Nitrógeno

¿Sabías que existe un elemento químico responsable de los tonos azules, verdes, naranjas, rojos y violetas que aparecen en el cielo? Si, se trata del Nitrógeno cuya masa corporal representa un 3% de los átomos combinados con otros elementos. Conoce detalles de este gas, cómo es, para qué sirve y quién lo descubrió.

¿Qué es el Nitrógeno?

Se trata de un elemento químico gaseoso en condiciones normales, el cual no presenta color, olor, sabor, ni reactividad. Se encuentra ubicado en el grupo de los no metales. Es un agente diluyente del oxígeno que posee una elevada carga electronegativa y 7 protones dentro de su núcleo. Sus compuestos más conocidos son el dióxido de nitrógeno, monóxido de nitrógeno y gas de la risa.

Símbolo del Nitrógeno

N
Antiguamente se utilizó Az como símbolo, pues se le conocía como Ázoe. Sin embargo, una vez que se cambió de nombre, se representa con la letra N. El término proviene de las palabras en latín nitrum, nitro o compuestos de sodio, y genes, generar. En pocas palabras,  significa que genera salitre. 

Características del Nitrógeno

Está ubicado en el grupo 15 y período 2 de la tabla química de elementos e identificado con la letra N. Como un gas, existe en la atmósfera de manera inagotable gracias al conocido ciclo del nitrógeno. Además, exhibe estados de oxidación común y estable. Otras características que se le atribuyen son:

  • Alótropos: Presenta dos, molecular y polimérico. 
  • Maleable: Carece de maleabilidad y ductilidad.
  • Magnetismo: No es un buen conductor del calor y la electricidad, al igual que el resto de los denominados no metales.
  • Dureza: Aparece sin datos de dureza mineral.
  • Color: No exhibe ningún color.
  • Estado: Ordinario gaseoso, aunque puede ser transformado en sólido o nitrógeno líquido.
  • Sabor y olor: Insípido e inodoro.
  • Solubilidad: Al contacto con el agua.

Propiedades químicas y físicas del Nitrógeno

  1. Número atómico: 7
  2. Grupo: 15
  3. Período: 2
  4. Bloque: p
  5. Peso atómico: 14,007
  6. Densidad: 1,2506 kg/m³
  7. Estado: Gas
  8. Óxido: No presenta
  9. Punto de fusión: -210 °C
  10. Punto de ebullición: -196 °C
  11. Calor específico: 1040 J/(K-kg)
  12. Electronegatividad: 3,04
  13. Radio medio: 65 pm
  14. Radio covalente: 75 pm
  15. Radio atómico: 56 pm
  16. Electrones por cada capa: 2, 5
  17. Estados de oxidación: +3, 5, 4, 2, 1
  18. Configuración electrónica: [He]2s22p3

Origen del Nitrógeno

Fue descubierto oficialmente en el año 1772 por el escocés Daniel Rutherford. Este químico mostró algunas de sus propiedades, como el hecho de que no tiene la capacidad de mantener la vida, ni la combustión. Luego, el francés Antoine Lavoisier lo llamó aire mefítico y después ázoe, que significa sin vida. Más adelante, el médico Jean Chaptal propuso el nombre nitrógeno a causa de su presencia en el salitre o nitro.

¿Para qué sirve el Nitrógeno?

Uno de los usos más prácticos es, la de conservar los alimentos envasados, puesto que suspende su oxidación. Asimismo, se utiliza en explosivos químicos a fin de interrumpir su estallido, bombillas de consumo, elaborar acero inoxidable y fabricar piezas electrónicas como circuitos integrados o transistores.

Adicionalmente, es usado en los combustibles de aviones, ya que previene la exposición a incendios. También, se emplea durante la producción de fertilizantes y en estado líquido es útil en la conservación de plaquetas y sangre. Además, está incluido dentro de la mayoría de drogas farmacológicas, entre ellas, la anestesia.

Función en la naturaleza

Su aporte para el medio ambiente es fundamental, ya que la falta del ciclo de nitrógeno puede influir de forma negativa en la vida sobre la tierra. Lo cierto es que este elemento permite que las bacterias fertilizan el suelo. Luego, se almacena en las plantas que sirven de alimento para la fauna silvestre.

¿Dónde se encuentra este mineral?

Este elemento abunda dentro de la atmósfera terrestre, ya que el 80% del aire se compone de dinitrógeno (N2). Además, está presente en las plantas, alimentos, sustancias venenosas, fertilizantes e incluso explosivos químicos.

Estructura del Nitrógeno

Suele constituirse de dos tipos de isótopos estables, a saber, el N14, producidos en el ciclo CNO, y el N15. También, pueden hallarse otros que tienen origen radiactivo, algunos ejemplos son N12, N13, N16 y N17, los cuales son productos de variadas reacciones nucleares. 

Obtención del Nitrógeno

Suele adquirirse en la atmósfera al pasar aire por hierro caliente o cobre, así se separa el oxígeno del aire para dejar el N mezclado con gases no reactivos. Además, es posible aislarlo mediante la destilación fraccionada del aire en estado líquido. De esta manera, se logra separarlo del oxígeno líquido.

Efectos en el cuerpo humano

Es capaz de ocasionar efectos perjudiciales para la salud, gracias a los nitritos y nitratos dentro del agua, tal como disminuir el flujo del oxígeno sanguíneo. De igual modo, reduce el buen funcionamiento de la glándula tiroides, impide el almacenamiento de vitamina A y produce nitrosaminas, responsable del cáncer.

En resumen, la palabra nitrógeno se refiere a un elemento químico gaseoso, incoloro, inodoro e insípido. Dentro de sus características se cuentan que carece de reactividad, ductilidad y maleabilidad. Sus múltiples aplicaciones incluyen el combustible para aviones y su poder para evitar la oxidación de los alimentos.

Otros elementos de la tabla periódica: