Nitrogeno. Método Otswald

Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingeniería Química Inorgánica (63.13) Nitrógeno. Metodo Ostwald. Curso 03

1. Introducción teórica.
Nitrógeno, elemento químico perteneciente en la taba periódica al grupo 15 (V A). El grupo también esta formado por Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb) y Bismuto (Bi). Las propiedades periódicas se cumplen regularmente: el radio atómico aumentadesde el Nitrógeno hacia el Bismuto; mientras que la energía de ionización y la electronegatividad aumentan en el mismo sentido opuesto al radio atómico. El carácter metálico aumenta desde el elemento cabeza de grupo (Nitrógeno) hasta el último elemento de la familia; entonces con esto se puede afirmar que el Bismuto es de carácter metálico, los elementos Antimonio y Arsénico son elementos anfóteros(presentan características metálicas y no metálicas) y los elementos Fósforo y Nitrógeno presentan carácter no metálico. El nitrógeno es el elemento más abundante del planeta tierra. A temperatura ambiente se presenta como un gas diatómico (N 2). Este gas constituye el 78 % en volumen de la composición del aire atmosférico. Con respecto a su abundancia en la corteza terrestre, la misma es de0,002% en masa. Los yacimientos de nitrógeno mas importantes son el KNO3 (Nitro o Salitre) y el NaNO 3 (Nitrato de sodio o Nitrato de Chile), ambos localizados en unas pocas regiones desérticas. Otras fuentes naturales que contienen nitrógeno son las proteínas de plantas, animales y restos fosilizados de plantas vivas. El elemento Nitrógeno presenta varios estados de oxidación.

N° de oxidación -3 -2-1 -1/3

Compuesto NH3 H2N - NH2 H2NOH HN3

Nombre Amoníaco Hidracina Hidroxilamina Hidrógeno nitrógeno (III) Dinitrógeno ó Nitrógeno Óxido nitroso Ácido hiponitroso Monóxido de nitrógeno

Reacciones de equilibrio NH3 + H ⇔ NH4+
+

Observaciones Presenta características básicas. Líquido covalente débilmente básico. Base débil. Reductor fuerte.

H2N – NH2 + H+ ⇔ H2N – NH3+

HN3 ⇔ H+ +N3-

También llamado ácido hidrazoico Gas inerte; no metal; incoloro; inodoro e insípido. Gas hilarante. Ácido muy débil.

0

N2 N2O

+1

H2N2O2 NO

+2

2 NO ⇔ N2O2

Gas incoloro. No forma oxoácidos u oxosales estables.

1 de 19

Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingeniería Química Inorgánica (63.13) Nitrógeno. Metodo Ostwald. Curso 03

N2O3 +3 HNO2 NO2+4 NO2 N2O5 +5HNO3 NO3Trióxido de dinitrógeno Ácido nitroso Anión nitrito Óxido de nitrógeno Pentóxido de dinitrógeno Ácido nítrico Anión nitrato 2 NO2 ⇔ N2O4 Gas muy inestable. Ácido débil (inestable) Sal del ácido nitroso. Gas de color pardo. No forma oxoácidos u oxosales. Gas inestable. Estable a bajas temperaturas. Ácido fuerte, alto poder oxidante. Forma sales solubles. No forma ligandos en complejos.El nitrógeno gas fue identificado inicialmente como un componente del aire que impedía la respiración o la combustión; por eso, se le dio el nombre de azote (sin vida). El elemento nitrógeno se presenta libre en la naturaleza en forma molecular como dinitrógeno (N 2). Este se encuentra a temperatura ambiente como un gas inerte, incoloro e inodoro. El compuesto de dinitrógeno presenta unasolubilidad muy baja en agua, aumentando la mismo con el aumento de la presión. El N2 se utiliza fundamentalmente para los siguientes fines:  Proporcionar atmósferas inertes, exentas de otros gases más reactivos.  Protección de componentes electrónicos durante su fabricación o almacenamiento.  Industria alimenticia, para prevenir la oxidación de ciertos alimentos o bebidas.  Fabricación de acero;purgado de hidrocarburos inflamables en refinerías y oleoductos; etc.  Fabricación de amoníaco y otros compuestos nitrogenados.  El nitrógeno líquido se utiliza como líquido criogénico para conservar objetos. También se lo utiliza como refrigerante ideal para experiencias que necesiten muy bajas temperaturas.

2 de 19

Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingeniería Química Inorgánica...