氮气的物质性质是什么?


氮气,化学式为N₂,为无色无味气体。氮气化学性质很不活泼,在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气;在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键,因为在化学反应中首先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。

大气中约有4,000万亿吨气体,其中氮气占78%。氮气微溶于水和酒精。它是不可燃的,被认为是一种窒息性气体(即呼吸纯净的氮气会剥夺人体的氧气)。尽管氮被认为是一种惰性元素,但它会形成一些非常活跃的化合物。

它可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率,在较高的氧气浓度下会更快。氮可溶于水和酒精,但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的,其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此,大多数金属都容易处理它。在升高的温度下,氮可能对金属和合金具有侵蚀性。

氮气的用途:

1、氮气是制硝酸、化肥的原料。

2、氮气可以用作保护气。

3、液氮可以用作冷冻麻醉剂。

4、可以用作超导材料的环境改造剂。

以上内容参考 百度百科-氮气

氮气的物理性质:一种无色无味的气体,难于液化。溶解度很小,常压下在283K时一体积水可溶解0.02体积的氮气。化学性质:正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。与碱金属在常温下直接化合;与碱土金属—般需要在髙温下化合;与其他族元素的单质反应则需要更高的反应条件。

一、物理性质

氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63K,沸点是77K,临界温度是126K,难于液化。溶解度很小,常压下在283K时一体积水可溶解0.02体积的氮气。

氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。

二、化学性质

正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气成分可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。

氮分子中存在氮氮叁键,键能很大(941KJ/mol),以至于加热到3273K时仅有0.1%离解,氮分子是已知双原子分子中最稳定的。氮气是CO的等电子体,在结构和性质上有许多相似之处。

不同活性的金属与氮气的反应情况不同。与碱金属在常温下直接化合;与碱土金属—般需要在髙温下化合;与其他族元素的单质反应则需要更高的反应条件。


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