What is Azoto?
Azoto (symbol N) is element 7 on the periodic table, a não metal in period 2, group 15. 78% of the air you are breathing right now, held together by one of the strongest bonds in chemistry. At room temperature it is a gas.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde azoto se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.
Tamanho, em escala
Radius 65 pm — that is 0.065 nm, so about 7692 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Azoto is liquid over a 14 K window, from 63 K to 77 K.
A história
Azoto é o elemento mais abundante na atmosfera da Terra, constituindo aproximadamente 78% do ar que respiramos. Este gás incolor, inodoro e geralmente inerte é fundamental para todos os organismos vivos, formando a estrutura básica dos aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos, como o ADN e o ARN.
Apesar da sua abundância, o azoto na sua forma molecular (N₂) é notavelmente pouco reativo devido à ligação tripla extremamente forte entre os dois átomos de azoto. Esta inércia química torna o azoto útil como atmosfera inerte para processos industriais, mas também significa que a maioria dos organismos não consegue utilizar diretamente o azoto atmosférico em processos biológicos.
Curiosidade: O ciclo do azoto é um dos mais importantes ciclos biogeoquímicos da Terra, envolvendo a conversão do azoto entre as suas diversas formas químicas por meio de processos biológicos, químicos e físicos.Os compostos de azoto são essenciais para a agricultura, sendo os fertilizantes à base de azoto cruciais para a produção moderna de alimentos. No entanto, o azoto também pode formar compostos perigosos — os óxidos de azoto contribuem para a poluição atmosférica e a chuva ácida, enquanto os explosivos que contêm azoto influenciaram a história militar.
Na indústria, o azoto líquido (a -196°C) serve como refrigerante ultrafrio, sendo utilizado em tudo, desde a conservação de alimentos até procedimentos médicos. A natureza dual do elemento — essencial à vida, mas potencialmente perigosa em certas formas — torna o azoto um dos elementos mais fascinantes da tabela periódica.
Aplicações
O maior uso industrial do azoto ocorre no processo Haber-Bosch, que converte o azoto atmosférico em amoníaco (NH₃). Este processo revolucionário, desenvolvido no início do século XX, envolve a reação do azoto com hidrogénio sob alta pressão (150-200 atm) e temperatura (400-500°C), utilizando um catalisador de ferro:
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
Este processo produz mais de 150 milhões de toneladas de amoníaco anualmente, sendo aproximadamente 80% utilizados na fabricação de fertilizantes à base de azoto, incluindo:
O azoto serve como matéria-prima essencial para a produção de numerosos produtos químicos industriais:
O azoto líquido a -196°C (-321°F) fornece refrigeração a temperaturas ultrabaixas para:
O azoto cria atmosferas inertes para evitar a oxidação durante:
O azoto de alta pureza é essencial para:
De onde vem
19 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 71% of elements
O azoto domina a atmosfera da Terra, constituindo aproximadamente 78,08% do ar em volume. Este enorme reservatório contém cerca de 3,9 × 10¹⁵ toneladas de gás azoto (N₂), tornando-o o elemento não combinado mais abundante acessível à vida na Terra.
O azoto atmosférico existe principalmente como moléculas diatómicas (N₂), unidas por uma ligação tripla extremamente forte (941 kJ/mol), o que o torna uma das substâncias quimicamente mais inertes em condições normais. Esta estabilidade explica por que o azoto atmosférico se acumulou ao longo de milhares de milhões de anos.
O azoto forma-se nos núcleos de estrelas massivas por meio da nucleossíntese estelar, através de dois processos principais:
No universo, o azoto ocupa o 7.º lugar entre os elementos mais abundantes, com uma abundância cósmica estimada em cerca de 1 átomo para cada 1.000 átomos de hidrogénio.
Na crosta terrestre, o azoto é relativamente raro, constituindo apenas cerca de 0,002% em massa. Entre os minerais naturais que contêm azoto estão:
O ciclo do azoto representa um dos processos biogeoquímicos mais importantes da Terra:
Bactérias especiais convertem o N₂ atmosférico em formas biologicamente disponíveis:
As bactérias do solo transformam continuamente o azoto entre vários estados de oxidação:
Os sistemas oceânicos e de água doce contêm quantidades significativas de azoto dissolvido:
As atividades humanas alteraram drasticamente o ciclo global do azoto:
Manuseio
Toxicidade do gás azoto: Embora o azoto em si não seja tóxico, apresenta graves riscos de asfixia:
Medidas de segurança criogénica:
Regulamentos da OSHA e limites no local de trabalho:
Procedimentos de manuseamento seguro:
Procedimentos de resposta imediata:
Impacto ambiental e regulamentos:
Respostas rápidas
Azoto (symbol N) is element 7 on the periodic table, a não metal in period 2, group 15. 78% of the air you are breathing right now, held together by one of the strongest bonds in chemistry. At room temperature it is a gas.
[He] 2s² 2p³, giving 2 occupied shells holding 2, 5 electrons respectively. Its outer shell holds 5 electrons, which is what sets its bonding behaviour.Azoto melts at 63.2 K (-210 °C) and boils at 77.4 K (-195.8 °C).
The standard atomic weight of Azoto is 14.007 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Azoto is a gas at room temperature; its density is about 1.25 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly lighter than air.
Azoto has a Pauling electronegativity of 3.04. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.
Azoto was discovered in 1772 by Daniel Rutherford. It is named after greek nitron + genes, "niter-forming".
Azoto makes up about 19 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.