Quais são as VALÊNCIAS do NITROGÊNIO

O nitrogênio é um elemento químico muito importante em nossa vida, Tanto para bem como para pior. É o principal gás da atmosfera, está presente no solo e é uma macromolécula muito importante para a maioria dos seres vivos. Também faz parte de compostos de grande importância industrial como amônia, propelentes ou explosivos.

O que acontece é que sua valência e estado de oxidação são diferentes dependendo do composto. Nesta lição de um PROFESSOR falaremos sobre quais são as valências do nitrogênio. Se você tem interesse em aprender sobre esse elemento químico, vai gostar deste artigo!

Índice

1. O que é nitrogênio e propriedades
2. Quais são as valências do nitrogênio?
3. Nomenclatura de compostos nitrogenados
4. Compostos de Nitrogênio Importantes
5. Efeitos do nitrogênio na saúde
6. Efeitos ambientais do nitrogênio

O nitrogênio é um elemento químico com símbolo N. com número atômico de 7, peso atômico de 14,0067 e encontrado em estado gasoso em condições normais. O nitrogênio molecular representa 78% do volume no ar seco e, portanto, é o principal gás presente na atmosfera.

Essa alta concentração de nitrogênio na atmosfera resulta da ação elétrica na atmosfera, da fixação do nitrogênio atmosférico por ação bacteriana, ação química nas indústrias e liberação de nitrogênio pela decomposição da matéria orgânica ou pela combustão. Em seus compostos formadores de estado combinados, o nitrogênio é encontrado em diferentes estados.

É um elemento de grande importância para os seres vivos, pois Faz parte de todas as proteínas vegetais e animais, e muitos outros compostos orgânicos. O nitrogênio forma fortes ligações com outros átomos, como nitrogênio e outros, devido à sua capacidade de formar ligações triplasPortanto, os compostos de nitrogênio possuem uma grande quantidade de energia.

O nitrogênio consiste em dois isótopos:

• O N14 (muito maioria)
• N15 e vários isótopos radioativos, que são produzidos durante reações nucleares.

É um elemento de grande interesse na indústria química e em compostos utilizados na agricultura. Também é usado em lâmpadas incandescentes e quando é necessária uma atmosfera relativamente inerte.

O nitrogênio em sua forma elementar é levemente reativo em temperaturas normais com a maioria das substâncias comuns, enquanto em temperaturas elevadas. temperaturas ele reage com muitas substâncias, como titânio, alumínio, silício, boro, berílio, cálcio, lítio ou cromo, com oxigênio (O2) ele reage formar óxidos como o óxido nitroso (NO) e com hidrogênio em altas temperaturas e pressão para formar um composto industrial muito importante, como a amônia.

Fonte da imagem: Monografias.com

As valências de um elemento químico é o número a partir de elétrons que lhe estão faltando ou o que eles devem dar para preencher seu último nível eletrônico.

O átomos costumam ter 7 níveis ou camadas onde os elétrons estão localizados, sendo 1 o mais interno e 7 o mais externo. Por sua vez, existem diferentes subníveis, chamados s, p, d e f. Em um átomo, os elétrons preenchem os diferentes níveis de acordo com suas energias, preenchendo primeiro os níveis de energia mais baixos e depois passando para um nível mais alto.

Ao nível mais externo do átomo também é chamado de camada de valência e os elétrons localizados nesta camada são chamados elétrons de valência. Esses elétrons são responsáveis ​​pela formação de ligações e pelas reações químicas que são possíveis. com outros átomos, ou seja, são os elétrons responsáveis ​​pelas propriedades físicas e químicas de um elemento.

As diferentes maneiras pelas quais o nitrogênio se combina lhe darão uma valência (também conhecida como estado de oxidação). O nitrogênio não é capaz de expandir sua camada de valência como outros elementos de seu grupo fazem. Suas valências possíveis são -3, +3 e +5. O estado de valência do nitrogênio varia dependendo do composto do qual faz parte. Os outros elementos da família do nitrogênio também possuem esses estados de oxidação e são fósforo (P), antimônio (Sb), bismuto (Bi), moscóvio (Mc) e arsênio (As).

A formação de compostos químicos com nitrogênio pode ser explicada seguindo a teoria da ligação de valência, de acordo com a configuração eletrônica de cada estado de oxidação do nitrogênio. Para explicá-lo, leva-se em consideração o número de elétrons em sua camada de valência e quantos faltam para atingir a configuração eletrônica de um gás nobre.

Os compostos de nitrogênio são quimicamente complexos e a nomenclatura tradicional não foi suficiente para nomeá-los e identificá-los facilmente, que a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) criou (também devido a outros fatores) uma nomenclatura sistemática em que os compostos são nomeados de acordo com o número de átomos que os formam.

Esta nomenclatura é especialmente adequada para denominar óxidos de nitrogênio. Assim, o óxido nítrico é chamado de monóxido de nitrogênio e óxido nitroso (NO), monóxido de dinitrogênio (N2O).

Além dessa nomenclatura, em 1919, o químico alemão Alfred Stock desenvolveu um método no qual os compostos foram nomeados dependendo do estado de oxidação, representados em algarismos romanos e entre parênteses. Dessa forma, o óxido nítrico seria chamado de óxido de nitrogênio (II) e o óxido nitroso, óxido de nitrogênio (I).

Imagem: Youtube

O nitrogênio é capaz de se ligar a diferentes elementos e formar um grande número de compostos devido ao seu grande número de possíveis estados de oxidação. No caso do nitrogênio molecular, sua valência é 0 por definição.

Um dos estados de oxidação mais comuns é -3. Nesse estado de oxidação, o nitrogênio forma compostos como a amônia (NH3), o íon amônio (NH4^-), nitrilas (C≡N), iminas (C=N-R) ou aminas (R3N). Quando o nitrogênio está no estado de oxidação -2, restam 7 elétrons em sua camada de valência. O número ímpar de elétrons em sua camada de valência facilita a formação de ligações em ponte entre dois átomos de nitrogênio. Nesse estado, o nitrogênio forma hidrazonas (C=N-N-R2) e hedrazinas (R2-N-N-R2). No estado de oxidação -1, 6 elétrons permanecem na camada de valência e compostos como hidroxilamina (R2NOH) e compostos azo (RN=NR) são formados.

Quando o nitrogênio atinge estados de oxidação positivos, O nitrogênio liga-se aos átomos de oxigênio para formar óxidos, oxiácidos ou oxisais. No estado de oxidação +1, o nitrogênio fica com 4 elétrons em sua camada de valência. Assim, temos exemplos como o óxido de dinitrogênio (N2O), popularmente conhecido como gás do riso, e os compostos nitrosos (R=NO). No estado +2 temos o óxido de nitrogênio ou óxido nítrico (NO), que é um gás incolor que é gerado durante a reação de metais com ácido nítrico diluído. Este composto possui um radical livre muito instável que pode reagir com o oxigênio para formar um importante poluente atmosférico como o dióxido de nitrogênio (NO2)

No estado +3, compostos como o nitrito são formados em solução básica (NO2–) ou ácido nitroso em solução ácida (HNO2). Ambos são agentes oxidantes que podem dar origem ao óxido nítrico (NO) ou ser agentes redutores para formar o íon nitrato. Outros compostos são o trióxido de dinitrogênio (N2O3) e o grupo nitro (R-NO2). No estado +4 temos dióxido nítrico (NO2) ou dióxido de nitrogênio. Este é um gás de cor marrom que é produzido pela reação de muitos metais com ácido nítrico concentrado para formar tetróxido de dinitrogênio (N2O4). Em +5, podemos encontrar nitratos ou ácido nítrico, que são agentes oxidantes em soluções ácidas.

Por último, Existem compostos em que o nitrogênio está em diferentes estados de oxidação.. Estes são compostos como nitrossilazida ou trióxido de dinitrogênio.

Imagem: Ambiente

O nitrogênio molecular é o principal componente gasoso do gás atmosférico. Na água e no solo, podemos encontrá-lo na forma de nitrato e nitrito. Todos esses compostos se interconectam no ciclo do nitrogênio.

A ação humana modificou as concentrações de nitrato e nitrito em terra, principalmente através da aplicação de estrume com nitratos no solo. Além disso, a concentração de nitratos e nitritos no solo e na água é aumentada pelo nitrogênio emitido pelas indústrias através do ciclo do nitrogênio. Isso também pode levar ao aumento do nitrogênio na água potável.

O efeitos dos nitratos e nitritos na saúde humana Poderiam ser:

• Nitratos têm um efeito negativo sobre a atividade da glândula tireóide
• Nitratos diminuem o armazenamento de vitamina A
• Tanto os nitratos quanto os nitritos produzem nitrosaminas, que é uma causa comum de câncer
• O nitrito reage com a hemoglobina, causando uma diminuição na capacidade de transporte de oxigênio do sangue.
• O óxido de nitrogênio (NO) é um mensageiro fundamental no corpo humano, causando relaxamento músculo, benefícios no sistema cardiovascular ou exercendo efeitos de sinalização nas células do sistema imune. Esses efeitos já são explorados em múltiplas aplicações medicinais, como medicamentos contra ataques cardíacos ou Viagra.

A adição de nitratos e nitritos aos fertilizantes causa um aumento em suas concentrações ambientais, bem como diversos processos industriais. Muitos desses compostos podem escapar para a atmosfera e reagir com o oxigênio, dando origem a poluentes atmosféricos que favorecem o aumento do efeito estufa.

Por sua vez, os nitratos e nitritos também produzem efeitos adversos na água doce e no ambiente marinho, afetando negativamente este ecossistema e as espécies que o habitam. Além disso, as concentrações desses compostos nitrogenados na água potável estão aumentando drasticamente, exercendo assim seus efeitos negativos na saúde humana.

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• Mayz-Figueroa, J. (2004). Fixação biológica de nitrogênio. UDO Agricultural Scientific Journal, 4(1), 1-20.
• Celaya-Michel, H., & Castellanos-Villegas, A. E. (2011). Mineralização de nitrogênio no solo de zonas áridas e semiáridas. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
• Cárdenas-Navarro, R., Sánchez-Yáñez, J. M., Farías-Rodríguez, R., & Peña-Cabriales, J. J. (2004). Insumos de nitrogênio na agricultura. Série de Horticultura da Revista Chapingo, 10(2), 173-178.