Kemijski element · referentna stranica

Dušik

Dušik je kemijski element s atomskim brojem 7 (N), smješten u 2. periodi, 15. skupini i bloku p. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: plinovito. Elektronska konfiguracija: [He] 2s2 2p3.

Atomski broj7

Standardna atomska masa[14.00643, 14.00728]

Skupina15

Perioda2

Blokp

Elektronska konfiguracija[He] 2s2 2p3

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Raspored valentnih elektrona određuje kako atom stvara veze, koje ione može tvoriti i zašto je po kemijskim svojstvima sličan susjednim elementima u periodnom sustavu.

Elektronska konfiguracija atoma je [He] 2s2 2p3. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Elementarni dušik pri uobičajenim uvjetima uglavnom je molekularni N₂. U spojevima se pojavljuje u amonijaku, amonijevim solima, nitridima, nitratima i brojnim organskim spojevima s vezama C–N.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je plinovito. Gustoća je navedena kao 1.251 g/L. Talište je 63.17 K (-210.0 °C). Vrelište je 77.36 K (-195.8 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Atmosfera, Proizvodnja gnojiva i Kriogenika.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Atmosfera

Molekularni dušik N₂ čini najveći dio Zemljine atmosfere. Njegova stabilna trostruka veza smanjuje reaktivnost pri uobičajenim uvjetima.

Proizvodnja gnojiva

Dušik ili njegovi spojevi sudjeluju u kemijskim procesima kao reagens, katalitički aktivna sastavnica ili sirovina. Njihova važnost proizlazi iz reaktivnosti i stabilnosti u zadanim uvjetima.

Kriogenika

Dušik se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 2. periodi i 15. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Ugljik, Dušik, Kisik, Silicij, Fosfor, Sumpor. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjedvoatomni nemetal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturiplinovito

Elektronske ljuske2 · 5

Gustoća1.251 g/L

Talište63.17 K (-210.0 °C)

Vrelište77.36 K (-195.8 °C)

Elektronegativnost po Paulingu3.04

Prva energija ionizacije1 402 kJ/mol

Elektronski afinitet—

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Dušik u izvornoj se bilješci navodi ime Daniel Rutherford. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa navedena je kao interval [14.00643, 14.00728]. Prirodni uzorci mogu se malo razlikovati u izotopskom sastavu, pa jedna decimalna vrijednost ne bi prikazala stvarnu promjenjivost.

Dušik ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Element u slobodnom stanju ili njegovi reaktivni spojevi mogu biti korozivni ili otrovni. Rizik snažno ovisi o kemijskom obliku, koncentraciji i putu izlaganja.