O nitrogênio é um macroelemento essencial para a vida por ser um dos principais componentes dos aminoácidos formadores de proteínas. Embora o nitrogênio seja um dos elementos mais abundantes da Terra, compondo cerca de 78% da atmosfera sob a forma de nitrogênio molecular gasoso (N2), a baixa reatividade química dessa molécula faz com que somente algumas bactérias presentes nas raízes de certas plantas sejam capazes de retirar nitrogênio molecular da atmosfera. Nesse processo, as bactérias transformam a molécula de N2 em compostos solúveis em água, passíveis de serem absorvidos e utilizados pelas plantas.

A partir do início do século XX, o ser humano aprendeu a converter o nitrogênio molecular da atmosfera em amônia (NH3), por meio da reação com H2, processo conhecido como Haber-Bosch. Com isso, houve a produção de grandes quantidades de adubos químicos contendo espécies solúveis de nitrogênio, essenciais para a agricultura moderna. Ao mesmo tempo que os adubos revolucionaram a agricultura, seu uso excessivo e indiscriminado tem acarretado sérios problemas ambientais. O adubo em excesso, ao ser arrastado pelas chuvas para as águas de rios e lagos, pode acarretar o crescimento descontrolado de algas, que cobrirão grandes superfícies de água.

a) Como é denominado o processo de crescimento descontrolado das algas, provocado pelo excesso de adubos em rios e lagos? Qual é a consequência desse crescimento descontrolado para a vida de seres fotossintetizadores subaquáticos?

b) Escreva a fórmula estrutural da molécula de nitrogênio molecular, N2. Indique a variação do número de oxidação do átomo de nitrogênio nas substâncias envolvidas na reação de obtenção de amônia pelo processo Haber-Bosch.

a) O processo é denominado eutrofização. O crescimento descontrolado das algas cria uma camada superficial desses seres em rios e lagos, o que dificulta ou impede a passagem de luz para as camadas mais inferiores. Nessas condições, seres fotossintetizadores subaquáticos realizam pouca ou nenhuma fotossíntese, o que os leva à morte.

b) A fórmula estrutural do nitrogênio molecular é:

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No processo Haber–Bosch, o nitrogênio sofre a seguinte mudança de Nox:

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Sendo assim, a variação do número de oxidação do nitrogênio é:

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