Dusík

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Tento článek pojednává o chemickém prvku a netečném plynu, jenž tvoří součást zemské atmosféry. Další významy jsou uvedeny v článku Dusík (rozcestník).



N

P

UhlíkDusíkKyslík

[He]2s22p3

14 N
7
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Dusík (Nitrogenium), N , 7
Registrační číslo CAS 7727-37-9
Umístění v PSP 15 skupina,

2. perioda, blok p

Char. skupina Nekovy
Hmotnostní zlomekzem. kůře 20 až 30 ppm
Konc. v mořské vodě 0,5 mg/l
Počet přírodních izotopů 2
Vzhled Bezbarvý plyn
Tekutý dusík
Emisní spektrum
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 14,0067
Atomový poloměr 65 pm
Kovalentní poloměr 75 pm
van der Waalsův poloměr 155 pm
Elektronová konfigurace [He]2s22p3
Elektronů v hladinách 2,5
Oxidační číslo −III, −II, −I, I, II, III, IV, V (silně kyselý)
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Plynné
Krystalová struktura Šesterečná
Hustota 1,2506 kg/m3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost (Mohsova stupnice)
Magnetické chování Diamagnetický
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání −210,01 °C (63,14 K)
Teplota varu −195,80 °C (77,35 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem 13,54 · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry 100 Pa při 46K
Rychlost zvuku Při 298,15K 334 m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost S·m−1
Měrný elektrický odpor
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost 25.83×10−3 W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 0,3604 kJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 2,7928 kJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita 1040 Jkg−1K−1
Molární tepelná kapacita {{{molární tepelná kapacita}}}
Spalné teplo na m³
Spalné teplo na kg
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál V
Elektronegativita 3,1 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie 1: 1402,3 KJ/mol
2: 2856 KJ/mol
3: 4578,1 KJ/mol
Iontový poloměr pm
Izotopy
izo výskyt t1/2 rozpad en. MeV prod.
13N umělý 9,965 min ε− 2,220 13C
14N 99,634% je stabilní s 7 neutrony
15N 0,366% je stabilní s 8 neutrony
Bezpečnost


R-věty
S-věty
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.

Dusík, chemická značka N (lat. Nitrogenium) je plynný chemický prvek, tvořící hlavní složku zemské atmosféry. Patří mezi biogenní prvky, které jsou základními stavebními kameny živé hmoty.

Objev a název[editovat | editovat zdroj]

V druhé polovině 18. století byla objevena složka vzduchu, která nepodporuje hoření ani dýchání. Tento plyn popsal jako první Němec Carl Wilhelm Scheele v roce 1777 a Francouz Antoine Lavoisier ho pojmenoval jako azote (tento název se používá např. ve francouzštině nebo ruštině (Азот)), což znamená 'dusivý plyn'. Poté, co bylo zjištěno, že je kyselina dusičná odvozena od dusíku, pro něj Chaptal navrhl název nitrogéne, což znamená 'ledkotvorný', který se udržel v latinském označení nitrogenium. Český název dusík vznikl překladem jeho německého názvu Stickstoff a pochází od jednoho z bratrů Preslových;[1] podobné názvy jsou ještě např. ve slovenštině (dusík) nebo slovinštině a chorvatštině (dušik).

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Dusík je plyn bez barvy, chuti a zápachu. Není toxický ani jinak nebezpečný. Dusík je v atmosféře tvořen dvouatomovými molekulami, které jsou spojené velmi pevnou trojnou vazbou. Tato trojná vazba má za následek jeho nízkou reaktivitu. Dusík je inertní plyn, to znamená, že reaguje s jinými chemickými sloučeninami pouze za vysokých teplot a tlaků. Za laboratorní teploty reaguje pouze s lithiem a plutoniem. Za vysokých teplot se však dusík slučuje s většinou prvků – např. s kyslíkem okolo teploty 2 500 °C.

Naproti tomu atomární dusík je velmi reaktivní a nelze ho uchovávat. Jeho vysoká reaktivita spočívá v tom, že má ve valenční vrstvě 3 nepárové elektrony. Stability docílí tím, že buď přijme tři elektrony a vytvoří stabilní oktet ve valenční sféře N3−, nebo odevzdá až 5 elektronů a získá tím kladnou valenci, např. N1+, N3+ nebo N5+.

Dusík má po kyslíku a fluoru třetí největší hodnotu elektronegativity, a proto u něj převládá schopnost vytvářet anion, který se nazývá nitridový N3−. Pouze ve sloučeninách s kyslíkem a fluorem je schopen tvořit ionty, kde se uplatňuje v kladné valenci. Například v dusičnanech má dusík oxidační číslo N5+.

Vazebné možnosti dusíku[editovat | editovat zdroj]

Pomocí přesunů elektronu je možné nalézt a vyjádřit určité mezní elektronové konfigurace valenční sféry atomů dusíku ve sloučeném stavu.
Aby tedy dusík dosáhl max. záporného oxidačního stavu, musí přijmout tři elektrony. Aby dosáhl max. kladného oxidačního stavu V musí odtrhnout pět elektronů.

Kvůli své elektronegativitě dusík nemůže spontánně přesunout svojí elektronovou hustotu z atomů při vytváření vazeb s jinými elektronegativnějšími prvky, ale zároveň není jeho elektronegativita dostatečně vysoká na "přetáhnutí" vazebných elektronů do valenční sféry při vazbě s elektropozitivními prvky.

Z tohoto důvodu jsou atomy dusíku ve většině svých sloučenin zapojeny v kovalentních vazbách a jedno-atomové ionty téměř netvoří.

Běžně se u dusíku vyskytují vazby homonukleární. Díky vysoké pestrosti vazebných situací se dusík vyskytuje prakticky ve všech svých oxidačních stavech (−III až V).

Výskyt v přírodě[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článku Koloběh dusíku.

V elementární podobě se s dusíkem setkáváme prakticky neustále, tvoří totiž 78 % (objemových) zemské atmosféry. Ve stopách se v atmosféře vyskytuje také amoniak, který se uvolňuje tlením organických sloučenin, při elektrickém výboji (například blesku). Při blesku může také dojít v atmosféře k reakci dusíku s kyslíkem za vzniku oxidu dusnatého, který ihned reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu dusičitého a ten reaguje s vzdušnou vlhkostí a kyslíkem za vzniku kyseliny dusičné, která se vyskytuje v kyselých deštích.

Vzhledem k rozpustnosti prakticky všech svých anorganických solí se téměř nevyskytuje v běžných horninách. Všechny tyto látky byly v průběhu času dávno spláchnuty do oceánů a tam se opět zapojily do různých biologických cyklů. Výjimkou je např. chilský ledek neboli dusičnan sodný NaNO3, který pravděpodobně vznikl rozkladem rostlinných a živočišných látek zejména na chilském pobřeží. Významným zdrojem organického dusíku jsou především objemné vrstvy ptačího trusu, nazývané guano a využívané především jako hnojivo.

Dusík je významný biogenní prvek, který se vyskytuje ve významných organických sloučeninách a ve všech živých organismech. Rostliny ho přijímají kvůli svému růstu a nevylučují ho. Živočichové ho využívají k tvorbě bílkovin a vylučují ho v podobě močoviny nebo amoniaku.

Příprava[editovat | editovat zdroj]

Laboratorní příprava[editovat | editovat zdroj]

Nádrž s kapalným dusíkem, užívaná k plnění kryostatů
  • Nejvýhodnější laboratorní příprava čistého dusíku se provádí zahříváním koncentrovaného roztoku dusitanu amonného nebo směsi roztoku chloridu a dusitanu amonného. Aby se odstranily stopy přimíšených oxidů dusíku, promývá se dusík směsí dvojchromanu draselného a kyseliny sírové.
NH4NO2 → N2+2 H2O
  • Často se ještě dusík v laboratoři připravuje vedením vzduchu přes rozžhavenou měď. Měď reaguje s kyslíkem a vzniká černý oxid měďnatý. Vzniklý dusík není úplně čistý, protože vzduch obsahuje okolo 1 % argonu a dalších vzácných a netečných plynů. Tomuto dusíku se říká atmosferický dusík.
  • Další možná příprava dusíku v laboratoři, při které získáme obzvláště čistý dusík, je tepelný rozklad amoniaku. Při tomto postupu vedeme amoniak přes práškový nikl při teplotě 1000 °C. Vodík poté od dusíku oddělíme na základě odlišných teplot varu.

Průmyslová výroba[editovat | editovat zdroj]

  • Dusík se technicky dříve připravoval vedením vzduchu přes rozžhavené uhlí nebo koks. Oxid uhličitý se od dusíku odstraní promýváním ve vodě jako vedlejší produkt. Takto vzniklý dusík obsahuje okolo 1% vzácných a dalších netečných plynů a nazývá se atmosferický dusík.
  • Dusík se dnes prakticky výlučně vyrábí nízkoteplotní rektifikací zkapalněného vzduchu a tvoří přitom spíše přebytky při výrobě více žádaného kyslíku. Při postupném ochlazování nejprve dochází k oddělení kapalného CO2. Dále dochází ke zkapalnění kyslíku s dusíkem případně ještě argonem. Helium zůstává plynné a tím je ze směsi odděleno (vč. jiných vzácných plynů). Kapalná směs je pak dělena v rektifikační koloně. Představa o frakční destilaci vyučovaná na základních a středních školách je jen zjednodušením a má daleko k průmyslové realitě. Taková velkokapacitní výroba dusíku v rámci ČR je realizována např. v průmyslové zóně Litvínov-Záluží (areál spol. Unipetrol RPA). Kromě přímého expedování se přímo v areálu využívá např. k výrobě amoniaku a také jako důležitý prvek zajišťující bezpečnost umístěných chemických výrob.

Použití[editovat | editovat zdroj]

Amoniak a následně z něj vyrobená kyselina dusičná jsou látky, které se vyrábí v chemickém průmyslu velmi mnoho. Amoniak hlavně jako hnojivo a chemická látka k výrobě dalších amonných a jiných sloučenin a kyselina dusičná jako významné oxidovadlo, které se používá i k dalším anorganickým a organickým syntézám.

Plynný dusík[editovat | editovat zdroj]

Plynný dusík nalézá využití jako inertní atmosféra např. v prostředí, kde hrozí nebezpečí výbuchu, při výrobě integrovaných obvodů, nerezové oceli a používá se k plnění obalů výrobků, aby nedošlo k jejich zmačkání a zvlhčení – například sáčky s brambůrky.

Kapalný dusík[editovat | editovat zdroj]

Kapalný dusík se využívá v řadě kryogenních procesů, při nichž je třeba udržet prostředí na značně nízké teplotě. Příkladem je např. uchovávání tkání nebo spermií a vajíček v lázni z kapalného dusíku. Kapalným dusíkem jsou chlazeny polovodičové detektory rentgenového záření v různých spektrometrických aplikacích. V medicíně se používá k místní nekrotizaci tkáně například bradavic.

Hnojiva[editovat | editovat zdroj]

Dusíkatá hnojiva jsou látky, které se rostlinám dodávají, aby rostly rychleji. Rostliny dusík nevylučují a plně ho využívají k růstu. Rostliny, které byly hnojeny nadbytkem hnojiv s obsahem dusíku, lze poznat podle dužnatých tkání křehkých dužnatých orgánů, velkých, sytě zelených, listů. Takové rostliny se snadno poškodí a také více trpí chorobami a škůdci.

  • Amoniak NH3 a jeho sloučeniny jsou jedním z nejvyužívanějších hnojiv v zemědělství. Plynný amoniak se v poslední době stává náhradou freonů v chladírenství. Amoniak se vyrábí přímou syntézou z plynů tzv. Haberovým procesem.
  • Dusičnan amonný NH4NO3 je další často používané hnojivo bohaté na obsah dusíku. Dnes se však stejně jako síran amonný (NH4)2SO4 a dusíkaté vápno neboli kyanamid vápenatý CaCN2 využívá méně. Dusičnan amonný se také využívá k výrobě výbušnin, bengálských ohňů a samozápalných směsí.
  • Močovina (NH2)2CO neboli diamid kyseliny uhličité se jako hnojivo v poslední době využívá stále více. Její výroba je nenáročná a velmi levná. Močovina se také používá k výrobě kopolymerů, jako jsou například močovinoformaldehydové pryskyřice.

Ostatní dusičnany, které se používají jako hnojiva, nejsou samy o sobě významné. Používají se hlavně ve směsi s dalšími látkami a vytváří tak komplexní hnojiva. Například dusičnan sodný NaNO3 a dusičnan draselný KNO3.

Výbušniny[editovat | editovat zdroj]

Mimořádných oxidačních vlastností sloučenin dusíku s valencí N+5 se již od dávnověku využívá při výrobě explozivních látek. Již v starověké Číně byla známa výroba střelného prachu, jehož podstatnou složku tvoří dusičnan sodný nebo draselný. V současné době se v tomto oboru uplatňují spíše organické sloučeniny, ať již jde o nitroglycerin nebo trinitrotoluen zkratka TNT.

Další použití[editovat | editovat zdroj]

  • Jako paliva raketových motorů se v minulosti používala jak kyselina dusičná jako oxidační činidlo, tak hydrazin jako zdroj spalovaného vodíku.
  • Organické sloučeniny dusíku jako například aminy se používají k výrobě barviv a léčiv. Jiné dusíkaté organické deriváty se používají například k výrobě indikátorů v analytické chemii,

Vliv na lidský organismus[editovat | editovat zdroj]

Při zvyšování obsahu plynného dusíku v atmosféře může dojít k dušení, ztrátě vědomí až relativně netraumatické smrti vlivem nedostatku kyslíku.

Sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Anorganické sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Mezi anorganické sloučeniny dusíku se řadí amoniak a jeho deriváty, oxidy dusíku a dusíkaté kyseliny, peroxokyseliny a jejich soli.

Amoniak a jeho deriváty[editovat | editovat zdroj]

Mezi deriváty amoniaku se řadí amidy, imidy a nitridy, které vznikají nahrazováním atomů vodíků v jeho molekule. Dále hydrazin, hydroxylamin, halogenidy a oxidohalogenidy dusíku a sloučeniny síry s dusíkem.

  • Amoniak NH3 je plyn lehčí než vzduch, bez barvy, rozpustný ve vodě, má charakteristický štiplavý zápach, leptá sliznice a používá se jako hnojivo a surovina pro výrobu dalších anorganických a organických sloučenin. Při rozpouštění amoniaku ve vodě se reakcí s vodou tvoří z části molekul amoniaku tzv. hydroxid amonný.
  • Derivát, který vzniká nahrazením jednoho atomu vodíku v amoniaku, se nazývá amid nebo amin. Amidy jsou deriváty amoniaku, které obsahují náhradou vodíku za kov (např. amid sodný NaNH2) nebo si je můžeme představit odvozené náhradou skupiny OH v kyselinách za skupinu -NH2 (např. diamid kyseliny uhličité neboli močovina (NH2)2CO). Jako aminy se označují ostatní sloučeniny (např. chloramin NH2Cl). Toto dělení se používá pouze pro anorganické sloučeniny, v organických sloučeninách tyto názvy označují jiné sloučeniny.
  • Derivát, který vzniká nahrazením dvou atomů vodíku v amoniaku, se nazývá imid nebo imin. Anion má tvar >NH2−. Rozdíl mezi imidem a iminem a použití těchto názvů je stejné jako u amidu a aminu.
  • Derivát, který vznikne odtržením všech atomů vodíku z amoniaku, se nazývá nitrid nebo (pouze v některých sloučeninách) nitril. Jako nitril se označuje velmi málo sloučenin (např. kyselina nitrilosulfonová N(SO3H)3). Nitridy jsou obecně dvouprvkové sloučeniny dusíku s jinými prvky. Většinou to jsou pevné látky s velmi vysokými teplotami tání a varu.
  • Hydrazin N2H4 je bezbarvá, na vzduchu silně dýmající kapalina. Má zásaditý charakter a je schopen tvořit soli hydrazínia. Hydrazin se používá je redukční činidlo a raketové palivo.
  • Hydroxylamin NH2OH nelze snadno připravit ve volném stavu, protože látka snadno detonuje. Stabilnější jsou její soli hydroxylaminia. Roztok hydroxylaminu reaguje silně zásaditě.
  • Mezi halogenidy dusíku řadíme fluorodusík NF3, chlorodusík NCl3 a jododusík NI3. Bromodusík se nepodařilo připravit čistý, ale pouze je amoniakát NBr3. 6 NH3. Fluorodusík je bezbarvý plyn, chlorodusík těkavá tmavě žlutá olejovitá kapalina a jododusík hnědočervená pevná látka. Všechny tyto látky jsou velmi nebezpečné, protože jsou velmi lehce explozivní, jododusík již při dotyku.
  • Oxidohalogenidy dusíku obsahují kromě dusíku a halogenu ještě kyslík. Známé jsou zatím sloučeniny, které mají stechiometrické složení NOF, NO2F, NO3F, NOCl, NO2Cl a NOBr. Všechny tyto látky jsou za pokojové teploty plyny a až na NOCl a NOCl, které jsou červené, nemají barvu.
  • Mezi sloučeniny síry s dusíkem patří několik látek. Nejznámější mají složení S4N4 tetranitrid síry a S4N2 dinitrid síry. Obě dvě jsou pevné krystalické látky, které při zahřátí detonují a rozkládají se na dusík a síru.

Oxidy dusíku[editovat | editovat zdroj]

Oxidy dusíku jsou známy s dusíkem valence N+1 až N+5. Oxidy dusíku s mocenstvím N+2 až N+5 jsou hlavními složkami tzv. suchého neboli losangelského smogu.

  • Oxid dusný N2O, nazývaný také rajský plyn je bezbarvý plyn, slabého zápachu a nasládlé chuti, který byl v dřívějších dobách používán jako narkotikum při chirurgických operacích a dnes se používá jako hnací plyn ve sprejích.
  • Oxid dusnatý NO je bezbarvý plyn, velmi jedovatý, který při kontaktu s kyslíkem reaguje na oxid dusičitý. Ve vodě je velmi málo rozpustný a řadí se mezi inertní oxidy.[zdroj?] Je to důležitý meziprodukt při výrobě kyseliny dusičné.
  • Oxid dusitý N2O3 je temně modrá kapalina, která se za pokojové teploty rychle rozkládá na oxid dusnatý a oxid dusičitý. Stabilní je vedle těchto oxidů pouze v rovnováze.
  • Oxid dusičitý NO2 je hnědočervený, silně jedovatý plyn charakteristického zápachu, který za pokojové teploty dimeruje na N2O4, který je bezbarvý. Oxid dusičitý je posledním meziproduktem při výrobě kyseliny dusičné a snadno se rozpouští ve vodě za vzniku kyseliny dusité a kyseliny dusičné.
  • Oxid dusičný N2O5 je bezbarvá krystalická látka, která se na vzduchu rychle rozplývá. Oxid dusičný není stabilní a může bez vnější příčiny explodovat. Při reakci s ozonem lze získat sloučeninu s větším množstvím kyslíku, která má složení NO3 a nazývá se peroxid nitrosylu. Snadno se rozkládá a nelze ji získat v čistém stavu.

Kyseliny dusíku[editovat | editovat zdroj]

Nejstálejší a nejdůležitější kyselinou dusíku je kyselina dusičná, další známé kyseliny dusíku jsou kyselina dusitá a kyselina azidovodíková. Další dvě téměř neznámé kyseliny dusíku jsou kyselina dusná a kyselina dusnatá.

  • Kyselina azidovodíková HN3 je bezbarvá, ostře páchnoucí kapalina s jedovatými parami, které explodují velmi prudce pokud přijdou do styku s horkým předmětem. Ve vodném roztoku je kyselina azidovodíková stálá. Je to slabá kyselina (ještě slabší než kyselina octová). Její soli azidy jsou ve vodě velmi dobře rozpustné a jsou stálejší než volná kyselina.
  • Kyselina dusná H2N2O2 je bílá krystalická látka, která je v suchém stavu krajně explozivní. Dobře se rozpouští ve vodě a lihu. Je to velmi slabá kyselina, protože její disociace v roztoku je nepatrná. Její soli jsou znatelně stabilnější a nazývají se dusnany neboli hyponitrily.
  • Kyselina dusnatá H4N2O4 je zatím známá pouze v podobě svých solí, protože se jí doposud nepodařilo připravit.
  • Kyselina dusitá HNO2 je látka stálá pouze v chladných, silně zředěných roztocích. Při vyšší teplotě nebo ve větší koncentraci se rozkládá na kyselinu dusičnou, oxid dusnatý a vodu. Soli kyseliny dusité, dusitany neboli nitrity, jsou na rozdíl od kyseliny znatelně stabilnější a mají praktické využití při organických syntézách např. diazotaci.
  • Kyselina dusičná HNO3 je v čistém stavu bezbarvá kapalina, která se ve větší koncentraci na světle rozkládá na oxid dusičitý, vodu a kyslík. Kyselina je silné oxidační činidlo. Je to jedna z průmyslově nejvyráběnějších látek a má velmi široké množství použití v průmyslu stejně jako její soli, dusičnany neboli nitráty.

Organické sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Mezi organické sloučeniny dusíku se řadí nitrosloučeniny, nitrososloučeniny, aminy, amoniové soli, kyanatany neboli kyanáty, isokyanatany neboli isokyanáty, thiokyanatany neboli thiokyanáty, isothiokyanatany neboli isothiokyanáty, azosloučeniny, diazoniové soli, deriváty hydrazinu, deriváty hydroxylaminu, aminokyseliny, amidy kyselin, hydrazidy kyselin, laktamy, imidy kyselin a nitrily kyselin. Zvláštní skupinou organických sloučenin dusíku jsou heterocyklické sloučeniny a nitráty.

Nitrosloučeniny a nitrososloučeniny[editovat | editovat zdroj]

  • Nitrosloučeniny obsahují v molekule skupinu -NO2. Mají podle reakčních podmínek mírné oxidační vlastnosti a některé z nich jsou významnými meziprodukty chemického průmyslu, zejména při výrobě aromatických aminů a výbušnin. Vyrábí se nitrací aromátů nitrační směsí nebo nitrací alifátů plynnou HNO3 nebo NOx. Typickým příkladem jsou nitrotolueny, trinitrotoluen nebo nitromethan.
  • Nitrososloučeniny obsahují skupinu -NO a jsou to deriváty uhlovodíků, které vznikají náhradou atomu vodíku na terciárním atomu uhlíku. Např. nitrosobenzen.

Aminy a amoniové soli[editovat | editovat zdroj]

  • Aminy jsou deriváty amoniaku, které vznikají náhradou atomů vodíku v jeho molekule, a dělí se na primární se skupinou -NH2, sekundární se skupinou =NH a terciární se skupinou =N-. Aminoskupina je přítomna ve všech aminokyselinách, které jsou základní stavební jednotkou bílkovin. Nejdůležitějším aromatickým aminem je anilín.
  • Atom dusíku v aminech má stejně jako v amoniaku volný elektronový pár. Aminy jsou tedy zásadami, mohou poutat H+ a tvořit amoniové soli.

Kyanatany a jejich deriváty[editovat | editovat zdroj]

  • Kyanatany vznikají nahrazením atomu vodíku v uhlovodíku skupinou -O-CΞN
  • Isokyanatany vznikají nahrazením atomu vodíku v uhlovodíku skupinou -N=C=O
  • Thiokyanatany vznikají nahrazením atomu vodíku v uhlovodíku skupinou -S-CΞN
  • Isothiokyanatany vznikají nahrazením atomu vodíku v uhlovodíku skupinou -N=C=S

Azosloučeniny a diazoniové soli[editovat | editovat zdroj]

Deriváty hydroxylaminu a hydrazinu[editovat | editovat zdroj]

Aminokyseliny[editovat | editovat zdroj]

  • Aminokyseliny jsou dusíkaté a kyslíkaté deriváty, které obsahují aminoskupinu -NH2 a karboxylovou skupinu -COOH. Aminokyseliny jsou základní stavební jednotky bílkovin a v organismech se vyskytuje pouze 20 proteinogenních aminokyselin (tzn. takových, které se vyskytují v bílkovinách). Všechny tyto aminokyseliny mají triviální názvy, až na glycin jsou opticky aktivní a patří mezi tzv. L-aminokyseliny.
  • R-aminokyseliny se vyskytují pouze v savčích mozcích a mají zde důležitou funkci při mozkových pochodech, jako je uchovávání informací v paměti.
  • Amidy jsou dusíkaté deriváty, které obsahují amidovou skupinu -CO-NH2. Amid vzniká reakcí karboxylové kyseliny s amoniakem R1COOH+NH3 → R1CO-NH2+H2O
  • Imidy jsou dusíkaté deriváty, které obsahují imidovou skupinu -CO-NH-CO-. Ta vzniká reakcí dvou karboxylových kyselin s amoniakem R1COOH+NH3+R2COOH → R1CO-NH-COR2+2 H2O.
  • Nitrily jsou dusíkaté deriváty, které obsahují nitrilovou skupinu -CΞN. Pokud pojmenováváme tyto sloučeniny jako nitrily, tak se uhlík vázaný na dusík zahrnuje do názvu uhlovodíkového zbytku. Pokud bychom chtěli pojmenovávat tyto sloučeniny jako kyanidy, tak se uhlík vázaný na dusík nezahrnuje do názvu uhlovodíkového zbytku.
  • Hydrazidy jsou dusíkaté deriváty, které obsahují hydrazidovou skupinu R-CO-NH-NH2. V hydrazinu mohou být nahrazeny až všechny čtyři atomy vodíku. R1COOH+NH2NH2 → R1-NH-NH2+H2O.
  • Laktamy neboli vnitřní amidy vznikají zacyklením, nejčastěji 4–8 uhlíkatého, amidů karboxylových kyseliny. Na jednom konci uhlíkatého řetězce je aminoskupina a na druhém karboxylová skupina. Laktam vznikne reakcí karboxylové skupiny a aminoskupiny v jedné molekule.
  • Nitráty jsou estery kyseliny dusičné, které obsahují nitroskupinu -O-NO2. Nitráty se typicky připravují "nitrací" hydroxysloučenin kyselinou dusičnou ve formě zpravidla nitrační směsi. Ukázkovými představiteli jsou kapalný glyceroltrinitrát "nitroglycerin" nebo krystalický pentaerythritoltetranitrát "pentrit", oba dva brizantní výbušiny.
  • Mezi nejdůležitější heterocyklické sloučeniny obsahující v molekule atom dusíku patří

Přehled heterocyklických sloučenin s dusíkem

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Václav Machek: Etymologický slovník jazyka českého. Praha 1971. („od Presla“, s. 135).

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F. A., Wilkinson J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, Academia, Praha 1973.
  • Holzbecher Z.: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974.
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961.
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993. ISBN 80-85427-38-9.
  • Jaroslav Fikr, Jaroslav Kahovec; Názvosloví organické chemie; 2. vydání.
  • P. Karlson; Základy biochemie; vydání 1965.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]




Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f