Urano in Astronomia

Ad una temperatura così bassa tutti i gas (eccetto forse idrogeno, elio ed argo) dovrebbero condensarsi all’esterno dell’atmosfera; tuttavia studi recenti hanno provato l’esistenza di una grande quantità di metano nell’atmosfera del pianeta e ciò induce a ritenere che la sua temperatura sia molto più alta di quella risultante per via puramente teorica. Per quanto riguarda le caratteristiche più interessanti di Urano, bisogna ricordare innanzitutto che l’asse di rotazione giace quasi sul piano dell’eclittica (l’inclinazione è infatti inferiore ai 10°); inoltre la rotazione avviene in senso opposto a quello tipico di tutti gli altri membri del sistema solare. 

Urano possiede cinque piccoli satelliti aventi diametri inferiori ai 1600 chilometri e piani orbitali prossimi a quello dell’equatore del pianeta (dunque perpendicolari al piano dell’eclittica); essi si muovono intorno ad Urano nella stessa direzione in cui ruota il pianeta, cioè in senso retrogrado. UREA. H2N¨CO¨NH2, peso molecolare 60,06, solido cristallino incolore, punto di fusione 13277 °C, sublima senza decomporsi sotto vuoto alla temperatura di fusione, densità 1,335. 

Il riscaldamento al di sopra del punto di fusione a pressione atmosferica ne determina la decomposizione, con produzione di NH3, acido isocianico HNCO, acido cianurico (HNCO)3, biureto NH2CONH/ONH2 e altri prodotti. Conosciuta anche come carbammide, I’urea è molto solubile in H2O, solubile in alcol e leggermente solubile in etere. Il composto fu scoperto da Rouelle nel 1773 come uno dei costituenti dell’urina. Storicamente fu il primo composto organico ad essere sintetizzato a partire da ingredienti inorganici. Tale risultato fu ottenuto da Wohler nel 1828. Passò comunque un secolo prima che il composto fosse prodotto su larga scala. A causa della reattività e versatilità dei suoi derivati; l’urea è un composto chimico prodotto in grandi quantità. 
Il composto ed i suoi derivati sono ampiamente usati nel campo dei fertilizzanti, dei prodotti farmaceutici (ad esempio barbiturici) e delle resine e plastiche sintetiche/uretani). Benché esistano varie possibilità per condurre il processo di sintesi dell’urea, la reazione principale consiste nel combinare NH3 e CO2, come primo passaggio, per formare carbammato di ammonio e, come secondo passaggio, nel disidratare il carbammato di ammonio per produrre urea: 

1. 2NH3 + CO2 / NH2COONH4, 
2. NH2COONH4 / NH2CQNH2 + H2O. 

Il processo è complicato a causa dell’elevato potere corrosivo dei reattivi e generalmente richiede reattori rivestiti di piombo, titanio, zirconio, argento o acciaio inossidabile. Il secondo passaggio . del processo richiede una temperatura di circa 200 °C per ottenere la disidratazione del carbammato di ammonio. La pressione di processo varia dalle 160 alle 250 atmosfere. Solo circa metà del carbammato di ammonio viene disidratata nel primo passaggio. Perciò l’eccesso di carbammato, dopo separazione dall’urea, deve essere riciclato al reattore dell’urea od usato per altri prodotti, quali la produzione di solfato d’ammonio. Alcune delle reazioni dell’urea e dei suoi derivati sono: 

1) in qualità di base monovalente debole, l’urea forma sa1i stabili, quali il nitrato di urea CO(NH2)2¨HNO3 e l’ossalato di urea 2CO(NH2)2¨H2C2O4; 
2) l’urea reagisce con l’acido malonico per dare acido barbiturico CO(NHCO)2CH2, i cui derivati sono i barbiturici (farmaci sedativi); 

1. 1. Con gli alcoli l’urea reagisce per dare gli uretani;
   2. Con la formaldeide, l’urea produce la formilurea, che può essere usata come fertilizzante ad azione prolungata ed anche come materia prima per adesivi e plastiche; 
   3. Con perossido d’idrogeno, l’urea forma un utile agente ossidante cristallino; 
   4. Con gli alcani a catena lineare, l’urea forma complessi cristallini (clatrati) che vengono usati nell’industria petrolifera per separare gli idrocarburi a catena lineare da quelli a catena ramificata, 
   5. per riscaldamento rapido a circa 350-°C in un letto fluido a pressione atmosferica l’urea si decompone in acido isocianico e NH3. Questi ultimi prodotti, per passaggio su un catalizzatore a 400 °C, danno melammina (NCH2)3, che è la triammide dell’acido cianurico ed è ampiamente usata nelle materie plastiche; 

con acidi o basi, l’urea si idrolizza, formando NH3 e .LCO2. L’idrolisi in soluzione acquosa è accelerata dalla presenza di ureasi (un enzima). Questa reazione è frequentemente usata per la determinazione quantitativa dell’urea.