Dusík a fosfor

Dusík Plyn Bezbarvý, bez chuti a zápachu Vyskytuje se v dvouatomových molekulách N2 Molekuly dusíku extremně stabilní Příprava: reakce dusitanů s amonnými ionty Výroba: frakční destilace zkapalněného vzduchu (78 %) Použití: Výroba amoniaku Inertní atmosféra Chladivo

Amoniak – NH3 Plyn Štiplavě páchnoucí, dráždivý, toxický Dobře rozpustný ve vodě (1 185 l/1 l H2O při 0 °C), vodný roztok označován jako čpavková voda – alkalický Příprava: zahřívání zalkalisovaných roztoků amonných solí Výroba: Haber-Boschova synthesa Použití: Hnojiva (dusičnan , fosforečnan a síran amonný) Synthesa močoviny (hnojivo) Polymery (nylon, polyurethany, polyamidy) Synthesa kyseliny dusičné a dusičnanů

Oxidy dusíku Oxid dusný – azoxid – N2O Oxid dusnatý – NO Hnací plyn do domácího přístroje na výrobu šlehačky Narkotické účinky (rajský plyn) – použití jako anestetikum Oxid dusnatý – NO Meziprodukt pro synthesu kyseliny dusičné Vzniká katalysovaným spalováním amoniaku v proudu kyslíku Oxid dusičitý – NO2 Plyn Toxický, červenohnědý Vzniká samovolnou oxidací NO Dimeruje Ve vodě disproporcionuje na kyseliny dusičnou a dusitou Způsobuje dýchací potíže a kyselé deště

Kyselina dusičná Silná jednosytná kyselina Silné oxidační činidlo, při reakcích se obvykle redukuje na NO, nebo NO2, dle koncentrace kyseliny Některé kovy (např. Fe, Cr, Al) se dobře rozpouští ve zředěné kyselině, v koncentrované se pasivují Koncentrovaná: 68% (hm.) Samovolný rozklad – žluté zbarvení Výroba: Zavádění oxidu dusičitého do vody za přístupu kyslíku Použití: Výroba dusičnanu amonného Převádění pevných látek do roztoku (dusičnany velmi dobře rozpustné ve vodě) Lučavka královská (HCl:HNO3 = 3:1): rozpouštění ušlechtilých kovů

Další sloučeniny dusíku Dusičnan amonný – NH4NO3 Minerální hnojivo Při zahřátí a nárazu exploduje (rychlý rozklad za současného uvolnění plynů) Ve spojení s různými redukčními činidly složkou trhavin (např. práškový hliník, topný olej a NH4NO3) Výroba: Dusitan sodný – NaNO2 Bílá krystalická látka Konservant masa a masných výrobků Jedovatý! Při opékání špatně ošetřeného masa vznikají nitrosaminy – karcinogenní Zavádění oxidu dusnatého a dusičitého do roztoku hydroxidu nebo uhličitanu sodného

Fosfor Pevná látka Vyskytuje se v několika modifikacích Výroba: Fosforečnany (fosfáty) – apatity Ca3(PO4)2 Za vysokých teplot (1400 °C) v elektropeci

Základní modifikace fosforu Bílý fosfor Červený fosfor Voskovitý Molekuly P4, tvar tetraedru Vazby napnuté, ohnuté → velmi slabé Velmi reaktivní Samozápalný Jedovatý Nutno skladovat pod vodou Vzniká zahříváním bílého P bez přístupu vzduchu Část vazeb se rozruší, napnuté tetraedry se rozpojí a pospojují navzájem Polymerní struktura Méně reaktivní Nejedovatý Použití pro výrobu zápalek

Sloučeniny fosforu Fosfan – PH3 Oxid fosforitý – P4O6 Plyn Redukční činidlo Vnášení P do polovodičového Si Jedovatý Oxid fosforitý – P4O6 Vzniká regulovaným hořením P4 Napjaté vazby P – P jsou nahrazeny uvolněným kyslíkovým můstkem Oxid fosforečný – P4O10 Vzniká hořením fosforu bez omezeného přístupu kyslíku S vodou reaguje za vzniku kyseliny fosforečné Výborné sušidlo

Sloučeniny fosforu Chlorid fosforitý – PCl3 Chlorid fosforečný – PCl5 Synthesa organických sloučenin Přímá synthesa z prvků Chlorid fosforečný – PCl5 Průmyslová chemikálie Chlorace chloridu fosforitého Chlorace organických látek

Kyselina trihydrogenfosforečná – H3PO4 Pevná látka Silná trojsytná kyselina Vodný roztok v laboratoři cca 85 % (hm.) Příprava pufrů (= tlumících roztoků) Technická Výroba: vytěsněním z apatitových rud kyselinou sírovou Použití: Výroba hnojiv Povrchová úprava kovů Potravinářská: Výroba: spalování čistého fosforu a následná reakce s vodou Coca-cola a další sycené nápoje = okyselovadlo Výroba hydrogenfosforečnanu vápenatého do zubních past (brusivo a leštidlo) Výrova dihydrogenfosforečnanu vápenatého do prášku do pečiva