7 Nitrógeno

N

Valencia: 
Estado de oxidación:	
Electronegatividad:
Radio covalente (Å):
Radio iónico (Å):
Radio atómico (Å):
Configuración electrónica:
Primer potencial de ionización (eV):
Masa atómica (g/mol):
Densidad (g/ml):
Punto de ebullición (ºC):
Punto de fusión (ºC):
Descubridor:
Espectro de emisión del nitrógeno
Espectro de absorción del nitrógeno

El nitrógeno es un elemento químico que se encuentra en el grupo 15 de la tabla periódica. Su símbolo es N y su número atómico es 7. El nitrógeno es el componente principal de la atmósfera terrestre, representando el 78% de su volumen. También se encuentra en muchos compuestos orgánicos e inorgánicos, como las proteínas, los ácidos nucleicos, los fertilizantes, los explosivos y los gases industriales.

En este artículo vamos a repasar las principales propiedades químicas y físicas del nitrógeno, así como sus usos y aplicaciones más importantes.

Propiedades físicas del nitrógeno

El nitrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido a temperatura y presión ambientales. Su densidad es de 1,25 g/L, menor que la del aire. Su punto de fusión es de -210 °C y su punto de ebullición es de -196 °C, por lo que se licúa y solidifica a temperaturas muy bajas. El nitrógeno líquido se utiliza como refrigerante criogénico en diversas industrias y laboratorios.

El nitrógeno tiene dos formas alotrópicas: el nitrógeno molecular (N2) y el nitruro de nitrógeno (N3). El nitrógeno molecular es la forma más estable y abundante, formada por dos átomos de nitrógeno unidos por un triple enlace covalente. El nitruro de nitrógeno es una sustancia muy inestable y explosiva, formada por tres átomos de nitrógeno unidos por dos enlaces simples y uno triple.

El ciclo del nitrógeno es el conjunto de procesos biológicos y abióticos que transforman el nitrógeno en sus diferentes formas químicas. El ciclo del nitrógeno es fundamental para el mantenimiento de la vida en la Tierra, ya que permite la incorporación del nitrógeno atmosférico a las moléculas orgánicas de los seres vivos y su reciclaje.

Propiedades químicas del nitrógeno

El nitrógeno es un elemento poco reactivo, debido a la gran estabilidad de su molécula diatómica. Sin embargo, puede formar una gran variedad de compuestos con otros elementos, especialmente con el hidrógeno, el oxígeno, el carbono y el azufre. Algunos ejemplos son el amoníaco (NH3), el ácido nítrico (HNO3), los nitritos (NO2-), los nitratos (NO3-), las aminas (R-NH2), los aminoácidos, las bases nitrogenadas y los nitrocompuestos.

El nitrógeno también puede participar en reacciones de oxidación-reducción, ganando o perdiendo electrones. En estas reacciones, el nitrógeno puede presentar diferentes estados de oxidación, desde -3 hasta +5. Por ejemplo, en el amoníaco el nitrógeno tiene un estado de oxidación de -3, mientras que en el ácido nítrico tiene un estado de oxidación de +5.

Usos y aplicaciones del nitrógeno

El nitrógeno tiene múltiples usos y aplicaciones en diversos campos de la ciencia, la industria y la agricultura. Algunos de ellos son:

  • Como gas inerte, se utiliza para crear atmósferas protectoras en procesos industriales que requieren evitar la oxidación o la combustión de ciertos materiales, como la soldadura, el corte o el almacenamiento de alimentos.
  • Como refrigerante criogénico, se utiliza para conservar muestras biológicas, como órganos, tejidos o células madre, a temperaturas muy bajas.
  • Como componente de los fertilizantes, se utiliza para aumentar la producción agrícola, ya que el nitrógeno es un nutriente esencial para las plantas.
  • Como precursor de muchos compuestos orgánicos e inorgánicos, se utiliza para fabricar productos químicos como el amoníaco, el ácido nítrico, los explosivos o los plásticos.
  • Como agente extintor, se utiliza para sofocar incendios en lugares donde no se puede usar agua o dióxido de carbono.