Dusík

název Dusík
latinsky Nitrogenium
anglicky Nitrogen
francouzsky Azote
německy Stickstoff
značka N
protonové číslo 7
relativní atomová hmotnost 14,00674
Paulingova elektronegativita 3,04
elektronová konfigurace [He] 2s22p3
teplota tání 63,05 K, -210,1°C
teplota varu 77,36 K, -195,79°C
skupina 15 (V.A)
perioda 2
skupenství (při 20°C) plynné
oxidační čísla ve sloučeninách -3, +1, +2, +3, +4, +5

 

Dusík

Dusík je nekovový prvek, který jako bezbarvý plyn tvoří ze 78% zemskou atmosféru. Tvoří molekulu s dvěma atomy, které jsou spojeny pevnou trojnou vazbou, takže je to plyn v normálních podmínkách nereaktivní.

V 18. století byl popsán C. W. Scheelem jako plyn, který ztěžuje dýchání či hoření. Díky tomu byl A. Lavoisierem nazván dusivým plynem (azote). Za český název vděčíme bratrům Preslovým. Latinský název nitrogenium je odvozen od skutečnosti, že dusík je součástí ledku, nitrogene znamená „ledkotvorný“.

V přírodě se téměř nevyskytuje v podobě svých anorganických sloučenin. Může za to fakt, že jsou soli dusíku rozpustné ve vodě a byly tedy z hornin vymyty dešti. Výjimkou je ledek chilský (dusičnan sodný). Přestože jich bylo v přírodě nalezeno a popsáno 83, ostatní minerály s obsahem dusíku jsou spíše vzácností.

Dusík se vyskytuje především v organické hmotě. Jako biogenní prvek je zásadní pro růst rostlin a pro tvotbu bílkovin. Živočichové jej pak vylučují v podobě amoniaku nebo močoviny. Příkladem je například guano, vzniklé z ptačího trusu, které je díky vysokému obsahu dusíku využívano jako organické hnojivo.

Dusík je plyn bez chuti a zápachu, není toxický ani jinak nebezpečný. Jako takový má velké využití v potravinářství, buď jako inertní plyn k balení výrobků, nebo jako chladící médium.

V průmyslu je fakt, že dusík je plyn inertní, tzn. že reaguje až za vysoké teploty a tlaku, využíván ve výbušném prostředí jako ochranná atmosféra.

Zkapalněním se teplota dusíku natolik sníží (bod varu je -196°C), že je s úspěchem využíván tam, kde je žádoucí udržovat stabilně velmi nízkou teplotu. Ať už se jedná o uchovávání a transport lidských orgánů a tkání, lokální nekrotizaci nebo třeba ochlazování detektorů rentgenového záření.

Kromě využití dusíku jako volného plynu jsou důležité i jeho sloučeniny, z nichž nejvýznamější je amoniak. Je používán jako hnojivo, v chladírenství nahradil freony a je také výchozí látkou pro výrobu kyseliny dusičné, důležitého oxidačního činidla.

Další sloučeninou, která má své využití v průmyslu je močovina (diamid kyseliny uhličité). Vzhledem k poměrně levné výrobě se hojně využívá nejen v zemědělaství, ale i k výrobě umělých pryskyřic na bázi formaldehydů.

Ve sloučeninách jako dusičnan je využíván k výrobě střelného prachu a dalších výbušnin (trinitrotoulen neboli TNT, či nitroglycerin). Aminy mají své uplatnění při výrobě léčiv nebo barviv. Své uplatnění v chemii mají i další deriváty dusíku, např. hydrazin jako raketové palivo.