EcuRed - Contribuciones del colaborador [es]

Nitrógeno

2021-04-27T07:04:33Z

Evabato: /* Fuentes */

{{Elemento_químico|nombre=Nitrógeno|imagen=Molécula_N.JPG|Informacion_general=Información general|nombre,simbolo,numero=Nitrógeno, N, 7|serie_quimica=No metales|grupo,periodo,bloque=VA, 2, p|densidad=1,2506 kg/m3|apariencia=Incoloro|Propiedades_atomicas=Propiedades atómicas|radio_medio=65 pm|radio_atomico=56 pm |radio_covalente=75 pm|radio_de_van_der_Walls=155 pm|configuracion_electronica=[He] 2s22p3|electrones_por_nivel_de_[[energia]]=2,5|estado_de_oxidacion=±3, 5, 4, 2, 1|estructura_cristalina=hexagonal|Propiedades_fisicas=Propiedades físicas|estado_ordinario=gas|punto_de_fusion=63,14 K|punto_de_ebullicion=77,35 K|entalpia_de_vaporizacion=5,57 kJ/mol|entalpia_de_fusion=0,3604 kJ/mol|presion_de_vapor=|velocidad_del_sonido=334 m/s a 293.15 K (20 °C)}}

'''Nitrógeno'''. Es el [[elemento químico]] de [[número atómico]] 7 y símbolo N. Se trata de un gas incoloro, inodoro e insípido que constituye las cuatro quintas partes del [[aire]] atmosférico (en su forma molecular N2).

== Historia ==

El nitrógeno fue reconocido como sustancia independiente en [[1772]] por el [[médico]], [[químico]], y [[Botánica|botánico]] escocés [[Daniel Rutherford]], de la Universidad de Edimburgo, quien demostró que era incapaz de sostener la [[vida]] ni la [[combustión]]. El químico francés [[Antoine Laurent Lavoisier]] lo denominó aire mefítico y más tarde ázoe (“sin vida”) y por este nombre se le conoce aun en [[Francia]] (azote). El médico e industrial francés Jean Chaptal, en [[1790]], propuso el de nitrógeno, debido a la presencia de este elemento en el nitro (salitre, KNO3).

== Estado natural ==

El nitrógeno es el componente principal de la atmósfera del [[planeta Tierra]], con el 78,1% de su volumen. Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, [[eléctrica]] (relámpagos) y química (industrial) y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. Además forma parte del 3% de la composición elemental del cuerpo humano y aparece en los restos de animales. Los científicos han detectado algunos compuestos del espacio exterior que contienen nitrógeno.

Este elemento químico es un componente esencial de los ácidos nucleicos y de los aminoácidos. Cuando los compuestos de hidrógenos tienen iones de cianuro, forman sales que son tóxicas y pueden resultar mortales.

Es inerte y actúa como agente [[diluyente]] del [[oxígeno]] en los procesos de combustión y respiración. Es un elemento importante en la nutrición de las [[plantas]]. Ciertas [[bacterias]] del suelo fijan el nitrógeno y lo transforman (por ejemplo, en nitratos) para poder ser absorbido por las plantas, en un proceso llamado fijación de nitrógeno. En forma de [[proteína]] es un componente importante de las fibras animales. El nitrógeno aparece combinado en los minerales, como el salitre (KNO3) y el [[nitrato]] de [[Chile]] (NaNO3), dos importantes productos comerciales.

== Obtención ==

Se obtiene de la atmósfera haciendo pasar aire por [[cobre]] o [[hierro]] calientes; el oxígeno se separa del aire dejando el nitrógeno mezclado con gases inertes. El nitrógeno puro se obtiene por destilación fraccionada del aire líquido. Al tener el nitrógeno líquido un punto de ebullición más bajo que el [[oxígeno líquido]], el nitrógeno se destila antes, lo que permite separarlos.

== Aplicaciones ==

El nitrógeno se utiliza como refrigerante y en la elaboración del [[amoniaco]] que luego permite producir [[fertilizantes]], [[ácido nítrico]], [[urea]], [[hidracina]], [[aminas]] y explosivos.

También se usa el [[amoníaco]] para elaborar [[óxido nitroso]] (N2O), un [[gas]] incoloro conocido popularmente como gas de la risa. Este gas, mezclado con [[oxígeno]], se utiliza como anestésico en [[cirugía]]. [[Image:Nitrógeno_líquido.jpg|frame|right|168x115px|Nitrógeno líquido]] El nitrógeno líquido tiene una aplicación muy extendida en el campo de la [[criogenia]] como agente enfriante. Su uso se ha visto incrementado con la llegada de los materiales cerámicos que se vuelven superconductores en el [[punto de ebullición]] del nitrógeno.

El nitrógeno líquido se mantiene a una temperatura igual o menor a su temperatura de ebullición (-195,8 ºC). Es posible producirlo a nivel industrial por destilación fraccionada y suele usarse para sellar las vías de agua en las obras públicas.

Se conoce como [[ciclo del nitrógeno]], por último, a los procesos biológicos y abióticos que permiten el suministro del elemento a los seres vivos. El equilibrio dinámico de composición de la [[biosfera]] depende de estos procesos.

== Compuestos ==

Los compuestos del nitrógeno son conocidos desde tiempos muy antiguos. Los más importantes desde el punto de vista industrial son: NH3, y HNO3.

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. Cuando se llevó a [[Europa]] mantuvo ese nombre en recuerdo de la [[sal]] de Amón. A temperatura ambiente es un gas incoloro de un fuerte y característico olor. Es fácil de condensar en amoníaco líquido. El líquido es un buen disolvente de [[metales]] [[alcalinos]] y [[alcalinotérreos]] así como de grasas y sustancias poco polares. Es el gas de mayor solubilidad en [[agua]] debido a que es capaz de formar puentes de [[hidrógeno]] con ella (1 L de H2O disuelve 727 L de NH3).

Los dos oxoácidos comunes del nitrógeno son el [[ácido nitroso]] (HNO2) y el [[ácido nítrico]] (HNO3). El primero es un ácido mucho más débil que el segundo. El [[ácido nítrico]] era conocido por los alquimistas que lo denominaban [[aqua fortis]]. Es el [[oxoácido]] más importante del nitrógeno y probablemente el segundo (tras el sulfúrico) más importante de todos los [[ácidos inorgánicos]]. Es un líquido aceitoso, incoloro, que por acción de la [[luz]] toma una coloración marrón, más o menos intensa, debido a su parcial descomposición en NO2 (sus disoluciones se deben guardar en botellas oscuras).

El nitrógeno forma una serie de óxidos en los que el estado de oxidación del N puede tomar cualquier valor en el 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]] (“gas hilarante”). El NO2 se emplea en la fabricación del ácido nítrico. El N2O4 se utiliza mucho como oxidante en combustibles de cohetes.

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 respuesta inmunológica de eliminación de organismos extraños, y es esencial para la conservación de la memoria a largo plazo. En [[1996]], los científicos descubrieron que la [[hemoglobina]] transporta NO así como O2. El NO disminuye el espesor de las paredes de los vasos sanguíneos, facilitando el transporte de oxígeno a los tejidos circundantes.

==Véase también==

*[[Atmósfera]]

== Enlaces externos ==

*[http://ord1btno007.blogspot.com/2010/01/nitrogeno.html Nitrógeno]
*[http://definicion.de/nitrogeno/ Definición de nitrógeno]
*[http://www.textoscientificos.com/node/610 Compuestos del nitrógeno, el amoníaco]
*[http://www.alonsoformula.com/inorganica/tabla_periodica.htm Tabla periódica]

== Fuentes ==

*Babor, Joseph A. y Aznárez, José Ibarz. Química General Moderna. Instituto Cubano del libro. La Habana. 1969.
*Plane, Robert A. y Sienko, Michel J. Química. Colección Ciencia Técnica Aguiar.
* Web informativa [https://infogases.com/gases-industriales/nitrogeno Nitrógeno]

[[Category:Elementos químicos]][[Category:Elementos no metálicos]]

Amoníaco

2021-04-27T07:02:35Z

Evabato: /* Fuentes */

{{Definición
|Nombre=Amoníaco
|imagen=Aminíaco.jpeg
|concepto=Compuesto químico constituido por [[nitrógeno]] e [[hidrógeno]]. Gas refrigerante y materia prima en la industria química y de fertilizantes.}}

'''Amoníaco'''. NH3, es un compuesto químico en estado natural gaseoso, ampliamente utilizado en la industria química y como refrigerante. Se disuelve con facilidad en agua formando el agua amoniacal. Es una sustancia muy corrosiva y tóxica por lo que su manejo requiere medidas de seguridad para evitar daños a la salud e incluso la muerte.

== Propiedades físicas y químicas==

Fórmula global: NH3

* Gas incoloro en condiciones normales, tiene un olor picante característico, que irrita los ojos y de sabor cáustico.
* Masa molar: 17 gmol-1
* Densidad del gas (0 ºC y 1atm.) 0,7714 kg/m3
* Temperatura de solidificación –77,7 ºC
* Temperatura normal de ebullición –33,4 ºC
* Calor latente de vaporización a 0 ºC 1265 kJ/kg
* Presión de vapor a 0 ºC 415 kPa.
* Temperatura crítica 132,4 ºC
* Presión crítica 113atm.
* Estable a temperatura ambiente, se descompone por el calor.

Posee propiedades básicas dada su facilidad para formar cationes amonio (NH4+) al combinarse con agua y [[ácidos]]. La reacción con el agua se verifica según la ecuación: H2O + NH3 = NH4+ + OH- Comportándose como una base débil de Brönsted-Lowry, por lo que se utiliza en muchas reacciones como fuente moderada de iones OH-

*Carácter Redox: puesto que en él el nº de oxidación del N es -3, que es el menor posible, en NH3 sólo puede actuar como reductor en las reacciones redox. Así, por ejemplo, a temperatura elevada se oxida con oxígeno molecular.

== Estructura ==
[[Image:Amoniaco2.png]] 
El carbono central de la molécula de nitrógeno está unido a tres átomos de hidrógeno. Los átomos del hidrógeno son equivalentes. La molécula tiene, por tanto, forma piramidal es decir presenta una hibridación sp3, donde tres de los orbitales se solapan con los hidrógenos y el que resta se queda con los electrones no compartidos. Los ángulos de enlace son algo menores que los de un tetraedro debido a la nube electrónica del par solitario que los reduce a un ángulo de 107º 20´. El nitrógeno ocupa el vértice de una pirámide, cuya base es un triángulo equilátero formado por los tres átomos de hidrógeno.

== Toxicidad ==

Es tóxico por inhalación, A concentraciones elevadas se produce irritación de garganta, inflamación pulmonar, daño vías respiratorias, y ojos. A medida que aumenta la concentración puede llegar a producir [[Edema pulmonar]], o producir la muerte cuando supera las 5000 ppm. Los vapores producen irritación de ojos. Las salpicaduras de amoníaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos. La ingestión del amoníaco líquido provoca la destrucción de la mucosa gástrica, daños severos al sistema digestivo y la muerte.

== Obtención ==

El amoníaco se obtiene en el laboratorio mediante una reacción de desplazamiento del cloruro de amonio mediante hidróxido de calcio según la ecuación: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3 + CaCl2 + H2O

Industrialmente se utiliza el método Haber - Bosh a partir de la reacción catalítica del nitrógeno y el hidrógeno: N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) ΔHº = -46,2 kJ/mol El proceso es exotérmico y usualmente opera a presiones de 100 – 1000 atm y temperatura de 400 – 600 ºC.

== Aplicaciones ==

El amoniaco líquido es un refrigerante muy eficiente que se emplea en máquinas frigoríficas y en la fabricación de [[Hielo]]. Cuando se evapora, 1 g de líquido absorbe 1330 J ( a -20ºC), calor necesario para congelar casi 4 g de agua. También se utiliza en la industria de los fertilizantes como materia prima esencial para la producción de abonos nitrogenados: [[Urea]], nitrato de amonio y otros. La disolución del amoniaco se emplea en usos domésticos. Como elimina la dureza temporal del agua, se emplea para limpiar y lavar, con el ahorro consiguiente de jabón. Recientemente se ha ideado un método para descomponer el amoniaco mediante un catalizador y producir una mezcla del 75% de hidrógeno y 25% de nitrógeno, en volumen, que puede utilizarse en sopletes oxhídricos para soldar metales raros y aceros especiales. Un tubo de amoniaco líquido proporciona así más hidrógeno que el que pudiera comprimirse en el mismo volumen. Para transporte y almacenaje resulta, pues, una fuente conveniente y compacta de hidrógeno.

== Enlaces relacionados ==

*[[Nitrógeno]]
*[[Hidrógeno]]
*[[Intoxicación por Amoníaco]]

== Fuentes ==

*Mujlionov, I. P. y otros. Tecnología Química General. Editorial Mir, [[Moscú]], [[1985]]. 
*Diccionario Enciclopédico Larousse Vol 1.
*Artículo [http://www.es.wikipedia.org/wiki/Amoniaco Amoniaco] Disponible en la Web "wikipedia.org".
*Artículo [http://www.textoscientificos.com/quimica/amoniaco Amoniaco] Disponible en la Web "textoscientificos.com"
*Artículo [http://www.ciencia101.com/quimica/amoniaco-la-sustancia-que-cambio-el-mundo/ El Amoníaco] Disponible en la Web "ciencia101.com"
*Web informativa [https://infogases.com/gases-industriales/amoniaco Amoniaco]

[[Category:Gases]] [[Category:Compuestos_del_nitrógeno]]

Amoníaco

2021-04-27T07:01:21Z

Evabato: /* Fuentes */

{{Definición
|Nombre=Amoníaco
|imagen=Aminíaco.jpeg
|concepto=Compuesto químico constituido por [[nitrógeno]] e [[hidrógeno]]. Gas refrigerante y materia prima en la industria química y de fertilizantes.}}

'''Amoníaco'''. NH3, es un compuesto químico en estado natural gaseoso, ampliamente utilizado en la industria química y como refrigerante. Se disuelve con facilidad en agua formando el agua amoniacal. Es una sustancia muy corrosiva y tóxica por lo que su manejo requiere medidas de seguridad para evitar daños a la salud e incluso la muerte.

== Propiedades físicas y químicas==

Fórmula global: NH3

* Gas incoloro en condiciones normales, tiene un olor picante característico, que irrita los ojos y de sabor cáustico.
* Masa molar: 17 gmol-1
* Densidad del gas (0 ºC y 1atm.) 0,7714 kg/m3
* Temperatura de solidificación –77,7 ºC
* Temperatura normal de ebullición –33,4 ºC
* Calor latente de vaporización a 0 ºC 1265 kJ/kg
* Presión de vapor a 0 ºC 415 kPa.
* Temperatura crítica 132,4 ºC
* Presión crítica 113atm.
* Estable a temperatura ambiente, se descompone por el calor.

Posee propiedades básicas dada su facilidad para formar cationes amonio (NH4+) al combinarse con agua y [[ácidos]]. La reacción con el agua se verifica según la ecuación: H2O + NH3 = NH4+ + OH- Comportándose como una base débil de Brönsted-Lowry, por lo que se utiliza en muchas reacciones como fuente moderada de iones OH-

*Carácter Redox: puesto que en él el nº de oxidación del N es -3, que es el menor posible, en NH3 sólo puede actuar como reductor en las reacciones redox. Así, por ejemplo, a temperatura elevada se oxida con oxígeno molecular.

== Estructura ==
[[Image:Amoniaco2.png]] 
El carbono central de la molécula de nitrógeno está unido a tres átomos de hidrógeno. Los átomos del hidrógeno son equivalentes. La molécula tiene, por tanto, forma piramidal es decir presenta una hibridación sp3, donde tres de los orbitales se solapan con los hidrógenos y el que resta se queda con los electrones no compartidos. Los ángulos de enlace son algo menores que los de un tetraedro debido a la nube electrónica del par solitario que los reduce a un ángulo de 107º 20´. El nitrógeno ocupa el vértice de una pirámide, cuya base es un triángulo equilátero formado por los tres átomos de hidrógeno.

== Toxicidad ==

Es tóxico por inhalación, A concentraciones elevadas se produce irritación de garganta, inflamación pulmonar, daño vías respiratorias, y ojos. A medida que aumenta la concentración puede llegar a producir [[Edema pulmonar]], o producir la muerte cuando supera las 5000 ppm. Los vapores producen irritación de ojos. Las salpicaduras de amoníaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos. La ingestión del amoníaco líquido provoca la destrucción de la mucosa gástrica, daños severos al sistema digestivo y la muerte.

== Obtención ==

El amoníaco se obtiene en el laboratorio mediante una reacción de desplazamiento del cloruro de amonio mediante hidróxido de calcio según la ecuación: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3 + CaCl2 + H2O

Industrialmente se utiliza el método Haber - Bosh a partir de la reacción catalítica del nitrógeno y el hidrógeno: N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) ΔHº = -46,2 kJ/mol El proceso es exotérmico y usualmente opera a presiones de 100 – 1000 atm y temperatura de 400 – 600 ºC.

== Aplicaciones ==

El amoniaco líquido es un refrigerante muy eficiente que se emplea en máquinas frigoríficas y en la fabricación de [[Hielo]]. Cuando se evapora, 1 g de líquido absorbe 1330 J ( a -20ºC), calor necesario para congelar casi 4 g de agua. También se utiliza en la industria de los fertilizantes como materia prima esencial para la producción de abonos nitrogenados: [[Urea]], nitrato de amonio y otros. La disolución del amoniaco se emplea en usos domésticos. Como elimina la dureza temporal del agua, se emplea para limpiar y lavar, con el ahorro consiguiente de jabón. Recientemente se ha ideado un método para descomponer el amoniaco mediante un catalizador y producir una mezcla del 75% de hidrógeno y 25% de nitrógeno, en volumen, que puede utilizarse en sopletes oxhídricos para soldar metales raros y aceros especiales. Un tubo de amoniaco líquido proporciona así más hidrógeno que el que pudiera comprimirse en el mismo volumen. Para transporte y almacenaje resulta, pues, una fuente conveniente y compacta de hidrógeno.

== Enlaces relacionados ==

*[[Nitrógeno]]
*[[Hidrógeno]]
*[[Intoxicación por Amoníaco]]

== Fuentes ==

*Mujlionov, I. P. y otros. Tecnología Química General. Editorial Mir, [[Moscú]], [[1985]]. 
*Diccionario Enciclopédico Larousse Vol 1.
*Artículo [http://www.es.wikipedia.org/wiki/Amoniaco Amoniaco] Disponible en la Web "wikipedia.org".
*Artículo [http://www.textoscientificos.com/quimica/amoniaco Amoniaco] Disponible en la Web "textoscientificos.com"
*Artículo [http://www.ciencia101.com/quimica/amoniaco-la-sustancia-que-cambio-el-mundo/ El Amoníaco] Disponible en la Web "ciencia101.com"
*Web [https://infogases.com/gases-industriales/amoniaco]

[[Category:Gases]] [[Category:Compuestos_del_nitrógeno]]