DUSÍK (N) § objeven v roce 1772 Danielem Rutherfordem (1749-1819). § je nehořlavý (proto název dusík – „dusí plamen“) § řadí se do pravé části periodické tabulky k nepřechodným prvkům (pentely spolu s P, As, Sb a Bi). § malá reaktivita § velmi významný biogenní prvek, slouží jako stavební prvek bílkovin. název Dusík Tekutý dusík Molekula dusíku (trojná vazba) latinsky Nitrogenium anglicky Nitrogen značka N protonové číslo 7 relativní atomová hmotnost 14,00674 elektronová konfigurace [He] 2s^22p^3 teplota tání -210,1°C teplota varu -195,79°C skupina 15 (V.A) perioda 2 skupenství (při 20°C) plynné oxidační čísla ve sloučeninách -3, +1, +2, +3, +4, +5 Vlastnosti dusíku § bezbarvý, dvouatomový plyn bez zápachu a chuti. § velmi málo reaktivní, protože jeho molekuly jsou tvořeny dvěma atomy vzájemně vázanými velice pevnou trojnou vazbou, která je příčinnou jeho malé reaktivity. § Molekulový dusík je tedy velmi stabilní a štěpí se až za vysokých teplot (asi 4000 °C). Díky této vlastnosti se dusík využívá k vytváření inertní atmosféry. § Naopak atomový dusík je velmi reaktivní. Díky své vysoké elektronegativitě se může podílet na tvorbě vodíkových můstků. § Přírodní N je tvořen 2 izotopy: ^14N (99,634 %) a ^15N (0,366 %) § Reaktivita dusíku roste s rostoucí teplotou, kdy se přímo slučuje s Be, s kovy alkalických zemin, B, Al, Si a Ge za vzniku nitridů. Za žáru s vodíkem vzniká NH[3] a s koksem dikyan (CN)[2]. § Dusík se váže téměř se všemi prvky periodické tabulky s výjimkou vzácných plynů (kromě Xe). § Vaznost dusíku je maximálně 4, i když jsou známy struktury, ve kterých má atom N koordinační číslo 6 nebo 8. Laboratorní příprava V laboratoři se dusík připravuje tepelným rozkladem dusitanu amonného (NH[4]NO[2]). (NH[4]NO[2]) → N[2] + 2H[2]O Průmyslová výroba Průmyslově se dusík vyrábí frakční destilací zkapalněného vzduchu. Výskyt § vyskytuje se převážně volný ve vzduchu, kde ho tvoří 78 obj. %, ale i vázaný § I přes jeho malou reaktivitu je dusík vázán v celé řadě přírodních sloučenin – soli kyseliny dusičné – NaNO[3] – čilský ledek. Použití · skladuje se a převáží stlačený v ocelových lahvích označených zeleným pruhem, se používá především k výrobě amoniaku (NH[3]), kyseliny dusičné (HNO[3]) a různých průmyslových hnojiv, například chilský ledek (NaNO[3] – dusičnan sodný), dusičnan amonný (NH[4]NO[3]), atd. Díky své malé reaktivitě se využívá také k vytváření inertní atmosféry (použití např. při skladování velmi reaktivních alkalických kovů). · Dezoxidovaný dusík se v chemickém průmyslu také používá pro inertizaci zařízení a jako balicí plyn E 941 v potravinářství. Přímá vysokotlaká syntéza čpavku z dusíku a vodíku na železném katalyzátoru, podle Habera a Boshe, je jednou z nejdůležitějších chemických výrob vůbec. Za její praktické zvládnutí byl Fritz Haber oceněn Nobelovou cenou za chemii 1918. · Amoniak slouží jako hnojivo a chladivo, ale zejména jako základní surovina pro celou řadu dalších chemických výrob, z nichž nejdůležitější je výroba kyseliny dusičné a jejich solí, močoviny a kyanovodíku. Čpavek společně s kyselinou sírovou tvoří dodnes základ moderní průmyslové chemie. Sloučeniny 1. bezkyslíkaté sloučeniny NH[3] - amoniak bezbarvý a štiplavý plyn, který leptá sliznici NH[4]Cl - chlorid amonný (salmiak) používá se při pájení a v suchých bateriových článcích (NH[4])[2]SO[4] - síran amonný průmyslové hnojivo NH[4]NO[3] - dusičnan amonný průmyslové hnojivo ledek amonný s vápencem (směs NH[4]NO[3] a CaCO[3]) (NH[4])[2]CO[3] - uhličitan amonný součást kypřících prášků amidy - aniont NH[2]^-, např. NaNH[2] imidy - aniont NH^2-, např. CaNH nitridy - aniont N^3-, např. BN NCl[3] - chlorodusík NI[3] - jododusík HN[3] - kyselina azidovodíková nestálá explozivní kapalina 2. kyslíkaté sloučeniny a) oxidy N[2]O - oxid dusný tzv. "rajský plyn" používaný při operacích k anestezii NO - oxid dusnatý bezbarvý N[2]O[3] - oxid dusitý NO[2] - oxid dusičitý hnědočervený plyn, který má charakteristický zápach; silně jedovatý b) kyseliny HNO[2] - kyselina dusitá slabá kyselina HNO[3] - kyselina dusičná silná kyselina; uchovává se v tmavých lahvích, protože se působením světla rozkládá c) soli kyseliny dusičné (NO[3]^-) KNO[3] – dusičnan draselný (draselný ledek) průmyslové hnojivo NaNO[3] – dusičnan sodný (chilský ledek) průmyslové hnojivo NH[4]NO[3] – dusičnan amonný (amonný ledek) průmyslové hnojivo