|
[[Soubor:Nitrate-3D-balls.png|náhled|148x148pixelů|Kuličkový model dusičnanového iontu]]
{{rozdělit}}
'''Dusičnany''' (též '''ledky''', '''nitráty''') jsou [[soli]] [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]], často využívané v zemědělství na výrobu [[Hnojivo|hnojiv]] (pro přítomnost [[Dusík|dusíku]]) a v [[Pyrotechnika|pyrotechnice]] (protože jde o [[oxidační činidlo|oxidační činidla]]) např. pro výrobu [[Střelný prach|střelného prachu]]. Základem dusičnanů je [[aniont]] NO<sub>3</sub><sup>-</sup> o [[molární hmotnost]]i 62,01 gramů na mol.
'''Dusičnany''' ('''ledky''', '''nitráty''') jsou [[soli]] [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]], obsahují tedy [[aniont]] NO<sub>3</sub><sup>-</sup> o [[molární hmotnost]]i 62,01 gramů na mol. Jelikož jsou bohaté na dusík, podstatná část vyrobených dusičnanů se užívá jako hnojiva. Tyto látky mají rovněž vlastnosti [[oxidační činidlo|oxidačních činidel]], proto se užívají v pyrotechnice, kupříkladu na výrobu střelného prachu aj. Dusičnany se vyskytují i v přírodě, existuje několik nerostů s dusičnany, avšak jejich těžba by nebyla schopna pokrýt celosvětovou spotřebu, proto se vyrábí uměle. Dusičnany jsou zastoupeny i v mořské vodě, viz mapu zastoupení. Nadměrné zastoupení dusičnanu v mořské vodě umožňuje život [[fytoplankton]]u (například v oblasti [[Aljaška|Aljašky]]), nadměrné zastoupení ve sladké vodě (zejména jezerech) způsobuje množení [[řasy|řas]] a [[sinice|sinic]]. Téměř všechny dusičnany jsou ve vodě dobře rozpustné.
Dusičnany se vyskytují i v přírodě v podobě několika nerostů, avšak jejich těžba by nebyla schopna pokrýt celosvětovou spotřebu, proto se vyrábějí uměle. Jsou přítomny i v [[Mořská voda|mořské vodě]], kde jejich nadměrné zastoupení umožňuje život [[fytoplankton]]u (například v oblasti [[Aljaška|Aljašky]]); nadměrné zastoupení dusičnanů ve [[Sladká voda|sladké vodě]] (zejména [[Jezero|jezerech]]) naopak způsobuje množení [[řasy|řas]] a [[sinice|sinic]]. Téměř všechny dusičnany jsou ve vodě dobře rozpustné.
[[Soubor:Nitrate-ion-resonance-2D.png|náhled|Správný zápis NO<sub>3</sub><sup>-</sup> skupiny. Jelikož toto užívání by bylo těžkopádné, užívá se pouze jeden ze vzorců, přičemž je jedno který]] ▼
▲[[Soubor:Nitrate-ion-resonance-2D.png|náhled|Správný zápis NO<sub>3</sub><sup>-</sup> skupiny. Jelikož toto užívání by bylo těžkopádné, užívá se pouze jeden ze vzorců, přičemž je jedno , který .]]
== Přírodní koloběh dusíku ==
=== Dusičnany v pitné vodě ===
[[Soubor:WOA05 sea-surf NO3 AYool.png|náhled|Světové zastoupení dusičnanů v mořích]]Česká norma pro pitnou vodu uvádí pro obsah dusičnanů maximální povolené množství pro dospělého 50 mg/l, pro dítě 15 mg/l. V českých veřejných vodovodech se běžně vyskytuje 30 až 40 mg/l dusičnanů, individuální zdroje vody mívají obsah dusičnanů často i několikanásobně vyšší. Odstranit dusičnany běžnými mechanickými nebo uhlíkovými filtry na vodu není možné, je nutné použít speciální denitratační anex.
== Význam dusičnanů v lidské stravě ==
| datum přístupu = 2016-12-10
| datum = 2010-07-01
}}</ref>.
}}</ref>.[[Soubor:WOA05 sea-surf NO3 AYool.png|náhled|Světové zastoupení dusičnanů v mořích]]
== Dělení dusičnanů ==
== Dusičnany alkalických kovů == ▼
▲=== Dusičnany alkalických kovů ===
Tyto dusičnany jsou bílé, krystalické látky, rozpustné ve vodě. Lze je připravit reakcí [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] s příslušným [[hydroxidy|hydroxidem]]. Při zahřívání se rozpadá na [[dusitany|dusitan]] a [[kyslík]], dle reakce (''Me'' označuje prvek alkalického kovu):<br> ▼== {{Podrobně|Dusičnany kovů alkalických zemin ==kovů}}▼2''Me''NO<sub>3</sub> —<sup><ins>t</ins></sup>→ 2|''Me''NO<sub>2</sub> + [[kyslík|O<sub>2</sub>]]<br> ▼Do této skupiny náleží [[dusičnan sodný]] (NaNO<sub>3</sub>) a [[dusičnan draselný]] (KNO<sub>3</sub>).
▲Tyto dusičnany jsou bílé, krystalické látky, rozpustné ve vodě. Lze je připravit reakcí [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] s příslušným [[hydroxidy|hydroxidem]]. Při zahřívání se rozpadározpadají na [[dusitany|dusitan]] a [[kyslík]], dle reakce (''Me'' označuje prvek alkalického kovu):<br>
▲:2''Me''NO<sub>3</sub> —<sup><ins>t</ins></sup>→ 2|''Me''NO<sub>2</sub> + [[kyslík|O<sub>2</sub>]]<br>
Díky vzniklému kyslíku jsou tyto dusičnany dobrými oxidačními činidly. Tyto látky mají velký průmyslový význam.
=== DusičnanDusičnany sodnýkovů alkalických zemin ===
Do této skupiny náleží [[dusičnan vápenatý]] (Ca(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>), [[dusičnan barnatý]] Ba(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB> a [[dusičnan strontnatý]] (Sr(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>)).
[[Dusičnan sodný]] (NaNO<sub>3</sub>) se triviálně nazývá chilský ledek. Je to bílá [[krystal]]ická látka, vyskytuje se v přírodě v nerostu zvaném [[nitronatrit]], avšak vyrábí se uměle. Své uplatnění nalézá v [[pyrotechnika|pyrotechnice]] i jako hnojivo. Vyrábí se reakcí [[oxid dusnatý|oxidu dusnatého]], [[oxid dusičitý|oxidu dusičitého]], [[kyslík]]u a [[uhličitan sodný|uhličitanu sodného]].<br>
NO + NO<SUB>2</SUB> + Na<SUB>2</SUB>CO<SUB>3</SUB> + O<SUB>2</SUB> → 2 NaNO<SUB>3</SUB> + CO<SUB>2</SUB><br>
Laboratorní příprava spočívá v [[neutralizace|neutralizaci]] hydroxidu sodného kyselinou dusičnou dle následující rovnice:<br>
NaOH + HNO<sub>3</sub> → NaNO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O<br>
=== Dusičnan draselný ===
[[Dusičnan draselný]] (KNO<sub>3</sub>), triviální název ledek draselný či sanytr. Tuto látku lze připravit z dusičnanu sodného, tento způsob výroby dusičnanu draselného se nazývá konverze. Laboratorně je možné ho vyrábět neutralizací hydroxidu draselného kyselinou dusičnou dle následující rovnice:<br>
[[hydroxid draselný|KOH]] + HNO<sub>3</sub> → KNO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O<br>
Používá se jako draselné a dusíkaté hnojivo nebo jako sůl k nasolování masa Sanytr (E252). Dusičnan draselný je též nejvýznamnější složkou původního černého [[střelný prach|střelného prachu]].
▲== Dusičnany kovů alkalických zemin ==
Tyto ve vodě rozpustné látky při zahřívání tvoří oxid kovu a [[oxid dusičitý]]: <br>
:''Me''NO<sub>3</sub> —<sup><ins>t</ins></sup>→ ''Me''O + NO<sub>2</sub><br>
Tyto látky mají své uplatnění obvykle v pyrotechnice, skoro vůbec se neužívají jako hnojiva.
=== DusičnanDusičnany vápenatýpřechodných kovů ===
Do této skupiny náleží [[dusičnan stříbrný]] (AgNO<SUB>3</SUB>), [[dusičnan měďnatý]] (Cu(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>) a [[dusičnan olovnatý]] (Pb(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>).
[[Dusičnan vápenatý]], též zvaný vápenatý ledek (Ca(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>). V čistém stavu je to bílá, krystalická látka rozpustná ve [[voda|vodě]]. Připravuje se rozpouštěním [[Uhličitany|uhličitanu]] nebo [[hydroxidy|hydroxidu]] v [[kyselina dusičná|kyselině dusičné]]. Používá se jako poněkud neobvyklé, vápenaté hnojivo.
=== Dusičnan barnatý ===
[[Dusičnan barnatý]] je ve vodě rozpustná látka se vzorcem Ba(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>. Díky [[Baryum|barnatým iontům]] barví plamen do zelena, čímž se stává důležitou látkou pro pyrotechniku, zejména na zelený [[bengálský oheň]].
=== Dusičnan strontnatý ===
[[Dusičnan strontnatý]] (Sr(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>)) barví plamen červeně a je proto součástí složí pro červený bengálský oheň. Mnohdy bývá nahrazován mnohem levnějším [[dusičnan vápenatý|dusičnanem vápenatým]], který nemá tak pěkné efekty jako dusičnan strontnatý.<br>
Tato látka se vyrábí reakcí [[uhličitan strontnatý|uhličitanu strontnatého]] s [[kyselina dusičná|kyselinou dusičnou]]: <br>
[[uhličitan strontantý|SrCO<SUB>3</SUB>]] + 2[[kyselina dusičná|HNO<SUB>3</SUB>]] → Sr(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB> + CO<SUB>2</SUB> + H<SUB>2</SUB>O
== Dusičnany přechodných kovů ==
Tyto ve vodě rozpustné látky při zahřívání tvoří oxid kovu a [[oxid dusičitý]]: <br>
:''Me''NO<sub>3</sub> —<sup><ins>t</ins></sup>→ ''Me''O + NO<sub>2</sub><br>
Tyto látky se neužívají obvykle jako pyrotechnika ani hnojiva. Často se užívají v chemii na další syntézy.
=== Dusičnan stříbrný ===
[[Dusičnan stříbrný]] (AgNO<SUB>3</SUB>). Nazývá se též ''lapis infernalis'' nebo pekelný kamínek. Vzniká reakcí [[stříbro|stříbra]] s kyselinou dusičnou. Je bezbarvý a jako jedna ze dvou solí stříbra (společně s [[Fluorid stříbrný|fluoridem]]) se rozpouští ve vodě. Užívá se v lékařství, chemii jako skupinové činidlo aniontů 2. třídy a je základem chemických procesů ve fotografii. Tato látka se vyrábí reakcí horké kyseliny dusičné s kovovým stříbrem.<br>
<br />3Ag + 4HNO<sub>3</sub> → 3AgNO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O + NO<br>
Tato látka se užívá na analýzy halogenidových iontů. Reaguje s nimi za vzniku sraženin bílého [[chlorid stříbrný|chloridu]], žlutého [[jodid stříbrný|jodidu]] či světle žlutého [[bromid stříbrný|bromidu stříbrného]]. Tato látka se při vystavení světlu rozpadá na kovové stříbro, díky čemuž se zabarvuje do šeda.
=== DusičnanDusičnany měďnatýs nekovovými kationty ===
Do této skupiny náleží např. [[dusičnan amonný]] (NH<SUB>4</SUB>NO<SUB>3</SUB>).
[[Dusičnan měďnatý]], jehož vzorec je Cu(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>, je modrá, hygroskopická látka dobře rozpustná ve vodě. Vzniká reakcí [[měď|mědi]] s kyselinou dusičnou. Je-li kyselina zředěná, probíhá reakce takto:
3 [[Měď|Cu]] + 8 HNO<SUB>3</SUB> → 3 [[dusičnan měďnatý|Cu(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]] + 2 [[oxid dusnatý|NO]] + 4 H<SUB>2</SUB>O
S koncentrovanou kyselinou probíhá reakce takto:
Cu + 4HNO<SUB>3</SUB> → Cu(NO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB> + 2NO<SUB>2</SUB> + 2H<SUB>2</SUB>O
=== Dusičnan olovnatý ===
[[Dusičnan olovnatý]] je bílá, hygroskopická látka, která se užívá na výrobu výbušného [[azid olovnatý|azidu olovnatého]] a [[tetraethylolovo|tetraethylolova]] na zvýšení [[oktanové číslo|oktanového čísla]] [[benzín]]u a [[chromová žluť|chromové žluti]] (chromanu olovnatého). Dnes se již olovnaté benzíny používají jen v několika zemích, z této látky se však stále vyrábí azid olovnatý a chromová žluť, která je však postupně omezována. Tato látka se vyrábí průmyslově rozpouštěním kovového olova v kyselině dusičné.
== Dusičnany s nekovovými kationty ==
Tyto dusičnany mají místo atomu kovu v molekule jiný prvek či skupinu látek. Vlastnosti jsou pro každý dusičnan individuální.
=== DusičnanOrganické amonnýdusičnany ===
Do této skupiny náleží [[nitroglycerin]] či [[nitrocelulóza]].
[[Dusičnan amonný]], též zvaný ledek amonný, je látka se vzorcem NH<SUB>4</SUB>NO<SUB>3</SUB>. Užívá se k výrobě výbušnin a hnojiv. Při žíhání se rozpadá na oxid dusný a vodu:<br>
NH<SUB>4</SUB>NO<SUB>3</SUB> → N<SUB>2</SUB>O + 2 H<SUB>2</SUB>O<br>
Vyrábí se exotermní reakcí amoniaku s kyselinou dusičnou či podvojnou záměnou [[síran amonný|síranu amonného]] a [[dusičnan sodný|dusičnanu sodného]]:<br>
NH<SUB>3</SUB> + HNO<SUB>3</SUB> → NH<SUB>4</SUB>NO<SUB>3</SUB><br>
(NH<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB> + 2 NaNO<SUB>3</SUB> → Na<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB> + 2 NH<SUB>4</SUB>NO<SUB>3</SUB><br>
Tato látka má průmyslový význam, zejména na výrobu [[rajský plyn|rajského plynu]].
== Organické dusičnany ==
Kyselina dusičná je schopna reagovat s [[alkoholy]] za vzniku esterů. Tyto látky mají na molekule navázanou skupinu NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, který se označuje předponou ''nitroxy'', ale je běžné se setkat s ''nitro''. Některé mají průmyslový význam, část má význam jako trhaviny a některé jsou důležitými biochemickými látkami. Část z nich lze vyrobit reakcí organické sloučeniny s kyselinou dusičnou za přítomnosti kyseliny sírové, nebo fosforečné (nelze tak připravit zejména [[hexogen|1,3,5-cyklotrimethylentrinitramin]], jelikož reaguje s kyselinou sírovou i fosforečnou. Jako alternativa se v tomto případě užívá [[dusičnan amonný]].) Zde je několik příkladů nitrátů: ▼
=== Nitroglycerín ===
[[Nitroglycerín]] (glycerol-trinitrát) je nažloutlá olejovitá kapalina, velice snadno exploduje při nárazech či zahřívání na vysokou teplotu, je důležitou látkou na výrobu trhavin, zejména dynamitu. Rovněž má význam jako lék na srdeční arytmii. Tato látka je jedovatá, při požití zužuje cévy, což může vyvolat ve velkých dávkách smrt. Vyrábí se nitrací glycerolu za přítomnosti kyseliny sírové:
: HOCH<sub>2</sub>CH(OH)CH<sub>2</sub>OH + 3HNO<sub>3</sub> → O<sub>2</sub>NOCH<sub>2</sub>CH(ONO<sub>2</sub>)CH<sub>2</sub>ONO<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub>O
▲[[Kyselina dusičná ]] je schopna reagovat s [[alkoholy]] za vzniku [[Estery|esterů ]]. Tyto látky mají na molekule navázanou skupinu NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, který se označuje předponou ''nitroxy'', ale je běžné se setkat s ''nitro''. Některé mají průmyslový význam, část má význam jako trhaviny a některé jsou důležitými biochemickými látkami. Část z nich lze vyrobit reakcí organické sloučeniny s kyselinou dusičnou za přítomnosti kyseliny sírové, nebo fosforečné (nelze tak připravit zejména [[hexogen|1,3,5-cyklotrimethylentrinitramin]], jelikož reaguje s kyselinou sírovou i fosforečnou. Jako alternativa se v tomto případě užívá [[dusičnan amonný]].) Zde je několik příkladů nitrátů:
=== Nitrocelulóza ===
[[Nitrocelulóza]], též „střelná bavlna“ je vysoce hořlavá látka, vzhledem podobná bavlně. Vyrábí se reakcí [[celulóza|celulózy]] s kyselinou dusičnou za přítomnosti kyseliny sírové nebo [[kyselina fosforečná|fosforečné]]. Tato látka se užívá na výrobu [[bezdýmý střelný prach|bezdýmého střelného prachu]] a dříve na fotografie jako film. Při zapálení tato látka prudce shoří beze zbytku.
== Vzhled dusičnanůGalerie ==
Na následujících obrázcích je možno vidět vzhled některých dusičnanů:
<gallery>
| 