p- prvky Dusík
Umiestnenie v PSP
- 2. perióda, 15. skupina, V.A skupina
- p3 prvok
Elektrónová konfigurácia
7N: 1s2, 2s2, 2p3
7N: [2He]2s2, 2p3
Výskyt
- v čistej forme- 78% v atmosfére, sopečné plyny, plyny minerálnych vôd
- v zlúčeninách- amoniak, dusičnany, dusitany, bielkoviny...( čilský liadok NaNO3)
Význam:
- makrobiogénny prvok ( bielkoviny, nukleové kyseliny, odpadový produkt katabolizmu dusíkatých látok)
- do tela sa dostáva vo forme dusičnanov
Vlastnosti
- Výskyt vo forme dvojatómovej molekuly
- bezfarebný plyn, bez zápachu
- ľahší ako vzduch
- nehorľavý
- vo vode rozpustný
Reaktivita
- veľmi stabilný- pevná trojitá väzba
- za bežných podmienok takmer nereaktívny ( využíva sa na tvorbu dusíkovej inertnej atmosféry na potlačenie reaktivity iných látok)
- zlučovanie iba s prvkami s malou elektronegativitou
- tvorí vodíkové väzby (vďaka vysokej elektronegativite)
- s inými prvkami reaguje za vysokej teploty ( napr. kyslíka)
- max. oxidačné číslo V , minimálne -III ( nitridy)
- maximálna väzbovosť IV ( v amónnom katióne)
- jeho zlúčeniny sú veľmi reaktívne( výbušne za vzniku plynov)
Preprava
- oceľové nádoby so zeleným pruhom
Výroba
- frakčnou destiláciou skvapalneného vzduchu
Príprava
- napr. rozkladom dichrómanu amónneho (NH4)2Cr2O7 →Cr2O3 + N2 + 4H2O
Využitie
- inertná atmosféra
- pri zváraní
- balenie potravín
- žiarovky spolu s argónom
- kryoskopické chladenie- uchovávanie biologického materiálu ( spermie), vypaľovanie bradavíc
- výroba: dusíkatých látok ( amoniaku , kyselina dusičná, dusíkaté hnojivá)
Zlúčeniny
Amoniak
- vodný roztok sa nazýva čpavok
- bezfarebný plyn
- štipľavý nepríjemný zápach
- leptá sliznice, jedovatý, toxický
- ľahší ako vzduch
- ľahko skvapalniteľný ( TV -33°C)
- molekula polárna
- veľmi dobre rozpustný vo vode - s teplotou klesá
- tvorba vodíkových mostíkov medzi molekulami amoniaku
- má zásaditý charakter ( voľný elektrónový pár na N viaže H+, tvorba amónneho katiónu)
Využitie:
- rozpúšťadlo
- chladiace médium v skvapalnenej forme ( kedysi chladničky, štadióny)
- výroba polymérov, močoviny, výroba kyseliny dusičnej (viac ako 50% amoniaku)
- pohonná hmota
- redukčné činidlo
- športovci na povzbudenie dýchania
Výroba: Haberovo- Boschova metóda- priama syntéza plynného dusíka a vodíka, vysoký tlak a teplota, katalyzátor Fe
N2 + 3H2→ 2NH3
Príprava
NH4Cl + NaOH→ NaCl + NH3 + H2O
Vodný roztok amoniaku
- slabá zásada, obsahuje ióny NH4+ a OH-
- neutralizujeme ho účinkom kyselín ( vznik amónnych solí)- protolytické reakcie
- koordinačné reakcie- donor elektrónového páru
- amónne soli- väčšinou rozpustné vo vode, zahrievaním sa rozpadajú na amoniak a kyselinu, tuhé kryštalické látky, väzby iónové
Oxid dusný
- bezfarebný plyn s príjemným zápachom
- narkotické účinky ( pri väčšom používaní zlyhanie srdca, pľúc)
využitie:
- anestetikum (rajský plyn)
- hnací plyn v šľahačkách
- droga na diskotékach
- zvyšuje výkon motora
- skleníkový plyn, rozpad ozóny- súčasťou Kjötskeho protokolu
Oxid dusnatý
- bezfarebný plyn
- ľahko sa oxiduje na oxid dusičitý
- napr. v tele spôsobuje rozširovanie ciev
Oxid dusičitý
- plyn červenohnedej farby
- tvorí dimér N2O4( kvôli nespárenému elektrónu v molekule)
- toxický ( s oxidom dusnatým tvorí NOx)- kontaminanty prostredia, kašľanie a zhoršenie dýchania
- s vodou tvorí kyselinu dusitú a dusičnú
Noxy (NOx)
- NO, NO2
- zložky emisií a imisií, výfukových plynov aut a nadzvukových lietadiel
- spolu oxidmi síry spôsobujú kyslé dažde
Kyselina dusičná
- bezfarebná kvapalina
- na svetle sa rozkladá na oxidy a žltne ( uskladňovať v tmavej fľaši)
- najčastejšie sa predáva ako 63%
- má silné oxidačné účinky( závisia od koncentrácie HNO3, druhu oxidovanej látky, teploty), s kovmi netvorí vodík ale oxidy
- reaguje aj s ušľachtilými kovmi
zried. 8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
konc. 4 HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- oxiduje všetky kovy ( okrem Au a Pt)
- lúčavka kráľovská- zmes HCl: HNO3- 3:1 ( rozpúšťa zlato a platinu)
Výroba- katalytickou oxidáciou amoniaku
- N2 + 3H2 → 2NH3
- 4NH3 + 5O2 → 4NO+ 6H2O
- 2NO+ O2 →2NO2
- 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
Využitie
- pasivácia kovov( pri kontakte s konc.HNO3 sa chránia tvorbou oxidu( na povrchu
- výbušniny ( TNT, nitroglycerín)
- farbivá, hnojív, nyloniek,
- liečivá ( nitroglycerín- prvá pomoc pri infarkte)
- v organike spolu so sírovou na nitráciu zlúčenín( nitračná zmes)
HNO3 + 2H2SO4→ NO2+ + H3O+ + 2HSO4- dusičná je v tomto prípade bázou
- nábytkárstvo- zmena farby dreva
Chlorid amónny( salmiak)
- náplň do suchých monočlánkov
- liečivá
- posypanie snehu salmiakom aby sa neroztopil ( na lyžiarskej trati)
- E510- vylepšuje múku, upravuje kyslosť, zvýrazňuje chuť cukroviniek
Síran amónny, dusičnan amónny, dusičnan draselný
- hnojivá, oxidačné činidlá, výbušniny
Uhličitan amónny
- cukrárenské droždie- kyprenie cesta
- kedysi ako vonná soľ na prebratie ľudí, ktorí stratili vedomie
Močovina
- plasty, hnojivá, krmivá
- bielenie zubov, zlepšuje chuť v cigaretách
- kondicionér na vlasy
- zimné posypy ( v miestach kde by NaCl spôsobovala korózie)
Azid sodný
- výbušnina s rýchlym účinkom ( airbag v aute)