Dusík
Amoniak \textcolor{#800080}{\mathrm{NH}_3}
Amoniak, který se triviálně nazývá čpavek, je bezbarvý plyn s velmi nepříjemným zápachem. Při práci s ním musíš dávat pozor, protože je toxický a poškozuje sliznice. Má také zásaditou povahu, takže když ho rozpustíš ve vodě, chová je jako hydroxid amonný \left(\mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}\right) a jeho reakcí s kyselinami vznikají amonné soli.
\mathrm{NH}_3+\mathrm{HCl}\longrightarrow{}{NH}_4\mathrm{Cl}
Výrobu amoniaku už znáš z podkapitoly o vodíku - Haberova-Boschova syntéza - přímá syntéza prvků za vysoké teploty, tlaku a katalýzy železem.
\mathrm{N}_2+3\mathrm{H}_{2\underset{}{}}\longrightarrow[t{,}p]{\mathrm{Fe}}2\mathrm{NH}_3
Už také víš, jak velký význam měla tato reakce pro lidskou společnost, a proto za její objev dostal Fritz Haber roku 1918 Nobelovu cenu. S jejím převzetím však musel nějakou dobu počkat, protože se podílel na výrobě některých chemických zbraní, za což byl označen jako válečný zločinec.
Obrovské množství amoniaku se dnes spotřebuje při výrobě kyseliny dusičné a dusíkatých hnojiv a hned po kyselině sírové je amoniak druhou nejčastěji vyráběnou anorganickou látkou.
Kyselina dusičná \mathrm{HNO}_{3}
Kyselina dusičná je silná anorganická kyselina, která se chová jako silné oxidační činidlo. Koncentrovaná \mathrm{HNO}_{3} odpovídá 68 \% roztoku a reaguje s většinou kovů kromě například zlata a platiny. I ty se ale rozpouštějí ve směsi \mathrm{HCl} a \mathrm{HNO}_3 v poměru 3: 1, která se nazývá lučavka královská.
Výroba kyseliny dusičné probíhá ve třech krocích. Nejdříve se oxiduje amoniak za přítomnosti katalyzátoru, kterým je platina. Toto celé probíhá za zvýšené teploty a tlaku a vzniká oxid dusnatý.
4 \mathrm{NH}_{3}+5 \mathrm{O}_{2} \stackrel{\mathrm{Pt}}{\longrightarrow} 4 \mathrm{NO}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
Druhým krokem je, že oxid dusnatý oxiduje na oxid dusičitý.
2 \mathrm{NO}+\mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2 \mathrm{NO}_{2}
Ve třetím kroku se oxid dusičitý mísí s vodou a vzniká kyselina dusičná.
3 \mathrm{NO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow 2 \mathrm{HNO}_{3}+\mathrm{NO}
Většina takto vyrobené kyseliny dusičné se spotřebuje na výrobu dusíkatých hnojiv. Vyrábějí se z ní také různá léčiva, barviva a výbušniny. Ve zlatnictví se s její pomocí dá určit, jestli se jedná o pravé zlato.
Jednou skupinou látek, které se používají jako hnojiva a vznikají jako soli kyseliny dusičné, jsou dusičnany, zvané též ledky. Dusičnan draselný je jednou ze tři součástí černého střelného prachu, je to oxidační činidlo a teplem se rozkládá za vzniku kyslíku.
2 \mathrm{KNO}_{3} \longrightarrow 2 \mathrm{KNO}_{2}+\mathrm{O}_{2}
Tuto sůl můžeš v laboratoři využít pro jeden velmi zajímavý a trochu nebezpečný pokus. Dusičnan se vlivem tepla rozkládá na dusitan a kyslík, který poté prudce reaguje třeba se žhavým uhlíkem. Jak potom takové peklo ve zkumavce vypadá, se můžeš podívat v tomhle videu.
VIDEO s chemickým pokusem
Oxidy dusíku
Oxid dusný \left(\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}\right) neboli rajský plyn má příjemnou vůni a nasládlou chuť. Používá se například v medicíně jako anestetikum nebo v potravinářství jako hnací plyn, takže ho můžeš najít třeba ve šlehačce. Oxid dusný má mimořádný dopad na celosvětové klima. Je nebezpečný pro ozonovou vrstvu, a to dokonce více než freony, protože snadno reaguje s ozonem za vzniku oxidu dusičitého, a je také jedním z nejvýraznějších skleníkových plynů, které způsobují globální oteplování.
\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{O}_{3} \longrightarrow 2 \mathrm{NO}_{2}
Oxid dusný je silné oxidační činidlo, čehož se využívá v některých typech raketových motorů nebo ve speciálně (povětšinou nelegálně) upravených autech.
Oxid dusnatý (\mathrm{NO}) je velmi jedovatý a při kontaktu s kyslíkem rychle oxiduje na oxid dusičitý. Zajímavostí je, že si ho lidské tělo samo produkuje a používá v celé řadě procesů. Je to neurotransmiter - umožňuje přenos nervového impulsu - pravděpodobně hraje roli i v procesu učení. Dále způsobuje rozšiřování cév, a proto se používá v lécích na snižování krevního tlaku. Stejné vlastnosti se využívá v přípravcích na podporu erekce.
Oxid dusičitý \left(\mathrm{NO}_{2}\right) je červenohnědý jedovatý plyn, který se spolu s oxidem dusnatým podílí na vzniku smogu a kyselých dešťů.