Departamento de Ciências Matemáticas e Naturais Química Licenciatura

Universidade Federal do Espírito Santo

Centro Universitário Norte do Espírito Santo

Departamento de Ciências Matemáticas e Naturais

Química Licenciatura

Relatório 8

Estudo do nitrogênio  

São Mateus,2011.

Objetivo

         O objetivo geral é estudar, analisar e comprovar as propriedades do nitrogênio e alguns compostos formados por ele.

Introdução

        O  nitrogênio é um elemento químico com símbolo N, número atômico 7 e número de massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons), representado no grupo (ou família) 15 (antigo VA) da tabela periódica.É o quinto elemento mais abundante no Universo. Nas condições ambientes (25 °C e 1 atm) é encontrado no estado gasoso, obrigatoriamente em sua forma molecular diatômica (N2), formando cerca de 78% do ar atmosférico.

         Ocorre como um gás inerte (N2), não-metal, incolor, inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da combustão e nem da respiração. Como elemento (N) tem uma elevada eletronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 elétrons no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como ion trivalente na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77 K (-196 °C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).

        O nitrogênio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e inorgânicos. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.

        A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção do gás amoníaco  pelo processo Haber. O amoníaco é usado, posteriormente, para a fabricação de fertilizantes e ácidos nítrico.

        É usado, devido a sua baixa reatividade, como atmosfera inerte em tanques de armazenamento de líquidos explosivos, durante a fabricação de componentes eletrônicos  (transistores, diodos, circuitos integrados, etc.) e na fabricação do aço inoxidável.

        O nitrogênio é o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. É um macro nutriente primário ou nobre. As formas preferenciais de absorção de Nitrogênio pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-). Compostos nitrogenados simples, como uréia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos, mas são poucos encontrados na forma livre no solo.

       Com o hidrogênio forma o amoníaco ( NH3 ) e a hidrazina ( N2H4 ). O amoníaco líquido — anfótero como a água — atua como uma base em solução aquosa formando íons amônio        ( NH4+ ). O mesmo amoníaco comporta-se como um ácido em ausência de água, cedendo um próton a uma base, dando lugar ao ânion amida (NH2-). Também se conhece largas cadeias e compostos cíclicos de nitrogênio, porém, são muito instáveis.

         Com o oxigênio forma vários óxidos como o óxido nitroso ( N2O) ou gás hilariante, o mónoxido de nitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio ( NO2 ), estes dois últimos são representados genericamente por NOx e são produtos de processos de combustão, contribuindo para o aparecimento de contaminantes (smog fotoquímico). Outros óxidos são o trióxido de dinitrogênio ( N2O3 ) e o pentóxido de dinitrogênio (N2O5), ambos muito instáveis e explosivos, cujos respectivos ácidos são o ácido nitroso (HNO2) e o ácido nítrico (HNO3) que, por sua vez, formam os sais nitritos e nitratos.

 Materiais e Reagentes

• Tubo de ensaio;
• Bastão de vidro;
• Becker;
• Kitassato;
• Mangueira;
• Ácido clorídrico concentrado;
• Amônia concentrada;
• Ácido nítrico concentrado;
• Cobre metálico;

Procedimento experimental

1) OBTENÇÃO E PROPRIEDADES DA AMÔNIA

A vidraria utilizada foi montada conforme o desenho da figura abaixo:

[pic 1]

Foi dissolvido 8 g de hidróxido de sódio em 50 mL de água destilada em um kitassato e acrescentou-se cerca de 11 g de cloreto de amônio. O kitassato foi aquecido.

Borbulhou-se o gás que sai em um Becker contendo água destilada com algumas gotas de fenolftaleína. Foi observar o que ocorre e equacionado todas as reações que ocorreram.

Borbulhou-se o gás em um tubo de ensaio contendo solução de sulfato de cobre e em seguida borbulhou-se o gás em outro tubo de ensaio contendo solução de cloreto de cobalto. Foi equacionado as reações ocorridas.

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