El grupo del nitrógeno o de los nitrogenoideos conforma el grupo V de la

tabla periódica y está compuesto por los siguientes elementos: nitrógeno, fósforo,

arsénico, antimonio y bismuto. Todos ellos poseen 5 electrones de valencia (última capa

s2p3)

Estado natural del nitrógeno Estado Natural

Abunda en el aire al estado libre; combinado se encuentra en el salitre de potasio KNO3 y en el nitro de Chile NaNO3 Es constituyente esencial del protoplasma celular, por lo que se encuentra en toda materia viviente. Toda la materia fósil y el carbón de hulla lo contienen en grandes cantidades también en combinación

Propiedad física Propiedades físicas del nitrógeno.

Número atómico: 7Peso atómico: 14,008Radui atómico covalernte 0,70 ARadio del ion N3-: 1,71 AAbundancia de los isótopos: N14, 99,62%; N15, 0,38%Notación espectral: 1s2; 2s2, 2p3Estado físico: Gas incoloro, inodoro e insípido.Fórmula molecular: N2Densidad absoluta (en c. n.). 1,2506 g/LDensidad relativa, (aire = I), 0,9672Densidad del N2 líquido, 8,808Solubilidad en agua (cm3 en c. n. por litro):a 0 ºC.......23,54a 25 ºC.....14,34Punto de ebullición, -195,8 ºCPunto de congelación, -209,86 ºCTemperatura crítica, -147,1 ºCPresión crítica, 33,5 atm

Propiedad química Propiedades químicas del nitrógeno. El calor de disociación de las moléculas de

nitrógeno es de -171,14 Kcal por mol de N2 (calor absorbido), siendo mayor que el de cualesquiera otras molécula diatónica. A 3500 ºC únicamente un 5% de las moléculas de nitrógeno están disociadas en átomos. En consecuencia, el nitrógeno es el elemento más inactivo, con excepción de los gases inertes. La estructura de su molécula, :N:::N:, con tres pares de electrones compartidos, explica la inercia química del nitrógeno. No obstante, cuando se calienta a elevada temperatura con ciertos metales se combina con ellos formando nitruros; de este modo se obtienen fácilmente, NLi3, N2Ca3, N2Mg3 y NB; los nitruros de los metales activos son iónicos y contienen el ion nitruro N3-. También reacciona con elementos no metálicos, como oxígeno e hidrógeno, y con compuestos tales como el carburo cálcico, C2Ca (C2Ca + N2 <--> CN2Ca + C).

Descubridor del nitrógeno Descubridor: Daniel Rutherford. Lugar de

descubrimiento: Escocia. Año de descubrimiento: 1772. Origen del nombre: De las palabras griegas "nitron" ("nitrato") y "geno" ("generador"). Significando "formador de nitratos"

Método de obtención Se obtiene de la atmósfera (su fuente inagotable) por

licuación y destilación fraccionada.

Se obtiene, muy puro, mediante descomposición térmica (70 ºC) del nitrito amónico en disolución acuosa.

Por descomposición de amoniaco (1000 ºC) en presencia de níquel en polvo.

Principales compuesto Elemento químico, símbolo N, número atómico 7, peso atómico 14.0067; es un gas en condiciones

normales. El nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmósfera ( 78% por volumen de aire seco). Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica (relámpagos) y química (industrial) y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. En estado combinado, el nitrógeno se presenta en diversas formas. Es constituyente de todas las proteínas (vegetales y animales), así como también de muchos materiales orgánicos. Su principal fuente mineral es el nitrato de sodio.

Con el hidrógeno forma el amoníaco (NH3), la hidracina (N2H4) y el aziduro de hidrógeno (N3H, también conocido como azida de hidrógeno o ácido hidrazoico). El amoníaco líquido, anfótero como el agua, actúa como una base en una disolución acuosa, formando iones amonio (NH4), y se comporta como un ácido en ausencia de agua, cediendo un protón a una base y dando lugar al anión amida (NH2). También se conocen largas cadenas y compuestos cíclicos de nitrógeno, pero son muy inestables.Con los halógenos forma: NF3, NF2Cl, NFCl2, NCl3, NBr3.6 NH3, NI3.6 NH3, N2F4, N2F2 (cis y trans), N3F, N3Cl, N3Br y N3I.Con el oxígeno forma varios óxidos que ya hemos nombrado: el nitroso o gas de la risa, el nítrico y el dióxido de nitrógeno. Son producto de procesos de combustión contribuyendo a la aparición de episodios contaminantes de smog fotoquímico. Otros óxidos son el trióxido de dinitrógeno (N2O3) y el pentóxido de dinitrógeno (N2O5), ambos muy inestables y explosivos

Uso principal de los compuesto del nitrógeno Rol biológico El nitrógeno es componente esencial de los aminoácidos y los ácidos nucleicos,

vitales para la vida y los seres vivos. Las legumbres son capaces de absorber el nitrógeno directamente del aire, siendo éste transformado en amoníaco y luego en nitrato por bacterias que viven en simbiosis con la planta en sus raíces. El nitrato es posteriormente utilizado por la planta para formar el grupo amino de los aminoácidos de las proteínas que finalmente se incorporan a la cadena trófica (véase también el ciclo del nitrógeno).

Isótopos Existen dos isótopos estables del nitrógeno, N-14 y N-15, siendo el primero —

que se produce en el ciclo carbono-nitrógeno de las estrellas— el más común sin lugar a dudas (99,634%). De los diez isótopos que se han sintetizado, uno tiene un periodo de semidesintegración de nueve minutos (el N-13), y el resto de segundos o menos.

Las reacciones biológicas de nitrificación y desnitrificación influyen de manera determinante en la dinámica del nitrógeno en el suelo, casi siempre produciendo un enriquecimiento en N-15 del sustrato.

Uso de los demás compuesto COMPUESTOS HIDROGENADOS DEL NITRÓGENO El amoniaco es uno de los compuestos nitrogenados más importantes. Es un gas tóxico, incoloro, que

tiene un característico e irritante olor; la molécula de NH3 es básica (Kb = 1.8 x lO-5). En el laboratorio, el NH3 se prepara por la acción del NaOH sobre una sal de amonio, el ion NH4+,

que es el ácido conjugado del NH3, cede un protón al OH-. El NH3 resultante es volátil, y se obtiene de la disolución mediante un ligero calentamiento:

NH4C1(ac) + NaOH(ac) _____________ NH3(g) + H20(l) + NaCl (ac) La producción comercial de NH3 se obtiene mediante el proceso de haber en el cual el N2 y el H2 se

combinan catalíticamente a temperaturas y presión muy altas: N2(g) + 3H2 (g) ___________ 2NH3(g) Cerca del 75% del amoniaco producido en los Estados Unidos se emplea fertilizante. La hidrazina, N2H4, tiene las mismas relaciones con el amoniaco que la tiene el peróxido de

hidrógeno con el agua. La molécula de hidrazina contiene un solo enlace N—N, la hidrazina es muy venenosa y se puede preparar mediante la reacción del amoniaco con el ion hipoclorito OCl- en disolución acuosa:

2NH3(ac) + 0Cl (ac) _____________ N2H4(ac) + Cl-(ac) + H20(l) La posible formación de N2H4 a partir del amoniaco casero y del blanqueador de cloro el cual

contiene OCl- es una de las razones por las cuales continuamente se llama la atención acerca de no mezclar los agentes limpiadores caseros.

La hidrazina pura es un liquido aceitoso incoloro, con un punto de fusión1 1.50C y un punto de ebullición del l30C. La sustancia pura explota con el calor y es un agente reductor sumamente reactivo. El N2H4 se emplea normalmente en disoluciones acuosas en aquellos sitios en donde se puede manejar con seguridad.

Cont : La sustancia es una base débil y se pueden formar sales de N2H5. La hidrazina y los compuestos que se derivan de ella, tales como la

monometilhidrazina , se emplean como combustible para cohetes. La monometilhidrazina es uno de los combustibles que se emplearon para el lanzamiento del taxi espacial Columbia.

Se puede pensar que la hidroxilamina NH2OH es un derivado del NH3 en el que se ha sustituido un hidrógeno con un grupo OH. Al igual que la N2 H4 es altamente reactiva y más bien inestable cuando se encuentra en estado puro. Normalmente actúa como agente reductor con formación de N2. Pero, se puede oxidar por algunos oxidantes fuertes formando N2 O o hasta NO3-.

La azida de hidrógeno, HN3 , es el compuesto original de una cantidad de azidacovalente iónica. Se puede preparar mediante la reacción de azida de sodio, NaN3, con ácido sulfúrico. La azida de hidrógeno es un liquido sumamente peligroso que tiene un punto de ebullición de 360C y que se descom­pone exclusivamente en sus elementos libres. En agua es un ácido débil (Ka = 1.9 X l0-5) y a sus disoluciones acuosas se les da el nombre de ácidos hidroazoicos. Sus sales reciben el nombre de azidas, y son inestables. Cuando las sales de azida de metales pesados se calientan o se golpean, se pueden descomponer explosivamente para formar N2 y el metal libre. La azida de plomo, Pb(N3)2, se usa como detonador en las municiones.