Nitrogen

O nitrogênio ocupa a posição sete na tabela periódica, simbolizado por N. Como não metal, é o elemento mais leve do grupo 15, conhecido como pnicogênios. Em toda a Via Láctea e no nosso Sistema Solar, é o sétimo elemento mais abundante. Em condições normais, dois átomos de nitrogênio se ligam formando um gás diatômico incolor e inodoro chamado N₂. Esse gás compõe cerca de 78% da atmosfera terrestre, mais do que qualquer outro químico no ar. Como seus compostos tendem a ser voláteis, o nitrogênio é relativamente escasso na crosta sólida do planeta. O médico escocês Daniel Rutherford isolou o nitrogênio pela primeira vez em 1772, chamando-o de "ar nocivo". Na mesma época, Carl Wilhelm Scheele e Henry Cavendish o estudaram de forma independente. Em 1790, o químico francês Jean-Antoine-Claude Chaptal propôs o nome "nitrogène", já que o elemento aparecia no ácido nítrico e nos nitratos. Antoine Lavoisier preferia "azote", do grego "sem vida", porque o gás sufoca os seres vivos. Esse nome se manteve em muitas línguas e aparece em termos ingleses como hidrazina, azidas e compostos azo. A maior parte do nitrogênio gasoso comercial vem do ar, usando adsorção por oscilação de pressão. Cerca de dois terços dessa produção servem como gás inerte e livre de oxigênio para usos como embalagens de alimentos; grande parte do restante se torna nitrogênio líquido para criogenia. O nitrogênio é central para muitos compostos industriais: amônia, ácido nítrico, nitratos orgânicos (usados em propelentes e explosivos) e cianetos. A ligação tripla da molécula de N₂ é extremamente forte — a segunda mais forte entre moléculas diatômicas, atrás apenas do monóxido de carbono — o que torna sua conversão em compostos úteis difícil tanto para organismos quanto para a indústria. No entanto, essa mesma ligação significa que queimar, explodir ou decompor compostos de nitrogênio libera grandes quantidades de energia. A amônia sintética e os nitratos são fertilizantes industriais essenciais, e os nitratos fertilizantes são grandes poluentes que causam eutrofização em cursos d'água. Além de fertilizantes e armazenamento de energia, o nitrogênio aparece em compostos orgânicos que vão desde aramidas (usadas em tecidos de alta resistência) até cianoacrilato (a base da supercola). Todo organismo vivo contém nitrogênio, principalmente em aminoácidos (e, portanto, proteínas), ácidos nucleicos (DNA e RNA) e na molécula de energia adenosina trifosfato. O corpo humano tem cerca de 3% de nitrogênio em massa, sendo o quarto elemento mais abundante depois de oxigênio, carbono e hidrogênio. O ciclo do nitrogênio descreve como o elemento se move do ar para a biosfera e compostos orgânicos, e depois de volta para a atmosfera. O nitrogênio é um componente de todas as principais classes de fármacos, incluindo antibióticos. Muitos medicamentos são imitações ou pró-fármacos de moléculas sinalizadoras naturais que contêm nitrogênio: por exemplo, os nitratos orgânicos nitroglicerina e nitroprussiato regulam a pressão arterial ao se metabolizarem em óxido nítrico. Outros fármacos notáveis contendo nitrogênio — como a cafeína natural e a morfina, ou as anfetaminas sintéticas — atuam em receptores de neurotransmissores em animais. Compostos de nitrogênio são conhecidos há milênios. O cloreto de amônio era familiar a Heródoto, e na Idade Média os alquimistas já conheciam bem o ácido nítrico (que chamavam de aqua fortis, ou "água forte"), bem como sais de amônio e nitrato. A mistura de ácidos nítrico e clorídrico era conhecida como água régia ("água real"), apreciada por sua capacidade de dissolver ouro. O elemento em si foi descoberto em 1772 pelo médico escocês Daniel Rutherford, que o chamou de "ar nocivo". Embora não o tenha reconhecido como um elemento químico distinto, ele o diferenciou claramente do "ar fixo" de Joseph Black (dióxido de carbono). Rutherford entendeu que o ar continha um componente que não sustentava a combustão, mesmo que não percebesse que era um elemento. Na mesma época, Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish e Joseph Priestley também o estudaram, referindo-se a ele como "ar queimado" ou "ar flogisticado". Antoine Lavoisier o chamou de "ar mefítico" ou "azote", da palavra grega para "sem vida", porque sufoca. Em nitrogênio puro, os animais morriam e as chamas se apagavam. Embora o inglês não tenha adotado o nome de Lavoisier — já que todos os gases, exceto o oxigênio, são asfixiantes ou tóxicos — ele persiste em muitas línguas (francês, italiano, português, polonês, russo, albanês, turco e outras; alemão Stickstoff e holandês stikstof também significam "substância sufocante"). Ele também sobrevive em nomes ingleses de compostos de nitrogênio como hidrazina e azidas, e inspirou o termo "pnicogênios" para o grupo liderado pelo nitrogênio, do grego "sufocar". A palavra inglesa "nitrogen" (1794) veio do francês nitrogène, cunhado em 1790 por Jean-Antoine Chaptal. Ele o formou a partir de nitre (nitrato de potássio, também chamado salitre) e o sufixo -gène ("produtor"), do grego -genes ("gerado"). Chaptal queria dizer que o nitrogênio é a parte essencial do ácido nítrico, que por sua vez vinha do nitre. Anteriormente, o nitre havia sido confundido com o "natrão" egípcio (carbonato de sódio), chamado νίτρον (nitron) em grego, que apesar do nome não continha nitrato. Os primeiros usos militares, industriais e agrícolas de compostos de nitrogênio dependiam do salitre (nitrato de sódio ou potássio), mais notadamente na pólvora.