![Page 1: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/1.jpg)
GRUPO DEL NITROGENOGRUPO DEL NITROGENO
![Page 2: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/2.jpg)
Diagrama de Frost de Diagrama de Frost de los elementos del los elementos del grupo del nitrógeno grupo del nitrógeno en disolución ácida.en disolución ácida.
![Page 3: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/3.jpg)
N278 % de la atmósfera
ΔH = 945 kJ/mol
Diagrama de orbitales moleculares
E(N≡N) ~ 6 E(N-N)E(C≡C) ~ 2.5 E(C-C)
N2(g) 2 N(g) K25 C=10-120
Azote
-No polar-Electroafinidad muy negativa (HOMO-LUMO)-Energía de ionización ~ Ar N2=15.58 ev Ar=15.75 ev
LiMetales de transición
Bacterias dN N = 1.0975 Å (dN-N = 1.460 Å)
![Page 4: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/4.jpg)
OBTENCION DE NOBTENCION DE N22
DESTILACION DE AIRE
![Page 5: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/5.jpg)
FOSFORO y BISMUTOFOSFORO y BISMUTO
FOSFORO NEGROFOSFORO NEGROBISMUTOBISMUTO
P4
FOSFORO BLANCOFOSFORO BLANCO
![Page 6: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/6.jpg)
Proceso Haber-Bosch (1914)
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
ΔHo = -46.2 kJ/mol ΔSo = -99 J/K.mol
(15%)
cat.
P, T
Catalizador: Fe
ACTIVACION DE NITROGENO
T: 450-650 C P:200-600 atm
170x106 ton/año
K25=103 atm-2
![Page 7: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/7.jpg)
Aplicaciones del amoníacoAplicaciones del amoníaco
(NH2)2CO
![Page 8: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/8.jpg)
CICLO DEL NITROGENOCICLO DEL NITROGENO
![Page 9: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/9.jpg)
Proceso Natural
N2 + 8 e- + 8 H+ + 16 Mg-ATP 2 NH3 + H2 + 16 Mg-ADP + 16 Pi
MedioMedio EjemplosEjemplos
Plantas leguminosas (alfalfa, trébol, soja, Plantas leguminosas (alfalfa, trébol, soja, etc.)etc.)
RhizobiumRhizobium
Otras plantasOtras plantas CianobacteriaCianobacteria ( (Anabena azollaeAnabena azollae, , A. variabilisA. variabilis))
No simbióticos (suelo)No simbióticos (suelo) ClostridiumClostridium ( (Cl. PasteurianumCl. Pasteurianum1,21,2), ), DesulfovibrioDesulfovibrio (anaerobios), (anaerobios), Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae33 (anaerobio (anaerobio facultativo) facultativo) Azotobacter (A. vinelandiiAzotobacter (A. vinelandii1-31-3) ) (aeróbico)(aeróbico)
1Proteina-FeFe 2Proteina-FeV 3Proteina-FeMo
enz.
ACTIVACION DE N2
![Page 10: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/10.jpg)
¿Cómo hace la naturaleza?H2O + CO2 + Luz → C6H12O6 + O2
Bacteria
ATP, NAPDH, NADH
NADPH + H+ + 2Fdox → NADP+ + 2Fdred + 2H+
N2 + 8 e- + 8 H+ + 16 Mg-ATP 2 NH3 + H2 + 16 Mg-ADP + 16 PO4-
4H2O + N2 + Luz 2NH3 + 2 O2 + H2
Reductores celulares
Energía
Nitrogenasa
3 N2/ s / enz !!LeghemoglobinO2✖
planta
Bacteria
N2 , H2OLuz
NH3Ez aa, NH4+
Eficiencia: 75%Simbiosis
![Page 11: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/11.jpg)
NitrogenasaNitrogenasa
Una de las 4 subunidades de la nitrogenasa de Azotobacter Vinelandii
Sitios activos de S (amarillo), Mo (celeste) y Fe Violeta)
![Page 12: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/12.jpg)
Caracterización de la Enzima NITROGENASA
Ribbe, M. Chem. Rev. 2004, 104, 1159
Rees, D. Science, 1993, 260 792
Durrant, M. C. Biochemistry 2004, 43, 6030
[Fe3+Fe2+6Mo4+]
[Fe3+3Fe2+
4Mo4+]
![Page 13: GRUPO DEL NITROGENO. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del nitrógeno en disolución ácida. Diagrama de Frost de los elementos del grupo del](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061418/5665b4b81a28abb57c938189/html5/thumbnails/13.jpg)
¿Qué dice la termodinámica?
ΔGo= -16 kJ/mol
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
No ocurre a T y P ambientes
Ea
ΔGo
Coordenada de reacción
En
erg
ía
N2 (g) + 2H+ 3H2O (l) 2NH4+ +3/2O2(g)
ΔGo= 633 kJ/mol
ΔGo= 870 kJ/mol
pH=7
350 kJ/mol
N2 (g) + 2H+ 4H2O (l) 2NH4+ + 2O2(g) + H2