Nitrogeno
Es el primer elemento químico del grupo 15 o cinco A, pertenece al periodo 2 y es un elemento representativo del subnivel p, su símbolo es N y su número atómico es 7. Posee un peso atómico estándar de 14.0067, en condiciones normales es un gas y es el elemento más electronegativo de la familia.
El término NITRÓGENO proviene las palabras griegas "nitron" (nitrato) y "geno"(generador). Significando "formador de nitratos".
Los elementos de la familia del nitrógeno exhiben tres estados de oxidación principal, +3 y +5 en sus compuestos, aunque también se presentan otros estados de oxidación.
HISTORIA
En 1772 el nitrógeno fue reconocido como una sustancia independiente por el botánico escocés D. Rutherford quien demostró que este era incapaz de sostener vida ni lacombustión. Luego Lavoisier lo denominó aire mefítico, y más tarde ázoe (sin vida). Y en 1823 J. A. Chaptal propuso el nombre de nitrógeno, debido a la presencia de este elemento en el nitre (salitre, KNO3).
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [He] 2s2 2p4
Electronegatividad: 3.0
Radio iónico: 1.71
Radio atómico: O.92 Å
Radio covalente: 0.65 Å
Afinidad electrónica: 7 Kj/molPrimera energía de ionización: 1402.3 kj/mol
Segunda energía de ionización: 2856 kj/mol
DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES SEGÚN EL MODELO DE BOHR
PROPIEDADES FISICAS
Punto de fusión: -218.8 °C
Punto de ebullición: -195.79 °C
Densidad: 0.81 g/ml
Entalpía de vaporización: 5.57 kj/mol
Entalpía de fusión: 0.3604 kj/mol
Punto crítico: -147 °C
Calor especifico: 1040 J/Kg.K
PROPIEDADESQUÍMICAS
El nitrógeno elemental tiene una reactividad baja hacia la mayor parte de las sustancias comunes, a temperaturas ordinarias.
A altas temperaturas, reacciona con cromo, silicio, titanio, aluminio, boro, berilio, magnesio, bario, estroncio, calcio y litio para formar nitruros; con O2, para formar NO, y en presencia de un catalizador, con hidrógeno a temperaturas y presión bastante altas, paraformar amoniaco. El nitrógeno, carbono e hidrógeno se combinan arriba de los 1800ºC (3270ºF) para formar cianuro de hidrógeno.
ABUNDANCIA EN LA NATURALEZA
Es el componente principal de la atmósfera terrestre (78,1% en volumen). Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica (relámpagos) y química (industrial) y su liberacióna través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. En estado combinado, el nitrógeno se presenta en diversas formas. Es constituyente de todas las proteínas (vegetales y animales), así como también de muchos materiales orgánicos por lo que está presente en los restos de animales, por ejemplo el guano, usualmente en la forma de urea, ácido úrico y compuestos deambos. También ocupa el 3% de la composición elemental del cuerpo humano.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN
El nitrógeno puede obtenerse a partir de:
Aire: por simple eliminación del oxígeno. En el laboratorio, haciendo pasar el aire arriba de cobre calentado, éste se apodera del oxígeno para formar óxido cúprico sólido, CuO. Si se quema fósforo en una campana invertida sobre agua se forma fósforo pentaoxidadosólido, que se disuelve en el agua y deja un residuo que en su mayor parte es nitrógeno.
Otro método de obtención consiste en hacer burbujear aire en una solución alcalina de pirogalol, que absorbe al oxígeno.
sus compuestos. El nitrógeno puede prepararse por oxidación del amoníaco, por lo cual se hace pasar este gas sobre óxido de cobre calentado al rojo.
2NH3 + 3CuO 3H2O + N2 + 3Cu0
Unmétodo más conveniente consiste en la descomposición del nitrito de amonio, NH4NO2. Este compuesto es inestable, y se descompone y se descompone fácilmente en agua y da nitrógeno. Cuando se calienta suavemente una disolución que contiene una mezcla de cloruro de amonio y nitrito de sodio, se desprende nitrógeno.
NH4+ + NO2 2H2O + N2.
En la industria el nitrógeno se obtiene a partir del aire...
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