O Nitrogênio na Tabela Periódica, representado pelo símbolo ‘N’, é um elemento essencial para a vida e está mais presente no nosso dia a dia do que imaginamos. Este elemento, de número atômico 7 e massa atômica 14u, participa de um ciclo de biodisponibilização crucial para o desenvolvimento das plantas, a estrutura do DNA e até mesmo em aplicações industriais e automotivas.
O nitrogênio pode ser tanto vital para a manutenção da vida quanto perigoso em casos de intoxicação por água ou alimentos contaminados. Apesar de sua abundância, sua disponibilidade é limitada, tornando essencial entender seus usos e história.
Do céu ao solo: A Trajetória do Nitrogênio na Tabela Periódica
O nitrogênio é o quinto elemento mais abundante no universo, compondo 78% dos gases da atmosfera terrestre. No ar, ele se apresenta como N₂, com duas moléculas unidas por uma ligação tripla resistente. É um gás inodoro, incolor e não tóxico.
A descoberta do nitrogênio ocorreu em meados de 1760, por Henry Cavendish e Joseph Priestley, após a queima de oxigênio. No entanto, eles não reconheceram o gás como um novo elemento. Daniel Rutherford, em 1772, conseguiu isolar o elemento, e Jean-Antoine Claude Chaptal sugeriu o nome em 1790, combinando as palavras gregas ‘nitron’ e ‘gene’, que significa produtor de salitre.
Ao longo dos anos, os cientistas identificaram o nitrogênio em diversas combinações na natureza, desempenhando papéis cruciais. No DNA e RNA, por exemplo, as bases nitrogenadas (Guanina, Adenina, Uracila, Timina e Citosina) formam toda a cadeia.
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O corpo humano não produz nitrogênio, necessitando obtê-lo através da alimentação. No entanto, o N₂ gasoso não é diretamente metabolizado pelas plantas, principal fonte de nitrogênio para animais e humanos. Para ser utilizado, ele precisa passar pelo Ciclo do Nitrogênio.
O Ciclo do Nitrogênio e a Biodisponibilidade
O ciclo do nitrogênio envolve etapas como a Fixação do Nitrogênio, onde bactérias nas raízes das plantas convertem N₂ em amônia, uma forma biodisponível. Este processo contribui para o crescimento e fortalecimento das plantas. A indústria agrícola reproduz artificialmente esse efeito através da Síntese de Harber-Bosch, utilizada na produção de fertilizantes nitrogenados.
Outros processos naturais incluem a Nitrificação, que transforma amônia em nitrito e, posteriormente, em nitrato, e a desnitrificação, que converte esses compostos de volta em nitrogênio gasoso. Este ciclo garante uma quantidade adequada de nitrogênio circulante e disponível para a manutenção das estruturas celulares de plantas, animais e humanos.
No organismo, o nitrogênio participa da síntese de proteínas, sinalização hormonal e regulação do ciclo da ureia. Após a morte, o nitrogênio presente nos tecidos retorna ao solo através da amonificação.
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O Nitrogênio como Elemento Versátil na Tabela Periódica
O nitrogênio e seus compostos têm diversas aplicações na indústria de alimentos, tanto na produção de fertilizantes quanto no preparo de alimentos. No entanto, o uso excessivo de fertilizantes nitrogenados pode levar à contaminação dos solos e nascentes, prejudicando o ciclo natural e causando intoxicação humana.
Embora o nitrogênio em sua forma gasosa não seja tóxico, nitritos e nitratos podem causar intoxicação e diminuir o transporte de oxigênio, resultando em hipóxia e anóxia. A criação de gado também pode ser afetada se os animais consumirem pastagens com excesso de nitrito ou nitrato devido à adubação inadequada.
Quando usados como conservantes em embutidos e alimentos ultraprocessados, esses compostos podem induzir carcinogênese e causar malformações fetais devido aos altos níveis de nitrato no sangue materno. Para entender mais sobre os impactos na saúde, descubra Como o calor extremo pode acelerar o envelhecimento
Além do setor alimentício, o nitrogênio tem outros usos industriais. Em sua forma gasosa, é utilizado como “gás hilariante” e no “nitro” de carros de corrida. Para os aventureiros, o nitrogênio também é utilizado em cilindros de mergulho, em uma mistura chamada Nitrox, que combina nitrogênio e oxigênio para potencializar a pressurização dos cilindros e minimizar os riscos de descompressão.
Aplicações Criogênicas e o Futuro do Nitrogênio
Devido ao seu ponto de fusão próximo ao zero Kelvin, o nitrogênio é amplamente utilizado em pesquisas com super ímãs e criogenia. Um estudo brasileiro recente utilizou a crioablação para extinguir células de câncer de mama. Essa versatilidade faz do nitrogênio um dos elementos essenciais para a vida no universo.
Ainda que o nitrogênio sozinho não sustente a vida, Antoine Lavoisier o chamou de Azoto. Em outros cantos do cosmos, pode haver formas de vida baseadas em nitrogênio em vez de carbono? Essa é uma questão interessante a se considerar.
A versatilidade do nitrogênio se estende a diversas áreas, desde a agricultura até a medicina. No setor agrícola, o uso de fertilizantes nitrogenados impulsiona a produção de alimentos, garantindo o suprimento para a crescente população mundial. No entanto, é crucial monitorar e controlar o uso desses fertilizantes para evitar a contaminação do solo e da água, garantindo a sustentabilidade ambiental.
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Na medicina, o nitrogênio líquido é utilizado para a conservação de materiais biológicos, como células e tecidos, além de ser essencial em procedimentos criocirúrgicos para tratar diversas condições, incluindo o câncer. Essa aplicação demonstra o potencial do nitrogênio em salvar vidas e melhorar a saúde humana.
Este conteúdo foi auxiliado por Inteligência Artificial, mas escrito e revisado por um humano.
Via TecMundo
