CICLO DO NITROGÊNIO

Introdução

Do grego "nitron genes" que significa "o que forma nitro", o nitrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido. Como primeiro elemento do grupo 15 da tabela periódica, é classificado como um não metal. Ele é o gás mais abundante na atmosfera, onde 78% é de nitrogênio (N2). Foi descoberto em 1772 por Daniel Rutherford, na Escócia sendo isolado em 1785 por Cavendish. Em 1908, Fritz Haber desenvolveu um processo de extração de nitrogênio do ar e a produção de amônia (NH3) para ser usada como fertilizante do solo.

Apesar do N ser muito abundante na atmosfera, ele é relativamente escasso na crosta terrestre. Grandes quantidades de nitrogênio são consumidas nos diversos processos de fixação do nitrogênio atmosférico, como por exemplo, o realizado por microrganismos, tornando o nitrogênio disponível às plantas.

Com frequência, o N é empregado nos processos químicos quando se deseja uma atmosfera inerte. Nitrogênio líquido é usado como refrigerante, tanto para o congelamento de produtos alimentícios como para o transporte de alimentos. Um dos seus compostos mais importantes é o gás amônia, NH3. Milhões de toneladas deste composto são produzidas a cada ano; grande parte dele é usada na produção de ácido nítrico, HNO3, de uréia e de outros compostos de nitrogênio. O único processo de produção industrial de N em larga escala é através da liquefação seguida de destilação fracionada do ar liquefeito.

O N é necessário para a síntese da clorofila e, como parte da molécula da clorofila, está envolvido na fotossíntese. Falta de N e clorofila significa que a planta não vai utilizar a luz do sol como fonte de energia para levar a efeito funções essenciais como a absorção de nutrientes.

Nome do Elemento: Nitrogênio

Símbolo Químico: N

Número Atômico (Z): 7

Peso Atômico: 14,00674

Grupo da Tabela: 15 (VA)

Configuração Eletrônica: 1s2 2s2 2p3

Classificação: Não Metal

Estado Físico: Gasoso (T=298K)

Densidade: -

Ponto de Fusão (PF): 63,05 K

Ponto de Ebulição (PE): 77,36 K

Etapas do ciclo do N

O nitrogênio é um elemento químico de extrema importância, está diretamente ligado a formação de proteínas e material genético em todos os organismos. Possui grande capacidade de fazer ligações químicas, por isso são encontrados na natureza muitos compostos contendo nitrogênio. O material genético (DNA) e proteínas são constituídos de nitrogênio.

Com números de oxidação que variam de (-3) a (+5), sendo que é o elemento mais abundante na atmosfera, contribui com aproximadamente 78% de sua composição. Ou seja, há grande quantidade de N, principalmente devido ao fato do N2 ser a forma inerte do nitrogênio, ou seja, em situações consideradas comuns, não é reativo. Por isso que a maioria dos seres da Terra não possui capacidade de absorver o N. A molécula de nitrogênio é estável e praticamente não desempenha papel químico importante, exceto na termosfera (altitude maior que 90 km) onde pode ser fotolizada ou ionizada. Para que ele possa chegar até o nosso organismo, ocorre o ciclo do nitrogênio.

O óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), ácido nítrico (HNO3) e amônia (NH3), são constituintes minoritários, quimicamente reativos e tem importantes papéis nos problemas ambientais atuais, inclusive na formação e precipitação ácida (chuva ácida), poluição atmosférica, aerossóis atmosféricos e a depleção da camada de ozônio. Os óxidos de Nitrogênio, NO e NO2, se correlacionam e existem em equilíbrio dinâmico.

Sendo um dos mais importantes e complexo dos ciclos globais, descreve um processo dinâmico de intercâmbio de nitrogênio entre a atmosfera, a matéria orgânica e compostos inorgânicos. Apenas alguns tipo de bactérias, principalmente cianobactérias, conseguem captar o N2, podendo utilizá-lo na síntese de moléculas orgânicas nitrogenadas.

Ciclo do Nitrogênio

Impactos no meio ambiente:

As bactérias que estão diretamente ligadas à absorção