Chemický prvok · referenčná karta

Dusík

Dusík je chemický prvok s protónovým číslom 7 (N), umiestnený v perióde 2, skupine 15 a bloku p. Referenčné skupenstvo pri izbovej teplote: plyn. Elektrónová konfigurácia: [He] 2s2 2p3.

Protónové číslo7

Štandardná atómová hmotnosť[14.00643, 14.00728]

Skupina15

Perióda2

Blokp

Elektrónová konfigurácia[He] 2s2 2p3

Elektrónová štruktúra

Čo riadi jeho chemické správanie

Prvky 15. skupiny majú päť valenčných elektrónov. Ich chémia zahŕňa záporné aj kladné oxidačné čísla a výrazne sa mení od dusíka po bizmut.

Elektrónová konfigurácia atómu je [He] 2s2 2p3. Počet a energia valenčných elektrónov ovplyvňujú tvorbu väzieb, bežné oxidačné čísla a podobnosť so susednými prvkami.

Chemické formy

Zlúčeniny, ióny a materiály

Voľný dusík je predovšetkým molekulový N₂. V zlúčeninách tvorí amoniak a amónne soli, nitridy, dusičnany aj rozsiahlu skupinu organických zlúčenín s väzbami C–N.

Fyzikálne správanie

Skupenstvo a fázové premeny

Pri izbovej teplote je referenčným skupenstvom plyn. Udávaná hustota je 1.251 g/L. Teplota topenia je 63.17 K (-210.0 °C). Teplota varu je 77.36 K (-195.8 °C). Namerané hodnoty môžu ovplyvňovať tlak, čistota vzorky a kryštálová štruktúra.

Výskyt a využitie

Kde sa s prvkom stretávame a na čo slúži

V praxi sa s týmto prvkom stretávame najmä v oblastiach: Atmosféra, Výroba hnojív a Kryogenika.

V praxi

Konkrétne príklady využitia

Atmosféra

Dusík sa v tejto oblasti používa vďaka kombinácii svojich fyzikálnych a chemických vlastností. Konkrétny význam závisí od formy prvku, čistoty a požiadaviek danej aplikácie.

Výroba hnojív

Dusík alebo jeho zlúčeniny vstupujú do chemických procesov ako reagenty, katalyticky aktívne zložky alebo suroviny. Význam vychádza z ich reaktivity a stability za daných podmienok.

Kryogenika

Dusík sa v tejto oblasti používa vďaka kombinácii svojich fyzikálnych a chemických vlastností. Konkrétny význam závisí od formy prvku, čistoty a požiadaviek danej aplikácie.

Poloha v periodickej tabuľke

Čo ukazujú susedné prvky

Prvok sa nachádza v perióde 2 a skupine 15. V jeho skutočnom okolí v periodickej tabuľke sú napríklad: Uhlík, Dusík, Kyslík, Kremík, Fosfor, Síra. Porovnanie susedov pomáha chápať zmeny atómového polomeru, ionizačnej energie, valenčných elektrónov a väzbového správania.

Referenčné údaje

Fyzikálne a atómové vlastnosti

Klasifikáciadvojatómový nekov

Skupenstvo pri izbovej teploteplyn

Elektrónové vrstvy2 · 5

Hustota1.251 g/L

Teplota topenia63.17 K (-210.0 °C)

Teplota varu77.36 K (-195.8 °C)

Paulingova elektronegativita3.04

Prvá ionizačná energia1 402 kJ/mol

Elektrónová afinita—

Hodnoty sa vzťahujú na prvok alebo neutrálny atóm tam, kde je to vhodné. Fyzikálne údaje môžu závisieť od alotropickej formy, tlaku a podmienok merania.

História

Objav a identifikácia

Objav tohto prvku sa spája s osobou alebo tímom uvedeným v historickom zázname: Daniel Rutherford. Rozpoznanie nového prvku, získanie čistej vzorky a neskoršie určenie protónového čísla nemuseli prebehnúť v rovnakom okamihu.

Izotopy a atómová hmotnosť

Ako izotopové zloženie mení čísla

Štandardná atómová hmotnosť sa uvádza ako interval [14.00643, 14.00728]. Izotopové zastúpenie prírodných vzoriek sa môže mierne meniť, preto jediná desatinná hodnota nevystihuje skutočnú premenlivosť.

Prvok má aspoň jeden stabilný izotop. Izotopy majú rovnaký počet protónov, ale rozdielny počet neutrónov; zachovávajú chemickú identitu prvku, no líšia sa atómovou hmotnosťou.

Bezpečnosť

Zaobchádzanie a expozícia

Plyn nemusí byť chemicky toxický, ale v uzavretom priestore môže vytlačiť kyslík. Pri práci s väčším množstvom je potrebné vetranie a kontrola koncentrácie kyslíka.