氮气分子结构式

梦幻西游辅助2023-04-29  17

不是一个键啊,而是一对电子啊,因为在氮原子的最外层电子层只有五个电子啊,要与其他元素形成分子是,它要得到对方的三个电子才能保证八个电子,那样才能稳定。因为得了三个电子,所以负三价啊。

氮气,常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),是空气的主要成份。常温下为气体,在标准大气压下,冷却至-1958℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-20986℃时,液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定,常温下很难跟其他物质发生反应,但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。

物理性质

氮在常况下是一种无色无味无臭的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),在标准情况下的气体密度是125g/L, 氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解002体积的氮气。它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解002体积的N2,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。

化学性质

氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是 三对电子,即形成两个π键和一个σ键。 对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收94169kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的,氮气的相对分子质量是28。 氮气结构式

而且氮气不易燃烧且不支持燃烧。化学式为N2。

氮在常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),在标准情况下的气体密度是125g·dm-3,氮气在标准大气压下,冷却至-1958℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-20986℃时,液态氮变成雪状的固体。氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解002体积的氮气。它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解002体积的N2,氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用灰色钢瓶盛放氮气。

氮是一种化学元素,它的化学符号是N,它的原子序数是7。氮通常的单质形态是氮气。在标准状况下是无色无味无臭的双原子气体,不容易产生化学反应。氮气是地球大气中最多的气体,占总体积的7809%。

物理性质

氮在常况下是一种无色无味无臭的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),在标准情况下的气体密度是125g/L,氮气难溶于水,在常温常压下,1体积水中大约只溶解002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。其他物理性质见下表:

化学性质

由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲,N2是热力学稳定状态。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方,因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。在图中唯一的一个比N2分子值低的是NH4+离子。[2]

由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图和N2分子的结构均可以看出,单质N2不活泼,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨。

化工合成

氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。

食品行业

食品包装充氮时可以保鲜。

其他用途

充填灯泡制作氮肥与炸药,做制冷剂(液氮汽化吸热)。

汽车轮胎

1提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。[3]

氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。

2防止爆胎和缺气碾行。

爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。

3延长轮胎使用寿命

使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。

4减少油耗,保护环境。

轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。

实验室制法

制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法:

⑴加热亚硝酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2+ 2H2O

⑵亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2

⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2

⑷氨与溴水反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2

⑸重铬酸铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O

{6}加热叠氮化钠,使其热分解,可得到很纯的氮气。

深冷空分制氮

它是一种传统的空分技术,已有九十余年的历史,它的特点是产气量大,产品氮纯度高,无须再纯化便可直接应用于磁性材料,但它工艺流程复杂,占地面积大,基建费用高,需专门的维修力量,操作人员较多,产气慢(18~24h),它适宜于大规模工业制氮,氮气成本在0.7元/m3左右。

变压吸附制氮

变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。

变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。

膜分离空分制氮

膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比,具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快(3min以内)、增容更方便等特点,但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜,膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用户,此时具有最佳功能价格比;当要求氮气纯度高于98%时,它与同规格的变压吸附制氮装置相比,价格要高出30%左右,故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时,普氮纯度一般为98%,因而会增加纯化装置的制作成本和运行成本。

氮气纯化方法

加氢除氧法

在催化剂作用下,普氮中残余氧和加入的氢发生化学反应生成水,其反应式:2H2+O2=2H2O,再通过后级干燥除去水份,而获得下列主要成份的高纯氮:N2≥99.999 %,O2≤5×10-6,H2≤1500×10-6,H2

O≤10.7×10-6。制氮成本在0.5元/m3左右。

加氢除氧、除氢法

此法分三级,第一级加氢除氧,第二级除氢,第三级除水,获得下列组成的高纯氮:N2≥99.999%,O2≤5×10-6,H2≤5×10-6,H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。

碳脱氧法

在碳载型催化剂作用下(在一定温度下),普氮中之残氧和催化剂本身提供的碳发生反应,生成CO2。反应式:C+O2=CO2。再经过后级除CO2和H2O获得下列组成的高纯氮气:N2≥99.999%,O2≤5×10-6,CO2≤5×10-6,H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。

氮是一种化学元素,化学符号是N,原子序数是7,相对原子量为14。

质子数:7 中子数:7

所属第二周期,所属VA族

氮气为无色、无味的气体,熔点-20986°C,沸点-1958°C,气体密度125克/升 。

氮气结构式:N≡N(氮气),氮气化学性质不活泼,空气中含量约78%。

nh3的结构式是:H | N—H | H。

氨气的分子式,是一种无色气体,有强烈的刺激气味。氨气通常情况下是无色刺激性气味,极易溶于水,易液化,液氨可作制冷剂。

NH₃遇HCl气体或浓盐酸有白烟产生。氨水可腐蚀许多金属,一般若用铁桶装氨水,铁桶应内涂沥青。氨的催化氧化是放热反应,产物是NO,是工业制HNO₃的重要反应,NH₃也可以被氧化成N₂。

NH3一般指氨气:

氨气(Ammonia),一种无机化合物,化学式为NH3,分子量为17031,无色、有强烈的刺激气味。密度 07710g/L。相对密度05971(空气=100)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度1324℃,临界压力112兆帕,即1122大气压)。

沸点-335℃。也易被固化成雪状固体。熔点-7775℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。

氮气占大气总量的78,是空气的主要成份,在标准大气压下,且通常无毒。常温下为气体12%(体积分数),冷却至-2098℃时,液态氮变成雪状的固体,变成没有颜色的液体,常况下是一种无色无味无嗅的气体86℃时,冷却至-195氮气

氮气,常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),是空气的主要成份。常温下为气体,在标准大气压下,冷却至-1958℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-20986℃时,液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定,常温下很难跟其他物质发生反应,但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。

物理性质

氮在常况下是一种无色无味无臭的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的7812%(体积分数),在标准情况下的气体密度是125g/L, 氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解002体积的氮气。它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解002体积的N2,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。

化学性质

氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是 三对电子,即形成两个π键和一个σ键。 对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收94169kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的,氮气的相对分子质量是28。 氮气结构式

而且氮气不易燃烧且不支持燃烧。化学式为N2。

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