Categoria: Química Publicada: 21 de Fevereiro de 2014
As plantas não obtêm o seu nitrogénio directamente do ar. Embora o nitrogênio seja o elemento mais abundante no ar, cada átomo de nitrogênio no ar é ligado triplamente a outro átomo de nitrogênio para formar nitrogênio molecular, N2. Esta ligação tripla é muito forte e muito difícil de quebrar (é necessária energia para quebrar ligações químicas enquanto que a energia só é libertada quando as ligações são formadas). Como resultado, embora o nitrogênio no ar seja muito comum, é energeticamente desfavorável para uma planta dividir a molécula de nitrogênio a fim de obter os átomos brutos que ela pode usar. A forte ligação tripla de N2 também torna difícil a reação do nitrogênio molecular com a maioria das outras substâncias químicas. Isto é, de fato, parte da razão pela qual existe tanto nitrogênio no ar para começar. Além disso, a estabilidade e simetria da molécula de nitrogênio torna difícil que diferentes moléculas de nitrogênio se liguem umas às outras. Esta propriedade significa que o nitrogênio molecular pode ser resfriado a temperaturas muito baixas antes de se tornar líquido, levando o nitrogênio líquido a ser um líquido criogênico muito eficaz.
O ato de quebrar os dois átomos em uma molécula de nitrogênio é chamado de “fixação de nitrogênio”. As plantas obtêm o nitrogênio que necessitam do solo, onde já foi fixado por bactérias e arquebactérias. Bactérias e arquáceas no solo e nas raízes de algumas plantas têm a capacidade de converter nitrogênio molecular do ar (N2) em amônia (NH3), rompendo assim a dura tripla ligação do nitrogênio molecular. Tais organismos são chamados de “diazotrofos”. A partir daqui, vários microorganismos convertem a amônia em outros compostos nitrogenados que são mais fáceis de usar pelas plantas. Desta forma, as plantas obtêm o seu nitrogénio indirectamente do ar através de microrganismos no solo e em certas raízes de plantas. Note que os raios e a radiação solar de alta energia também podem dividir a molécula de nitrogênio e, portanto, também fixam o nitrogênio no ar. Contudo, a quantidade de nitrogênio fixada por raios e radiação solar é insignificante em comparação com a quantidade fixada por diazotrofas no solo e nas raízes. No seu livro Nitrogen Fixation, John Postgate afirma,
A fixação de nitrogênio – a conversão do nitrogênio atmosférico em uma forma que as plantas podem usar – é um processo fundamental para a agricultura mundial. Ela surge como consequência de actividades espontâneas, antropogénicas e biológicas. A existência e a importância do componente biológico são reconhecidas há mais de um século, mas os avanços científicos das últimas décadas alteraram radicalmente a nossa compreensão da sua natureza e mecanismos.
Topics: air, ammonia, atmosphere, diazotroph, nitrogen, nitrogen fixation, plants