NITRÓGENIO

Número atómico:                                          7
Grupo:                                                         15
Periodo:                                                       2
Configuración electrónica:                            [He] 2s2 2p3
Estados de oxidación:                                -3 -2 -1 +1 +2 +3 +4 +5
Electronegatividad:                                      3.04
Radio atómico / pm:                                    54.9
Masa atómica relativa:                                14.0067 ± 0.0002

El nitrógeno fue aislado por el físico británico Daniel Rutherford en 1772 y reconocido en 1776 como gas elemental por el químico francés Antoine Laurent Lavoisier. La denominación latina Nitrogenium proviene de las palabras 'nitrón' = salitre y 'genus' = engendrador. Es un incoloro, inodoro, insípido, generalmente es un gas inerte. Representa alrededor del 78% de la atmósfera de la Tierra. La más importante aplicación comercial del nitrógeno es la obtención de amoniaco por el proceso de Haber. Sus combinaciones tienen una gran importancia como fertilizantes y como parte componente de los explosivos.

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm-3:                                             1026                                (21 K)
                                                                         880                                 (m.p.)
                                                                        1.2506                             (gaseoso, 273 K)
Volumen molar / cm3mol-1:                                 13.65                                (21 K)
                                                                        15.92                               (m.p.)
                                                                        22399.97                          (gaseoso, 273 K)
Resistencia eléctrica / μΩcm:                                   -                                (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m-1K-1:                         0.0258
Punto de fusión / °C:                                           -210.00
Punto de ebullición / °C:                                       -195.8
Calor de fusión / kJ mol-1:                                        0.72
Calor de vaporización / kJ mol-1:                             5.577
Calor de atomización / kJ mol-1:                          470.842


ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                        780900
en la corteza terrestre / ppm:                                      20
en los océanos / ppm:                                             0.8

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

hexagonal Estructura cristalina:
hexagonal
Dimensiones de la celda unidad / pm:
a=404.2, c=660.1
Grupo espacial:
P63/mmc




 

ISÓTOPOS

Isótopo                                           Masa atómica relativa                     Porcentaje por masa (%)
14N                                                           14.003074005(1)                                     99.634(9)
15N                                                           15.000108898(1)                                        0.366(9)

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                                   Eo / V
N2(g) + 6H+ + 6e- = 2NH3(g)                                                  +0.057
N2(g) + 2H2O + 6H+ + 6e- = 2NH�H2O                                  +0.092
N2(g) + 8H+ + 6e- = 2NH4+                                                                          +0.275
N2(g) + 5H+ + 4e- = N2H5+                                                                          - 0.23
NO3- + 2H+ + e- = NO2(g) + H2O                                              +0.775
2NO3- + 4H+ + 2e- = N2O4(g) + 2H2O                                        +0.80
NO3- + 3H+ + 2e- = HNO2 + H2O                                              +0.94
NO3- + 3H+ + 2e- = HNO2 + H2O                                              +0.92          (1 mol dm-3 HNO3)

NO3- + 2H+ + 2e- = NO2- + H2O                                                 +0.835
NO3- + 4H+ + 3e- = NO(g) + H2O                                                +0.96
NO2(g) + e- = NO2-                                                                                          +0.893
NO2(g) + H+ + e- = HNO2                                                                              +1.093
NO2(g) + 2H+ + 2e- = NO(g) + H2O                                            +1.049
2NO2(g) + 6H+ + 6e- = N2O(g) + 3H2O                                      +1.229
2NO2(g) + 8H+ + 8e- = N2(g) + 4H2O                                          +1.363
NO2- + 2H+ + e- = NO(g) + H2O                                                 +1.202
HNO2 + H+ + e- = NO(g) + H2O                                                  +1.00

2NO2- + 6H+ + 4e- = N2O(g) + 3H2O                                        +1.396
2HNO2 + 4H+ + 4e- = N2O(g) + 3H2O                                       +1.297
2NO2- + 8H+ + 6e- = N2(g) + 4H2O                                            +1.520
2HNO2 + 6H+ + 6e- = N2(g) + 4H2O                                           +1.454
NO2- + 7H+ + 6e- = NH3(g) + 2H2O                                            +0.789
NO2- + 7H+ + 6e- = NH�H2O + H2O                                          +0.806
HNO2 + 7H+ + 6e- = NH4+ + 2H2O                                             +0.864
2NO(g) + 2H+ + 2e- = N2O(g) + H2O                                          +1.591

2NO(g) + 4H+ + 4e- = N2(g) + 2H2O                                             +1.678
NO(g) + 5H+ + 5e- = NH�H2O                                                   +0.727
NO(g) + 6H+ + 5e- = NH4+ + H2O                                                +0.836
N2O(g) + 2H+ + 2e- = N2(g) + H2O                                              +1.766
N2O(g) + H2O + 8H+ + 8e- = 2NH�H2O                                     +0.510
N2O(g) + 10H+ + 8e- = 2NH4+ + H2O                                            +0.647
N3- + 7H2O + 6e- = N2H4 + NH3(g) + 7OH-                                                 - 0.62
                       6Carbono       <=          7  Nitrógeno           =>             8Oxigeno

 

Efectos del Nitrógeno sobre la salud

Las moléculas de Nitrógeno se encuentran principalmente en el aire. En agua y suelos el Nitrógeno puede ser encontrado en forma de nitratos y nitritos. Todas estas substancias son parte del ciclo del Nitrógeno, aunque hay una conexión entre todos.
Los humanos han cambiado radicalmente las proporciones naturales de nitratos y nitritos, mayormente debido a la aplicación de estiércoles que contienen nitrato. El Nitrógeno es emitido extensamente por las industrias, incrementando los suministros de nitratos y nitritos en el suelo y agua como consecuencia de reacciones que tienen lugar en el ciclo del Nitrógeno.
Las concentraciones de Nitrógeno en agua potable aumentarán grandemente debido a esto.
Nitratos y nitritos son conocidos por causar varios efectos sobre la salud. Estos son los efectos más comunes:
  • Reacciones con la hemoglobina en la sangre, causando una disminución en la capacidad de transporte de oxígeno por la sangre. (nitrito)
  • Disminución del funcionamiento de la glándula tiroidea. (nitrato)
  • Bajo almacenamiento de la vitamina A. (nitrato)
  • Producción de nitrosaminas, las cuales son conocidas como una de las más común causa de cáncer. (nitratos y nitritos)
Pero desde un punto de vista metabólico, el óxido de nitrógeno (NO) es mucho más importante que el nitrógeno. En 1987, Salvador Moncada descubrió que éste era un mensajero vital del cuerpo para la relajación de los músculos, y hoy sabemos que está involucrado en el sistema cardiovascular, el sistema inmunitario, el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. La enzima que produce el óxido nítrico, la óxido-nítrico sintasa, es abundante en el cerebro.
Aunque el óxido nítrico tiene una vida relativamente corta, se puede difundir a través de las membranas para llevar a cabo sus funciones. En 1991, un equipo encabezado por K.–E.Anderson del hospital universitario de Lund, Suecia, demostró que el óxido nítrico activa la erección por medio de la relajación del músculo que controla el flujo de sangre en el pene. La droga Viagra trabaja liberando óxido nítrico para producir el mismo efecto.

 

Efectos ambientales del Nitrógeno

Los humanos han cambiado radicalmente los suministros de nitratos y nitritos. La mayor causa de la adición de nitratos y nitritos es el uso intensivo de fertilizantes. Los procesos de combustión pueden también realzar los suministros de nitrato y nitrito, debido a la emisión de óxidos de nitrógeno que puede ser convertidos en nitratos y nitritos en el ambiente.
Los nitratos y nitritos también consisten durante la producción química y son usado como agentes conservantes en las comidas. Esto causa las concentraciones de nitrógeno en el agua subterránea y aguas superficiales y en la comida crece en gran medida.

La adición de Nitrógeno enlazado en el ambiente tiene varios efectos. Primeramente, puede cambiar la composición de especies debido a la susceptibilidad de ciertos organismos a las consecuencias de los compuestos de nitrógeno. Segundo, la mayoría del nitrito puede tener varios efectos sobre la salud de los humanos asi como en animales. La comida que es rica en compuestos de Nitrógeno puede causar una pérdida en el transporte de oxígeno en la sangre, lo que puede tener consecuencias serias para el ganado.
La toma de altas concentraciones de Nitrógeno puede causar problemas en la glándula tiroidéa y puede llevar a bajos almacenamientos de la Vitamina A. En los estómagos e intestinos de animales los nitratos pueden convertirse en nitrosaminas, un tipo de substancia peligrosamente cancerígena.