Koja su svojstva dušika?

Dušik je element s atomskim brojem sedam. Dvoatomski dušik, ili dušik koji se sastoji od dva povezana atoma, bistar je plin bez mirisa koji čini veći dio Zemljine atmosfere. Iznimno je stabilna molekula koja se odupire promjenama u raznim okolnostima. Vrelište dušika je vrlo nisko, što uzrokuje stvaranje plina na svakodnevnim temperaturama; međutim, tekući dušik se obično koristi kao rashladno sredstvo. Svojstva dušika, uključujući njegovu stabilnost i nisku točku vrelišta, igraju važnu ulogu u biologiji i ljudskom društvu.

Mnoga svojstva dušika proizlaze iz njegove jake trostruke elektronske veze. Atomi su obično najstabilniji kada imaju osam elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci ili najudaljenijem području od jezgre. Jedan atom dušika ima pet elektrona u vanjskoj ljusci. Dva atoma dušika, dakle, imaju tendenciju dijeliti tri od ovih elektrona jedan s drugim – dopuštajući svakom atomu da uživa u stabilnosti osam elektrona. To je razlog zašto je stabilnost među svojstvima dušika.

Još jedno od svojstava dušika je nisko vrelište. Pri atmosferskom tlaku dušik vrije na -320 stupnjeva Fahrenheita (-196 stupnjeva Celzija). Tekući dušik izgleda kao bistra tekućina slična vodi. Može se pohraniti u posebne zamrzivače i staviti na otvoreni zrak na kratko vrijeme prije nego što potpuno prokuha. Tehničari često koriste tekući dušik kao kriogeno rashladno sredstvo ili tvar koja može ohladiti drugu opremu ili uređaje.

U Zemljinoj atmosferi dušik čini 78.1% volumena zraka. Većina ovog dvoatomskog dušika, međutim, nije dostupna za korištenje organizmima jer je u svom stabilnom, molekularnom obliku. Neke bakterije mogu razbiti trostruku vezu dušika i vezati molekule vodika i kisika na jedan atom dušika. Svojstva dušika omogućuju oslobađanje energije kada biljke i životinje koriste ove spojeve stvorene od bakterija. Konačno, neke bakterije mogu vratiti dušik u izvorni oblik i otpustiti ga u atmosferu, proces poznat kao ciklus dušika.

Ljudska bića, koja su evoluirala u atmosferi u kojoj dominira dušik, oslanjaju se na element za osnovne biološke funkcije. Svojstva dušika također su korisna u industrijskim primjenama. U kombinaciji s vodikom ili kisikom, dušik može tvoriti spojeve koji gore ili eksplodiraju, oslobađajući energiju kao toplinu. U kombinaciji s ugljikom, dušik stvara cijanid, koji je koristan u rudarstvu i medicinskim primjenama. Ipak, dušik može biti opasan ako se njime nepravilno rukuje – potrebne su brojne mjere opreza za siguran rad s dušikom.