O processo de combinação de nitrogênio livre com outros elementos é chamado
fixação de nitrogênio . É um processo crucial para a vida na Terra, pois o nitrogênio é um componente essencial do DNA, RNA, proteínas e outras moléculas essenciais.
Aqui está um colapso de como funciona:
1. Fixação natural de nitrogênio: *
fixação biológica de nitrogênio: Este é o tipo mais comum de fixação de nitrogênio. É realizado por certos tipos de microorganismos, principalmente bactérias, chamados bactérias fixadoras de nitrogênio. Essas bactérias vivem em diversos ambientes, incluindo solo, água e as raízes de certas plantas (como leguminosas). Eles têm a capacidade de converter gás nitrogênio atmosférico (N₂) em amônia (NH₃) usando a enzima nitrogenase. Esse processo requer muita energia e geralmente é facilitado por uma relação simbiótica entre as bactérias e seu organismo hospedeiro.
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fixação atmosférica de nitrogênio: Uma pequena quantidade de fixação de nitrogênio ocorre naturalmente na atmosfera devido a raios. O intenso calor e energia das moléculas de nitrogênio quebram de raios, permitindo que reagam com oxigênio para formar óxidos de nitrogênio, que podem se dissolver em água e formar nitratos que podem ser usados pelas plantas.
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Fixação industrial de nitrogênio: Este é um processo orientado ao ser humano que envolve a reação de gás nitrogênio com gás hidrogênio sob alta pressão e temperatura para produzir amônia. O processo de Haber-Bosch é o principal método industrial usado para esse fim. Esta amônia é então usada para produzir fertilizantes, explosivos e outros produtos industriais.
2. O processo de fixação de nitrogênio: *
n₂ para nh₃: As bactérias fixadoras de nitrogênio têm a enzima nitrogenase, que pode quebrar a forte ligação tripla no nitrogênio atmosférico (N₂). Isso lhes permite combinar nitrogênio com hidrogênio para formar amônia (NH₃). A reação pode ser representada como:n₂ + 8h⁺ + 8e⁻ → 2nh₃ + h₂
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nh₃ para não: A amônia produzida por bactérias é então convertida em nitratos (não ₃⁻) por outras bactérias em um processo chamado nitrificação. Os nitratos são prontamente absorvidos pelas plantas e podem ser usados para construir moléculas essenciais.
3. Por que a fixação de nitrogênio é importante? *
essencial para a vida: O nitrogênio é um componente essencial do DNA, RNA, proteínas e outras moléculas essenciais.
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Ciclismo de nutrientes: A fixação de nitrogênio reabastece o suprimento de nitrogênio no ambiente, disponibilizando -o para plantas e, finalmente, todas as formas de vida.
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Produção de alimentos: Os fertilizantes nitrogenados produzidos a partir de nitrogênio fixo, desempenham um papel crucial no apoio à agricultura moderna e à garantia de segurança alimentar.
4. Desafios e implicações: *
Impacto ambiental: A fixação industrial de nitrogênio pode levar ao excesso de nitrogênio no ambiente, contribuindo para a eutrofização de corpos d'água e emissões de gases de efeito estufa.
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Sustentabilidade: Encontrar maneiras sustentáveis de produzir nitrogênio para a agricultura e minimizar o impacto ambiental é um desafio significativo.
No geral, a fixação de nitrogênio é um processo complexo que desempenha um papel crucial no ecossistema da Terra. Compreender esse processo é essencial para gerenciar os recursos de nitrogênio de forma sustentável e manter a saúde do nosso planeta.
