del equilibro hacia donde hay menor número de moles de gas, esto es, hacia laformación del amoniaco.
Las condiciones ideales para maximizar la producción de amoniaco son: eliminación continua del NH3 conforme se forma, alta presión y baja temperatura. Desafortunadamente, surge un problema que enmarca claramente las diferencias entre los principios del equilibrio y de la cinética
La reducción de la magnetita es un proceso crucial para la formación del catalizador, Feelemental:
Fe3O4 + 4 H2 → 3 Fe + 4 H2O.

El amoniaco es el punto de partida para obtener otros muchos compuestos de nitrógeno, pero tiene algunas aplicaciones directas por sí mismo. Su aplicación más importante es como fertilizante. La concentración más alta en la que el fertilizante de nitrógeno puede aplicarse en los campos es como líquido puro de NH3, conocido como “amoniaco anhidro”. El NH3(ac)se aplica también en una variedad importante de productos de limpieza doméstica, tales como limpiacristales comerciales. En estos productos el amoniaco actúa como una base barata para producir OH-(ac). El OH-(ac) reacciona con las moléculas de grasa y aceite para convertirlas en compuestos que son más solubles en agua y que no favorecen la retención de la suciedad. Además, la disolución acuosa deamoniaco se seca rápidamente, dejando pocas rayas sobre el cristal.
La mayor parte del amoníaco (75%) se destina a fabricación de fertilizantes. Los fertilizantes más comunes se forman por neutralización directa del amoniaco (base) con un ácido adecuado:
2 NH3(ac) + H2SO4(ac) → (NH4)2SO4(s)
2 NH3(ac) + H3PO4(ac) → (NH4)3PO4(s)
La urea contiene un 46% de nitrógeno, en masa y es un excelente...