El nitrógeno es el séptimo elemento de la tabla periódica. Estos hechos de nitrógeno contienen datos químicos y físicos junto con información general e historia.
Tilea de la tabla periódica del nitrógeno
Hechos básicos del nitrógeno
Nombre: Nitrógeno
Número atómico: 7
Símbolo del elemento: N
Grupo: 15
Período: 2
Bloque: p
Familia del elemento: no metal
Masa atómica: Directrices de la IUPAC. Para el valor único, utilice 14,0067.
Configuración de los electrones: 2s22p3 (abreviatura) o 1s22s22p3 (completa)
Descubrimiento: Daniel Rutherford en 1772
El profesor de Rutherford, el químico escocés Joseph Black estaba trabajando en la química del aire. Cuando eliminó el oxígeno quemando fósforo. Descubrió que aún quedaba algo de gas. Este misterio quedó como un ejercicio para su alumno. Rutherford continuó eliminando el dióxido de carbono del aire y demostró que el gas restante no soportaba la vida ni la combustión posterior. Descubrió que el aire restante era insoluble en agua y en soluciones alcalinas. Llamó a su aire «aire nocivo».
Origen del nombre: El nombre del nitrógeno proviene de las palabras griegas nitron y genes que significan niter y formar respectivamente. En 1790, el químico francés Jean-Antoine-Claude Chaptal observó que el gas formaba parte de la sustancia niter (nitrato de potasio). El químico francés Antoine Lavoisier llamó al gas azote de la palabra griega azotos que significa sin vida. Varios países siguen utilizando el nombre Azote para el nitrógeno en uso general.
Isótopos:
El nitrógeno natural se compone de dos isótopos estables: N-14 y N-15. Se han producido otros catorce isótopos en condiciones de laboratorio que van del N-10 al N-25.
El nitrógeno-14 es un isótopo estable que contiene 7 neutrones. El 99,636% del nitrógeno natural es nitrógeno-14.
15N
El nitrógeno-15 es un isótopo estable que contiene 8 neutrones. El 0,364% del nitrógeno natural es nitrógeno-11.
Nitrógeno líquido siendo vertido desde un dewar. Crédito: Cory Doctorow
Datos físicos
Densidad: 0,001145 g/cm3
Punto de fusión: 63,2 K (-210,0 ºC o -346,0 ºF)
Punto de ebullición: 77,355 K (-195,795 ºC o -320.431 ºF)
Punto Triple: 63,151 K a 12,52 kPa
Punto Crítico: 126,192 K a 3,3958 MPa
Estado a 20ºC: Gas
Calor de Fusión: 0,72 kJ/mol para N2
Calor de Vaporización: 5,56 kJ/mol para el N2
Capacidad calorífica polar: 29,124 J/mol-K para el N2
Configuración electrónica de un átomo de nitrógeno.
Datos atómicos
Radio atómico: 1,55 Å
Radio covalente: 0,71 Å
Radio de Van der Waals: 1,55 Å
Afinidad de electrones: no estable
Electronegatividad: (escala de Pauling): 3,04
1ª energía de ionización: 1402,328 kJ/mol
2ª energía de ionización: 2856,092 kJ/mol
3ª energía de ionización: 4578,156 kJ/mol
4ª energía de ionización: 7475.057 kJ/mol
5ª energía de ionización: 9444.969 kJ/mol
6ª energía de ionización: 53266.835 kJ/mol
7ª energía de ionización: 64360.16 kJ/mol
Estados de oxidación: +5, +3, -3 (común), +4, +2, +1, -1, -2 (poco común)
Fotografía en color natural de la mayor luna de Saturno, Titán. Tomada por la sonda Cassini durante el sobrevuelo de Saturno en 2005. Crédito: NASA/JPL
Diversos datos sobre el nitrógeno
- El nitrógeno es un gas incoloro, insípido e inodoro.
- El nitrógeno no se encuentra como elemento único en la naturaleza. Se une a sí mismo para formar el compuesto diatómico N2.
- El gas nitrógeno constituye el 78% de nuestra atmósfera.
- Aproximadamente 49 millones de toneladas de nitrógeno se eliminan de la atmósfera para producir amoníaco.
- El grupo 15 de la tabla periódica también se conoce como la familia del nitrógeno. Un nombre más antiguo para el grupo era pnicógeno. Pnictogeno viene de la palabra griega pnikta que significa «ahogar».
- El nitrógeno se utiliza para proteger los bienes del oxígeno. El «aire» de su bolsa de patatas fritas es en su mayor parte nitrógeno.
- Alrededor del 3% de su peso corporal es nitrógeno. También es el cuarto elemento más abundante en el cuerpo humano después del oxígeno, el carbono y el hidrógeno.
- El nitrógeno es un componente clave de los aminoácidos. Hay nitrógeno en cada parte de su ADN.
- El gas nitrógeno es relativamente inerte. Las bacterias del suelo pueden «fijar» el nitrógeno en formas que las plantas utilizan para crecer.
- El nitrógeno es el responsable de los vibrantes colores naranja-rojo, azul-verde, azul-violeta y violeta intenso de la aurora.
- La luna de Saturno, Titán, tiene una atmósfera densa compuesta casi en su totalidad por nitrógeno y compuestos de nitrógeno. La neblina amarilla-anaranjada (ver imagen) está causada por el smog de hidrocarburos suspendido en la atmósfera.
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