O gás mais abundante do planeta é o nitrogênio, que ocupa cerca de quatro quintos da atmosfera terrestre. Este elemento foi isolado e reconhecido como uma substância específica durante as primeiras investigações aéreas.
Carl Wilhelm Scheele, um químico sueco, mostrou em 1772 que o ar é uma mistura de dois gases, um dos quais ele chamou de "ar de fogo" (oxigênio), porque suportava a combustão e o outro de "ar sujo" (nitrogênio), porque era o que restava depois que o "ar de fogo" se exauria.
Na mesma época, o nitrogênio também foi reconhecido por um botânico escocês, Daniel Rutherford (que foi o primeiro a publicar suas descobertas), pelo químico britânico Henry Cavendish e pelo clérigo e cientista britânico Joseph Priestley, que junto com Scheele, obteve reconhecimento pela descoberta do oxigênio (Sanderson, 2017).
Quais gases constituem a atmosfera do planeta?
A atmosfera é composta por uma mistura de vários gases diferentes, em diferentes quantidades. Os gases permanentes cujas percentagens não mudam de dia para dia são; nitrogênio, oxigênio e argônio.
O nitrogênio representa 78% da atmosfera, o oxigênio 21% e o argônio 0,9%. Gases como dióxido de carbono, óxidos nitrosos, metano e ozônio são gases residuais que constituem cerca de um décimo de um por cento da atmosfera (NC Estate University, 2013).
Portanto, achamos que o nitrogênio e o oxigênio constituem cerca de 99% dos gases na atmosfera.
Os gases restantes, como dióxido de carbono, vapor de água e gases nobres como argônio, são encontrados em proporções muito menores (BBC, 2014).
O vapor d'água é o único cuja concentração varia de 0-4% da atmosfera dependendo de onde se encontra e da hora do dia.
Em regiões áridas e frias, o vapor d'água normalmente representa menos de 1% da atmosfera, enquanto nas regiões tropicais úmidas o vapor d'água pode representar quase 4% da atmosfera. O teor de vapor de água é muito importante na previsão do tempo.
Os gases de efeito estufa, cujos percentuais variam diariamente, sazonalmente e anualmente, possuem propriedades físicas e químicas que os fazem interagir com a radiação solar e a luz infravermelha (calor) liberada da Terra, para afetar o balanço energético do globo.
Esta é a razão pela qual os cientistas estão monitorando de perto o aumento observado nos gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano, pois embora sejam pequenos em quantidade, eles podem afetar fortemente o balanço global de energia e temperatura. ao longo do tempo (NASA, SF).
Gás nitrogênio
O nitrogênio é essencial para a vida na Terra, pois é um componente composto de todas as proteínas e pode ser encontrado em todos os sistemas vivos.
Os compostos de nitrogênio estão presentes em materiais orgânicos, alimentos, fertilizantes, explosivos e venenos. O nitrogênio é crucial para a vida, mas em excesso também pode ser prejudicial ao meio ambiente.
Nomeado após a palavra grega nitron, que significa "refrigerante nativo", e gene, que significa "formar", o nitrogênio é o quinto elemento mais abundante no universo.
Conforme mencionado, o gás nitrogênio constitui 78 por cento do ar da Terra, de acordo com o Laboratório Nacional de Los Alamos, Califórnia, EUA. Por outro lado, a atmosfera de Marte é apenas 2,6 por cento de nitrogênio.
A estrutura da molécula de nitrogênio tem uma ligação tripla. Isso torna muito difícil sua decomposição e confere a ele um certo caráter de gás inerte.
É comum que químicos trabalhem em atmosferas saturadas de nitrogênio para obter condições de baixa reatividade (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ciclo de nitrogênio
O nitrogênio, assim como a água e o carbono, é um recurso natural renovável que é substituído por meio do ciclo do nitrogênio.
O ciclo do nitrogênio, no qual o nitrogênio atmosférico é convertido em diferentes compostos orgânicos, é um dos processos naturais mais cruciais para a sustentação dos organismos vivos.
Durante o ciclo, as bactérias no solo processam ou "fixam" o nitrogênio atmosférico em amônia, que as plantas precisam para crescer.
Outras bactérias convertem amônia em aminoácidos e proteínas. Assim, os animais comem as plantas e consomem a proteína.
Compostos de nitrogênio retornam ao solo por meio de dejetos animais. A bactéria converte o nitrogênio residual em gás nitrogênio, que retorna à atmosfera.
Ciclo do nitrogênio
Em um esforço para fazer as safras crescerem mais rápido, as pessoas usam nitrogênio em fertilizantes.
No entanto, o uso excessivo desses fertilizantes na agricultura tem consequências devastadoras para o meio ambiente e a saúde humana, pois tem contribuído para a contaminação das águas subterrâneas e superficiais.
De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), a poluição de nutrientes causada pelo excesso de nitrogênio e fósforo no ar e na água é um dos problemas ambientais mais comuns, caros e desafiadores (Blaszczak-Boxe, 2014).
Os compostos de nitrogênio são o principal componente na formação de ozônio no nível do solo. Além de causar problemas respiratórios, compostos de nitrogênio na atmosfera contribuem para a formação de chuva ácida (Oblack, 2016).
Referências
- (2014). A atmosfera da Terra. Recuperado de bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, 22 de dezembro). Fatos sobre o nitrogênio. Recuperado de livescience.com.
- (SF). Composição Atmosférica. Recuperado de science.nasa.gov.
- NC Estate University. (2013, 9 de agosto). Composição da atmosfera. Recuperado de ncsu.edu.
- Oblack, R. (2016, 3 de fevereiro). Nitrogênio - gases na atmosfera. Recuperado de thinkingco.com.
- Royal Society of Chemistry. (2017). Azoto. Recuperado de rsc.org.
- Sanderson, RT (2017, 12 de fevereiro). Nitrogênio (N). Recuperado do britannica.com.