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Propriedades e características do gás nitrogênio (N₂)

Propriedades químicas básicas

• Símbolo: N | Número atômico: 7 | Peso atômico: 14,007 u
• Estado natural: Gás diatômico (N₂) em temperatura e pressão padrão.
• Volume molar: 22,4 L/mol (CNTP) — o valor 17,3 cm³/mol no texto original refere-se ao volume atômico do nitrogênio sólido.
• Classificação: Não-metal, gás inerte (pouco reativo).

Aparência e comportamento

• Incolor, inodoro, insípido.
• Perigo: bolhas de nitrogênio na corrente sanguínea (doença descompressiva em mergulhadores que sobem rápido).
• Quimicamente inerte na maioria das condições; reage apenas em altas temperaturas/pressões ou com catalisadores (ex.: fixação biológica por bactérias, processo Haber-Bosch).

Obtenção e custo

• Produzido por destilação fracionada do ar líquido (separação de N₂, O₂, Ar).
• Custo médio (2011): US$ 0,40 por 100 g.
• Reserva atmosférica: ~4 quadrilhões de toneladas — virtualmente inesgotável.

Aplicações principais

• Nitrogênio líquido (alta pressão/resfriamento): criogenia, conservação biológica, criocirurgia.
• Soldagem: atmosfera inerte (MIG/TIG).
• Extração de petróleo: injeção para recuperação secundária.
• Síntese química: óxido nítrico (NO), amônia (NH₃), explosivos (TNT), fertilizantes.
• Ciclo biológico: fixação N₂ → solo → plantas → proteínas → decomposição → N₂. Essencial para vida.

Descoberta histórica

O cientista inglês John Mayow (século XVII) foi o primeiro a demonstrar que o ar não é oxigênio puro, mas uma mistura de gases, incluindo o nitrogênio.