7. Prvky skupiny dusíku: oxidy, oxokyseliny a jejich soli

Question 1

oxidy dusíku

Answer 1

Oxid dusný N2O
Oxid dusnatý NO
Oxid dusitý N2O3
Oxid dusičitý NO2
Oxid dusičný N2O5

Question 2

oxid dusný

Answer 2

Rajský plyn
Bezbarvý, nasládlá chuť, málo rozpustný ve vodě
Jeho směs svodíkem při styku splamenem vybuchuje
Používal se vanesteziologii knarkoze
Působí euforicky, pak narkoticky
Hnací plyn do bombiček
Zvýšení výkonu závodních motorů
Příprava: tepelný rozklad taveniny NH4NO3

Question 3

oxid dusnatý

Answer 3

Bezbarvý plyn
Příprava: přímou syntézou za vysoké teploty/ rozpouštění Cu ve zředěné HNO3
Snadno se oxiduje vzdušným O2 na NO2
Význam při výrobě HNO3

Question 4

oxid dusitý, dusičitý, dusičný

Answer 4

Oxid dusitý N2O3
Modrá kapalina, nemá technický význam

Oxid dusičitý NO2
Červenohnědý jedovatý plyn
Dimerizuje 2NO2 -> N2O4 a zároveň se odbarvuje
Silné oxidační činidlo
Okysličovadlo vraketové technice
Příprava: rozpouštění kovů vkoncentrované HNO3/ tepelným rozkladem dusičnanů těžkých kovů

Oxid dusičný N2O5
Bezbarvá, krystalická látka, explozivní
Snadno se rozkládá

Question 5

kyselina dusitá, dusitany

Answer 5

Kyselina dusitá HNO2
Středně silná kyselina
Nestálá, snadno podléhá oxidaci i redukci
Rozkládá se: 3HNO2 -> H3O+ + NO3- + 2NO
Příprava: reakcí dusitanů sneoxidujícími kyselinami AgNO2 + HCl -> HNO2 + AgCl

Dusitany MNO2
Stálejší, dobře rozpustné ve vodě
Vznik: mírnou redukcí NO3- pomocí C, Fe, Pb

Question 6

kyselina dusičná, dusičnany

Answer 6

Kyselina dusičná HNO3
Silná kyselina
Uchovává se vtmavých lahvích, působením světla se rozkládá
Svodou neomezeně mísitelná
Silné oxidační činidlo:
- Koncentrovaná Ag + 2HNO3 -> AgNO3 + NO2 + H2O
- Zředěná 4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2
Pasivace kovů – pokrytí vrstvou oxidů, která brání dalším reakcím
Oxiduje všechny kovy (kromě Au, Pt) – jen lučavka královská – směs HNO3 a HCl 1:3
Působením nitrační směsi oxiduje i některé organické látky (HNO3 + H2SO4) dochází knitraci
Bílkoviny působením HNO3 žloutnou (xantoproteinová rekace)
Příprava: rozklad NaNO3 kyselinou sírovou NaNO3 + H2SO4 -> NaHSO4 + HNO3
Průmyslová výroba: nepřímá katalytická oxidace amoniaku
1. syntéza amoniaku N2 + 3H2 -> 2NH3
2. oxidace amoniaku 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O
3. oxidace oxidu dusnatého 2NO + O2 -> 2NO2
4. reakce NO svodou 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO
Dýmová HNO3 vzniká reakcí kapalného N2O4 za přítomnosti O2 a zředěné HNO3, za tlaku 2MPa
Výroba organických barviv, léčiv, celulózních laků, výbušnin, dusičnanů

Dusičnany MNO3
Rozpustné ve vodě
Při vysoké teplotě mají oxidační vlastnosti
Termicky se rozkládají na dusitany až oxidy
Příprava: reakcí HNO3 a kovy, oxidy kovů nebo uhličitany
CuO + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2O
Vysoká koncentrace dusičnanů a dusitanů vpotravinách – zdravotně závadné

Question 7

kyselina fosforná a fosforany

Answer 7

Kyselina fosforná H3PO2
Bílá krystalická látka, středně silná
1sytná
Dobře rozpustná ve vodě
Vznik: PH3 + 2I2 + 2H2O -> H3PO2 + 4HI
Při teplotě 130°C se rozkládá za vzniku fosfanu, fosforu, vodíku a kyseliny fosfité
Redukční účinky

Fosforany MH2PO2 - Fosforan draselný

Question 8

kyselina trihydrogenfosforitá a fosforitany

Answer 8

Kyselina trihydrogenfosforitá H3PO3
Bezbarvá krystalická látka
Středně silná, 2sytná
Vznik: reakcí P2O3 svodou
Za chladu: P2O2 + 3H2O -> 2H3PO3
Za tepla: 2P2O3 + 6H2O -> PH3 + 3H3PO4
Hydrolýza PCl3 nebo PBr3
PCl3 + 3H2O -> H3PO3 + 3HCl
Redukční činidlo – redukce soli stříbra na kov
2AgNO3 + H3PO3 + H2O -> 2Ag + 2HNO3 + H3PO4

Fosforitany MH2PO3, M2HPO3 – KH2PO3 – fosforitan draselný, K2HPO3 – fosforitan didraselný

Question 9

kyselina trihydrogenfosforečná

Answer 9

Kyselina trihydrogenfosforečná H3PO4
Středně silná kyselina, 3sytná
Stálá, nemá oxidační účinky, není jedovatá
Krystalická bezbarvá látka
Součást odrezovacích prostředků, farmacie, výroba průmyslových hnojiv, povrchová úprava kovů, prací prostředky
Výroba:
- termická – spalování P4 a pohlcováním P4O10 ve vodě
P4 + 5O2 -> P4O10 
P4O10 + 6H2O -> 4H3PO4
- extrakční – rozklad fosfátu H2SO4
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 -> 2H3PO4 + 3CaSO4
3 řady solí:
- Dihydrogenfosforečnany MH2PO4 – ve vodě rozpustné
- Hydrogenfosforečnany M2HPO4
- Fosforečnany M3PO4 – oboje rozpustné ve vodě jako soli alkalických kovů
Fosforečná hnojiva – přeměna nerozpustných M3PO4 na rozpustné MH2PO4 účinkem silných kyselin, výchozí surovina je apatit nebo fosforit, nejběžnější je superfosfát

Question 10

oxokyseliny arsenu

Answer 10

Kyselina trihydrogenarsenitá H3AsO3
Pouze ve vodných roztocích
Velmi slabá

Kyselina (trihydrogen)arseničná H3AsO4
3 řady solí:
- MH2AsO4
- M2HAsO4
- M3AsO4