Oazoto,nitrogénio(português europeu) ounitrogênio(português brasileiro) é umelemento químico comsímboloN,número atómico 7 e demassa atómica 14,00674 u (7protões e 7 neutrões, com adição da pequena massa dos 7 eletrões), representado no grupo (ou família) 7 (antigo VO) databela periódica.[2] Pertence à família dospnicogénios. O nitrogénio foi descoberto pelomédicoescocêsDaniel Rutherford em1772, como componente separável do ar. Em condições normais forma um gásdiatómico (N2), incolor, inodoro, insípido e principalmenteinerte, não participando dacombustão e nem darespiração. Condensa a aproximadamente 77K (-196°C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C). que constitui 78,08% do volume doar atmosférico.[3] Embora o nitrogênio dentro dos solos e da vegetação terrestre seja amplamente considerado proveniente da atmosfera, rochas resistidas contribui com 6% a 17% da provisão total de nitrogênio terrestre, ou 11 a 18 teragramas de nitrogênio anualmente.[4]
O nitrogénio é um elemento comum noUniverso. Estima-se que seja o sétimo elemento mais abundante naVia Láctea e noSistema Solar. É sintetizado pela fusão decarbono ehidrogénio nassupernovas. Devido à volatilidade do nitrogénio elementar e dos seuscompostos mais usuais, o nitrogénio é muito menos comum nosplanetas rochosos do sistema solar interior, para além de ser, no geral, um elemento relativamente raro naTerra. Contudo, da mesma forma que na Terra, o nitrogénio e os compostos do nitrogénio possuem uma grande presença na atmosfera dosplanetas esatélites que o têm. O nitrogênio no manto provavelmente existe desde a formação inicial do planeta.[5]
Muitos compostos de importância industrial, como amoníaco, o ácido nítrico, os nitratos orgânicos (propelentes eexplosivos), bem comocianetos, contêm nitrogénio. A ligação extremamente forte de nitrogénio elementar domina a química do nitrogénio, tornando difícil tanto para os organismos como para a indústria transformar o N2 em compostos úteis, libertando grandes quantidades de energia quando estes compostos são queimados ou se degradam em gás nitrogénio. Oamoníaco e osnitratos produzidos sinteticamente são importantesfertilizantes industriais. Os nitratos fertilizantes sãocontaminantes que desempenham um papel significativo naeutrofização dos sistemas aquáticos.
Além de seus principais usos como fertilizantes e stocks de energia, o nitrogénio forma compostos orgânicos versáteis. O nitrogénio constitui parte de materiais tão diversos quanto okevlar e a supercola decianoacrilato. O nitrogénio é parte integrante das moléculas de todas as grandes classes de medicamentos, incluindo osantibióticos. Muitos medicamentos imitam ou sãopró-fármacos de moléculas de sinalização que contêm nitrogénio. Por exemplo,nitroglicerina enitroprussiato, ambos nitratos orgânicos, controlam apressão sanguínea aometabolizar-se emóxido nítrico natural. Osalcaloides vegetais (que são amiúde substâncias de defesa) contêm nitrogénio por definição. Portanto, muitosfármacos importantes que contêm nitrogénio, como acafeína e amorfina, são ou alcaloides ou imitadores sintéticos que actuam (da mesma forma que muitos alcaloides vegetais) sobre os receptores dosneurotransmissores dos animais (por exemplo, asanfetaminas sintéticas).
O nitrogénio está presente em todos os seres vivos. É um elemento constituinte doaminoácidos e, portanto, dasproteínas, bem como dosácidos nucleicos (oADN e oARN). Ocorpo humano possui cerca de 3% do seu peso em nitrogénio. Trata-se do quarto elemento mais abundante no corpo depois do oxigénio, carbono e hidrogénio. Ociclo de nitrogénio descreve o movimento deste elemento desde a atmosfera para abiosfera e os compostos orgânicos e o retorno à atmosfera novamente.
Considera-se que foi descoberto formalmente porDaniel Rutherford em1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudoScheele que o isolou. Entre as várias fases diferentes doazoto sólido, um alótropo molecular N8 foi detetado[6] bem como diversas redes tridimensionais e formas amorfas diferentes.[7]
Considera-se que o azoto (deLatimnitrum -i, doGregoνίτρον, "nitro" - um nome que foi historicamente usado de forma vaga para se referir a vários compostos desódio epotássio que contêm azoto-, e-geno, dogregoγεν-, "gerar"; isto é, "que gerasalitre"[8]) Foi formalmente descoberto porDaniel Rutherford em1772, quando este relatou algumas das suas propriedades (chamou-lhe "ar flogisticado" com base no que observou na sua experiência nesse ano).[8] No entanto, na mesma altura,Carl Wilhelm Scheele (que o isolou),Henry Cavendish eJoseph Priestley também o estavam a estudar.
O nitrogênio (do latimnitrogenium e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raiz grega γεν = gerar) considera-se que foi descoberto formalmente porDaniel Rutherford em1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicaram ao seu estudoScheele que o isolou,Cavendish, ePriestley. O nitrogênio é um gás tão inerte queLavoisier se referia a ele comoazote, que é uma palavra formada pelas raízes gregasa (negativo) ezote (vivo), ou seja, sem-vida, devido ao fato de que ele não é utilizado para a vida na Terra como o oxigênio. Em francês, o termoazote é utilizado no lugar de nitrogênio. Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrogénio, porJean-Antoine Chaptal, que significa “formador de salitre”.
Foi classificado entre os gases permanentes desde queFaraday não conseguiu torná-lo líquido a 50atm e -110°C. Mais tarde, em1877,Pictet eCailletet conseguiram liquefazê-lo.
Alguns compostos de nitrogênio já eram conhecidos naIdade Média: osalquimistas chamavam deaqua fortis oácido nítrico eaqua regia a mistura de ácido nítrico eclorídrico, conhecida pela sua capacidade de dissolver oouro.
Ocorre como umgás inerte (N2),não metal,incolor, inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando dacombustão e nem darespiração. Como elemento (N) tem uma elevadaeletronegatividade (3 naescala de Pauling) e 5electrões no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como iãotrivalente na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77K (-196°C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).
O nitrogénio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos. Sua fixação pode ser biológica (simbiótica ou não) ou por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.[10]
É usado, devido a sua baixareatividade, comoatmosfera inertizada em tanques de armazenamento deóleos vegetais eanimais.[11] Também é usado em tanques de líquidosexplosivos, durante a fabricação de componenteseletrônicos (transistores,diodos,circuitos integrados, etc.) e na fabricação doaço inoxidável. O uso de nitrogênio como atmosfera inerte geralmente é feito com a substituição do ar de um ambiente fechado por nitrogênio puro (a pureza necessária vai depender da criticidade do processo) e consequente diminuição nessa atmosfera dos contaminantes e do oxigênio presente no ar.
O nitrogênio líquido, obtido peladestilação do ar líquido, se usa em criogenia, já que na pressão atmosférica condensa a -196 °C.
É usado como fatorrefrigerante, para o congelamento e transporte dealimentos, conservação de corpos e células reprodutivas sexuais, masculinas e femininas ou quaisquer outras amostras biológicas.
O nitrogênio é o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. É um macronutriente primário ou nobre. No entanto, devido à multiplicidade de reações químicas e biológicas, à dependência das condições ambientais e ao seu efeito no rendimento das culturas, o nitrogênio é também o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo na produção agrícola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas.
As formas preferenciais de absorção de nitrogênio pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-). Compostos nitrogenados simples, como ureia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos, mas são poucos encontrados na forma livre no solo.[10]
Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação é justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.[10]
As formas em que o N se apresenta nos adubos nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A concentração de N nos adubos pode variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimos de 1% nos adubos orgânicos.[10]
O nitrogênio é o componente principal daatmosfera terrestre (78,1% em volume). É obtido, para usos industriais, peladestilação do ar líquido ou pelo enriquecimento através de filtros moleculares. O elemento está presente na composição de substâncias excretadas pelosanimais, usualmente na forma deureia eácido úrico.
Tem-se observado compostos que contém nitrogênio no espaço exterior. Oisótopo14N se cria nos processos defusão nuclear dasestrelas.
Com ohidrogênio forma oamoníaco (NH3) e ahidrazina (N2H4). O amoníaco líquido —anfótero como a água — atua como uma base em solução aquosa formandoíonsamônio (NH4+). O mesmo amoníaco comporta-se como umácido em ausência de água, cedendo umpróton a umabase, dando lugar ao ânion amida (NH2-). Também se conhece largas cadeias e compostos cíclicos de nitrogênio, porém, são muito instáveis.
O azoto é o componente essencial dosaminoácidos e dosácidos nucleicos, vitais para os seres vivos. Asleguminosas são capazes de desenvolversimbiose com certas bactérias do solo chamadas de rizóbios, estas bactérias absorvem o azoto diretamente do ar, sendo este transformado emamoníaco que logo é absorvido pela planta. Na planta o amoníaco é reduzido anitrito pela enzima nitrito redutase e logo em seguida é reduzido anitrato pelaenzima nitrato redutase. O nitrato é posteriormente utilizado pela planta para formar ogrupo amino dos aminoácidos dasproteínas que, finalmente, se incorporam àcadeia trófica. Um bom exemplo deste processo é observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubação nitrogenada. (veja:ciclo do nitrogênio).
Em um estudo de simulação molecular, pesquisadores propuseram que biomembranas poderiam ser formadas por compostos orgânicos nitrogenados em metano líquido a baixíssimas temperaturas. Teoricamente, isso possibilitaria o surgimento de compartimentos membranosos (necessários para o surgimento de vida) em corpos celestes que não apresentam água no estado líquido mas que apresentam mares de metano líquido, a exemplo da lua de Saturno,Titã.[12]
Há doisisótopos estáveis do azoto:14N e15N. O mais comum é o14N, com uma abundância relativa de 99,634%, sendo o restante preenchido pelo15N. No universo, o14N é produzida pelociclo carbono-azoto das estrelas.
Dos dez isótopos artificiais do nitrogênio (sintetizados em laboratório), o13N tem umavida média de nove minutos enquanto os demais isótopos, da ordem de segundos ou menos.
As reações biológicas de nitrificação edesnitrificação contribuem, de maneira determinante, na dinâmica do azoto no solo, quase sempre produzindo um enriquecimento em15N do substrato.
Osfertilizantes azotados são uma poderosa fonte de contaminação do solo e das águas. Os compostos que contêm iõescianeto formamsais extremadamentetóxicos e são mortais para numerosos animais, entre os quais osmamíferos.
Referências
↑ab«Nitrogen».Hazardous Substances Data Bank. Consultado em 2 de março de 2010
↑Duwal, Sakun; Ryu, Young-Jay; Kim, Minseob; Yoo, Choong-Shik; Bang, Sora; Kim, Kyungtae; Hur, Nam Hwi (7 de abril de 2018). «Transformation of hydrazinium azide to molecular N8 at 40 GPa».The Journal of Chemical Physics.148 (13). 134310 páginas.Bibcode:2018JChPh.148m4310D.ISSN0021-9606.OSTI1432864.PMID29626901.doi:10.1063/1.5021976
↑Erro de citação: Etiqueta<ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadasQian_2025
↑abcAsimov, Isaac (2014).Breve historia de la química: Introducción a las ideas y conceptos de la química. [S.l.]: Alianza Editorial (El Libro de Bolsillo). p. 81.ISBN978-84-206-6421-7
