Aplicações do Nitrogênio (N2)

Nitrogênio é um elemento representativo, que se encontra no 15° grupo da tabela periódica (Família 5ª). O nitrogênio possui número atômico igual a 7, massa molar 14,01g/mol e símbolo químico “N”. Nitrogênio também é o nome dado para o composto mais simples do elemento, o gás nitrogênio (N­₂), que é bastante abundante na atmosfera terrestre (estima-se que aproximadamente 70% dos gases da atmosfera sejam N₂). O gás nitrogênio é um inerte a temperatura ambiente, mas reage com o gás oxigênio (O₂) presente na atmosfera, em elevadas temperaturas (como nas câmaras de combustão de motores automotivos e auto fornos industriais), formando os óxidos de nitrogênio (NOx – NO, NO₂ e N₂O₅). Os óxidos de nitrogênio quando reagem com água podem dar origem ao ácido nítrico (HNO₃), um dos principais constituintes da chuva ácida.

Em temperaturas elevadas:

N₂(g)  +  O₂(g)  –>  2NO(g)

2NO(g) + O₂(g)  –>  2NO₂(g)

2NO₂(g)  +  H₂O(l)  –>  HNO₃(aq)  +  HNO₂(aq)

Os automóveis modernos possuem sistemas catalíticos de exaustão de gases, que possuem metais como platina e ródio que promovem a conversão dos óxidos de nitrogênio em gases inertes, como o N₂ e O₂, evitando que os automóveis poluam a atmosfera e promovam a chuva ácida.

Normalmente, o óxido nítrico, NO₂, é um gás com coloração marrom. Alguns especialistas afirmam que a coloração marrom na atmosfera que os grandes centros urbanos ou regiões com queimada possuem é devido a grande concentração de NO₂ e também materiais particulados dispersos.

Não é possível encontrar nitrogênio elementar (N) na natureza, normalmente apenas em compostos. Embora o gás nitrogênio seja bastante abundante na atmosfera, o nitrogênio é pouco presente na crosta terrestre, na forma de minerais (os principais são os nitratos).

O principal composto de nitrogênio é, sem dúvidas, a amônia (NH₃), gás utilizado na indústria para produzir ácido nítrico, ureia, aminas, amidas e sais como nitritos, nitratos e amoníaco. Além disso, a amônia é um gás bastante usado como gás refrigerante, para obter baixas temperaturas na indústria.

O ácido nítrico (HNO₃) é também um importante composto industrial derivado do nitrogênio. A partir do ácido nítrico é possível fabricar nitratos orgânicos e inorgânicos, usados principalmente como explosivos. O NH₄NO₃, a nitroglicerina, a nitrocelulose, o trinitrotolueno e a ciclotrimetilenotrinitramina são os principais compostos utilizados como explosivos. O ácido nítrico também pode ser utilizado como reagente para síntese de compostos orgânicos utilizados como corantes e fragrâncias.

Na indústria, o ácido nítrico pode ser utilizado como reagente importante para corroer metais, seja para purificação ou para gravação em metais. Além disso, o ácido nítrico em solução aquosa é usado como solução para galvanoplastia, processo eletroquímico para tratamento de metais ou soluções de íons metálicos.

O ácido nítrico também é utilizado como reagente para produzir tecidos sintéticos como o nylon, seda artificial e rayon. O processo de produção do couro também envolve o uso de ácido nítrico, assim como a produção de borracha vulcanizada.

O nitrato de potássio (KNO₃ – salitre) também é usado como um dos componentes da pólvora, que também contém enxofre e carvão.

O N₂ também possui aplicação refrigerante, podendo atingir baixíssimas temperaturas (192°C negativos). A principal forma de obter gás N₂ é através da liquefação do ar atmosférico, que é rico em N₂.

Além de aplicações industriais, os compostos de nitrogênio possuem grande importância para a vida, seja animal ou vegetal. A maioria dos seres vivos não é capaz de absorver nitrogênio diretamente da atmosfera, na forma de N₂, sendo necessária a transformação em nitratos ou nitritos. Normalmente, bactérias fixadoras fazem essa transformação. Há também bactérias capazes de transformarem nitratos em gás nitrogênio, essas bactérias são conhecidas como desnitrificantes. Para saber mais sobre essas transformações dos compostos de nitrogênio, veja sobre ciclo do nitrogênio.

Os vegetais absorvem o nitrogênio na forma de nitratos e transformam em compostos como aminoácidos, constituintes fundamentais das proteínas.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Publicado em: 05 de outubro de 2015