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  • Propriedades físicas do gás nitrogênio:densidade, estados e usos industriais

    TomekD76/iStock/GettyImages

    O nitrogênio é responsável por 78,1% da atmosfera da Terra. Apesar da sua inércia – tanto que Lavoisier o apelidou de “azote”, que significa “sem vida” – é indispensável à vida e à indústria, formando a espinha dorsal do ADN, dos fertilizantes agrícolas e de numerosos processos industriais.

    Características


    O gás nitrogênio (N₂) é uma molécula diatômica não metálica, incolor, inodora e insípida. Com número atômico 7 e peso atômico 14,0067, tem densidade de 1,251gL⁻¹ a 0°C e gravidade específica de 0,96737, um pouco mais leve que o ar. Seu ponto triplo – onde coexistem gás, líquido e sólido – ocorre a –210°C (63K) e 12,6kPa.

    Outros Estados


    Abaixo do seu ponto de ebulição de –195,79°C (77K), o azoto condensa-se em azoto líquido, um fluido límpido e inodoro que se assemelha à água. O resfriamento adicional até seu ponto de fusão de –210°C (63K) produz um sólido fofo, semelhante à neve.

    Ligação molecular


    Na maioria dos compostos, o nitrogênio forma ligações covalentes trivalentes. A molécula de N₂ contém uma ligação tripla notavelmente forte, suportada por cinco elétrons de valência e uma eletronegatividade de 3,04 (escala de Pauling), que sustenta sua estabilidade química.

    Usos


    A abundância e a inércia química do nitrogênio o tornam inestimável na indústria. É utilizado em sistemas de preservação de alimentos e de combate a incêndios, protege materiais sensíveis ao oxigénio, como ferro, aço e produtos eletrónicos, durante o fabrico, e serve como matéria-prima essencial para a síntese de amoníaco através do processo Haber-Bosch.

    Potencial


    Em 2001, um estudo publicado na Nature relataram que pesquisadores da Carnegie Institution de Washington converteram o nitrogênio gasoso em estado sólido, comprimindo-o entre duas bigornas de diamante sob uma pressão equivalente a 1,7 milhão de atmosferas. O sólido resultante assemelhava-se ao gelo, mas possuía uma rede cristalina semelhante a um diamante. Quando a pressão foi liberada em temperaturas abaixo de –173,15°C (100K), o sólido permaneceu estável. A transição de fase liberta energia substancial, levando o físico Dr. Richard M. Martin a especular sobre o potencial do azoto como propulsor de foguetes de alta energia.
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