8/14/2019 fsica e Qumica a Ano 2

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A IMPORTNCIA DO AZOTO PARA OS SERES VIVOS

O crescimento das plantas requer um constante fornecimento de elementos essenciais sntese de tecido vivo. De entre esses elementos, os mais importantes so o carbono, ohidrognio, o oxignio e o azoto.

O dixido de carbono da atmosfera fornece, em parte, o carbono.A gua o principal fornecedor de hidrognio.A gua, o dixido de carbono e o oxignio da atmosfera fornecem o oxignio.

Apesar de o azoto ser o principal constituinte da atmosfera terrestre - quase 79% naforma de gs (N2), de tal modo que se pode dizer que as plantas vivem nele mergulhadas, o seufornecimento s plantas apresenta algumas dificuldades.

Poucos organismos so capazes de utilizar o azoto molecular (N2), pois as respectivasmolculas so muito estveis. Na molcula, os tomos de azoto esto ligados por uma ligaotripla muito forte, com uma elevada energia de ligao, sendo por isso muito difceis deseparar.

O processo atravs do qual o azoto capturado da atmosfera no estado gasoso (N 2) econvertido em formas teis para outros processos qumicos, tais como amonaco (NH3),nitrato (NO3-) e nitrito (NO2-) a fixao. Esta converso pode ocorrer atravs de vriosprocessos:

Fixao Biolgica

Algumas bactrias tm a capacidade de capturar molculas de azoto (N2) e transform-las em componentes teis para os restantes seres vivos. Entre estas, existem bactrias queestabelecem uma relao de simbiose com algumas espcies de plantas (leguminosas) ebactrias que vivem livres no solo. A simbiose estabelecida atravs do consumo de amonacopor parte das plantas; amonaco este que produzido pelas bactrias que vivem nos caulesdas mesmas plantas.

Fixao AtmosfricaA fixao atmosfrica ocorre atravs dos relmpagos, cuja elevada energia separa as

molculas de azoto e permite que os seus tomos se liguem com molculas de oxignioexistentes no ar formando monxido de azoto (NO). Este posteriormente dissolvido na guada chuva e depositado no solo.

A fixao atmosfrica contribui com cerca de 5-8% de todo o azoto fixado.

Fixao IndustrialAtravs de processos industriais (nomeadamente o processo de Haber-Bosch)

possvel produzir amonaco (NH3) a partir de azoto (N2) e hidrognio (H2). O amonaco produzido principalmente para uso como fertilizante cuja aplicao sustenta cerca de 40% dapopulao mundial.

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A PRODUO DE AMONACO

Em 1909, o qumico alemo Fritz Haber descobriu um processo de produo deamonaco que veio revolucionar o desenvolvimento da indstria dos fertilizantes.

O engenheiro qumico Carl Bosh transformou o processo piloto de Haber num processoindustrial capaz de produzir milhares de toneladas de amonaco por ano.

O processo de Haber utiliza a reaco entre o azoto e o hidrognio:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

Esta reaco de sntese do amonaco muito incompleta quando realizada emcondies de presso e temperatura ambientes. Para ter um rendimento aprecivel, tem de se

processar a presso e temperatura elevadas e na presena de um catalisador (ferro em p,com pequenas quantidades de xido de potssio e xido de alumnio).Mas mesmo nestas condies, o rendimento muito baixo.

AS MATRIAS-PRIMAS PARA A PRODUO DO AMONACO

Gs Natural ou petrleo, gua e Ar

Obteno do hidrognio (di -hidrognio)Pode ser obtido atravs da reaco entre o gs natural (CH4), ou outro hidrocarboneto

leve, com o vapor de gua. Processa-se em duas fases.

1- CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3H2 (g) (altas temperaturas)2- CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)

Do ponto de vista ambiental, este processo no considerado sustentvel devido semisses de CO2 para a atmosfera.

Pode tambm ser obtido como produto secundrio da refinao do petrleo. (Utilizaode energias no renovveis).

A produo a partir de energias renovveis ser um passo importante para a resoluode problemas ambientais e energticos.

Obteno do azoto (di-azoto)O ar a principal fonte de azoto.

Outro processo para obter industrialmente o azoto a destilao fraccionada do arlquido.

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O AMONACO, A SADE E O AMBIENTE

Ponto de congelao normal / C -75

Ponto de ebulio normal / C -33,4

Densidade do vapor em relao ao ar 0,589

Solubilidade em gua a 0C / gL-1 912,4

Concentrao a partir da qual se nota fortemente a sua presena 5 ppm

Concentrao a partir da qual produz irritao nos olhos e garganta 20-50 ppm

Concentrao a partir da qual intolervel 35 ppm

Concentrao a partir da qual altamente perigoso 500 ppm

Calor de vaporizao / KJ g -1 1,37

Riscos directos para a sade No estado gasoso muito irritante para as mucosas. Quando atinge as vias

respiratrias provoca espirros, espasmos brnquicos, queimaduras da mucosa nasal,

laringe e da faringe, quando atinge os olhos f-los lacrimejar podendo provocarconjuntivites.

Em soluo aquosa pode provocar queimaduras na pele e se ingerido pode provocarcorroso do tracto gastrointestinal.

O contacto de solues aquosas com a pele pode originar vermelhes e ulceraes dapele.

Poluio do meio ambiente Quando se liberta para a atmosfera reage com outras substncias, podendo formar-se

nitrato de amnio e sulfato de amnio matrias particuladas (pequenaspartculas slidas ou lquidas dispersas no ar) - cuja inalao extremamenteprejudicial para a sade.

Ao reagir com o oxignio do ar origina xidos de azoto, gases poluentes daatmosfera.