Dusík a fosfor

Dusík

Výskyt

Dusík se vyskytuje volný v atmosféře jako N2 78% nebo vázaný, v živých organismech, kde je např. v bílkovinách či nukleových kyselinách.

Vlastnosti

Dusík je bezbarvý plyn bez zápachu, není jedovatý, dá se zkapalnit a ztužit, ve všech třech skupenstvích je molekula N2. Mezi atomy dusíku v molekule dusíku je trojná vazba (inertní-> neslučivý). Z velké stability N2 vyplývá, že je dusík málo reaktivní, reaguje až při vysokých teplotách a v přítomnosti katalyzátorů. Je lehčí než vzduch a rozpustný ve vodě. Má největší disociační energii. Je také nehořlavý, nepodporuje hoření a z většinou látek reaguje až za vyšších teplot.

Výroba

Průmyslově se vyrábí frakční destilací kapalného vzduchu. Stlačit a ochladit 196% (196o teplota varu dusíku).

Příprava

NH4NO2 → N2 + 2 H2O (tepelný rozklad)

Použití

Inertní atmosféra (při přečerpávání pohonných hmot), baleny léky, brambůrky, nadýchaná lučina. Výroba amoniaku (chemická surovina), chlazení, náplň airbagů:

NaN3 -> N2 + Na

Přeprava v tlakových lahvích se zeleným pruhem (zelený pruh i oxid uhličitý). Směs: bizon (N a CO2 )

Sloučeniny dusíku

A, BEZKYSLÍKATÉ

Amoniak NH3

-nejznámější: čpavek

Vlastnosti

-bezbarvý, toxický plyn s charakteristickým zápachem, snadno zkapalnitelný

-ve vodě velmi dobře rozpustný (polární molekula nebo vytváří vodíkové můstky s vodou, polární molekula má dipólový moment > 0)

-středně silná zásada (-> slabé)

-fenolftalein -> barvivo do červena

-příčina zásaditosti -> volný elektronový pár na N

NH3 + H2O → NH4+ + OH–

Výroba

Haber-Boschova syntéza

N2 + 3 H2 → 2 NH3 (katalyzátor: ocelové pruty)

Použití

-výroba kyseliny dusičné (NO) a jiných dusíkatých sloučenin

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O (na platinových destičkách)

-hnojiva NH4NO3 , (NH4)2 SO4

-chladící látka (chlazení ledu)

Příprava

-z amonných solí: NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

Amonné soli

VZNIK: NH3 + kyselina (H2CO3, H2SO4, HNO3)

NH3 + HCl -> NH4Cl

POUŽITÍ: při pájení kovů (tavidlo), elektrolyt v suchých článcích, v medicíně (bolesti nervového původu), chladící a čistící směsi

Další:

NH3 + H2CO3 -> (NH4)2CO3 (kypřící prášek)

NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4 (průmyslové hnojivo)

NH3 + H2NO3 -> NH4NO3 (k výrobě třaskavin)

B, KYSLÍKATÉ

OXIDY

N2O -oxid dusný

NO -oxid dusnatý

NO2 -oxid dusičitý

N2O5 -oxid dusičný

Oxid dusný N2O

-málo reaktivní, inhalační narkotikum „rajský plyn“, není toxický, ve vodě rozpustný, ale nereaktivní

Oxid dusičný N2O5

Mučavka královská

-směs kyseliny dusičné s kyselinou chlorovodíkovou v poměru 1:3

-atomární chlor je silné oxidační činidlo

-rozpouští zlato a platinové kovy

Výroba

N2 + 3 H2 → 2 NH3

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

2 NO + O2 → 2 NO2

4 NO2 + O2 + 2 H2O → 4 HNO3

Dusičnan draselný KNO3

Použití (dusičnanu draselného)