Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona III/2VY_32_INOVACE_68

Jméno autora:Mgr. Zdeňka Hanzliková Třída/ročník:1. (5.) Datum vytvoření: Červenec 2013 Vzdělávací oblast:Člověk a příroda Tematická oblast:Anorganická chemie Předmět:chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: výuková prezentace, osnova při probírání tématu. Klíčová slova: Dusík – výskyt, vlastnosti, příprava, výroba, užití. Druh učebního materiálu:Prezentace

Dusík Nitrogen, nitrogenium,Stickstoff

Vlastnosti vyplývající z PTP Elektronová konfigurace : 7 N:[ 2 He] 2s 2 2p 3 - nabývá oxidačních čísel –III až +V, - má vysokou elektronegativitu, podílí se na vodíkových můstcích. Pokud má atom dusíku ve sloučenině volný elektronový pár, může se vázat koordinačně- kovalentní vazbou s jinými atomy, především s atomy kovů za vzniku komplexů.

Historie objevení dusíku Objevení - D. Rutherford, izoloval vzdušný dusík. Nezávisle na něm ve stejné době izolovali dusík C.W. Scheele a H. Cavendish. Označení – nitrogen vznikl až poté, co se zjistilo, že dusík je součástí kyseliny dusičné a dusičnanů – řecky nitron – dusičnany, gennan – tvořit ( 1790, J.A.C. Chaptal).

Výskyt dusíku - volný - tvoří 78,1% zemské atmosféry - vázaný - ve sloučeninách v přírodě – NaNO 3 - chilský ledek ( největší naleziště – Chile), KNO 3 - draselný ledek ( naleziště – Indie, Bolívie, Itálie, Španělsko), biogenní prvek – v AMK v bílkovinách ( tvoří asi 15% bílkovin), v nukleových kyselinách, v ATP, ve fosfolipidech, v hormonech, enzymech.

Laboratorní příprava dusíku Termický rozklad dusitanu amonného: NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O Termický rozklad azidu sodného – NaN 3 : 2NaN 3 → 2Na + 3N 2

Výroba dusíku - frakční destilací zkapalněného vzduchu, - vzduch je zdrojem 6 technických plynů: N 2, O 2, Ne, Ar, Kr a Xe.

Fyzikální vlastnosti dusíku - bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, - bod tání je -210,5°C, bod varu je -193°C, - dusík vytváří dvouatomové molekuly, - atomy jsou k sobě poutány pevnou trojnou vazbou, která je příčinou malé reaktivnosti kyslíku. - nehoří a hoření nepodporuje - za nízkých teplot a vysokých tlaků se dá zkapalnit Úkol: zakresli vazebné poměry v N 2, vysvětli, co je to disociační energie.

Chemické vlastnosti dusíku Energie trojné vazby v N 2 je velká ( 946kJ/mol) a to způsobuje inertnost molekulového dusíku. Většina reakcí proto vyžaduje vysoké teploty a katalyzátory. 3H 2 + N 2 →2NH 3 (p = 20MPa, t =400°C a katalyzátor) Vyjímkou jsou reakce s málo elektronegativními prvky, které probíhají i při nižších teplotách. 6Li + N 2 → 2Li 3 N 3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 3Ca + N 2 → Ca 3 N 2

Použití dusíku: -ochranný plyn v železářském a ocelářském průmyslu, -výroba NH 3, HNO 3, dusičnanů - např. KNO 3 -směsi dusíku a argonu k plnění žárovek, -inertní atmosféra při přečerpávání hořlavin, -balení zpracovávaných potravin a léků, -kapalný dusík – lékařství, mražení potravin, -dopravuje se v ocelových láhvích se zelených pruhem.

Citace literatury: MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1.díl. 3., přeprac. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, ISBN GREENWOOD, N a Alan EARNSHAW. Chemie prvků. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1993, s ISBN GÁŽO, Jan a Jiří KOHOUT. Všeobecná a anorganická chémia. 3. vydání. Bratislava: Alfa, ISBN KUGLEROVÁ, Jindra. GYMNÁZIUM F.X. ŠALDY. Chemie.gfxs.cz-chemický vzdělávací portál: dusík [online]. Liberec, [cit ]. Dostupné z: Obr. dusík – 1. SPŠ UHERSKÉ HRADIŠTĚ. Učebnice chemie: Dusík [online]. [cit ]. Dostupné z: Obr. destilační kolony WIKIPEDIE, otevřená encyklopedie. Separační metody, chemický průmysl: Frakční destilace v průmyslu [online] [cit ]. Dostupné z: