1. 氮气的化学性质不活泼。
2. 氮气是一种在空气中常见的气体,它难溶于水,无味无色,且不易燃烧。
3. 氮气的化学式为N2,由两个氮原子通过共价键结合而成的双原子分子。
4. 每个氮原子的最外层有五个电子,因此它们之间形成了三个共价键,这些共价键非常稳定,不易被破坏。
5. 由于氮气中的氮氮三键稳定性高,氮气整体上表现出不活泼的化学性质。
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。
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。
① 防腐与储粮
为什么工厂通常用氮气而不是空气填充膨胀食品,比如薯片?最初,充气的目的是延长保质期,确保食品不会变质。空气中有氧气,会氧化和恶化食物,因此不适合充气。氮气是一种非常常见的保护气体。氮气化学性质不活泼,在常温下难以与其他物质反应,因此广泛用于防腐剂的制造,也适用于充气包装。
此外,氮的使用可以使谷物昏昏欲睡和缺氧,减缓新陈代谢,防止食物发霉。因此,我国许多地区也使用氮肥来保存粮食,称之为“真空储氮粮”。
② 在博物馆使用灯泡
当灯泡工作时,内部钨丝的温度升高,这与灯泡中的残余氧反应并氧化灯丝。因此,我们经常使用它的“孤独性”,低活性,在高温下难以与灯丝反应。用氮气填充灯可以防止钨丝的氧化,减缓钨丝的蒸发速率,延长灯的寿命。
类似地,在博物馆里,一些有价值的绘画和书法经常保存在装满氮气的瓶子里,这可能导致蛾死于缺氧。
③ 合成原料
氮的化学反应可以产生人类需要的物质。我们经常用氮气合成氨,氨是合成纤维、树脂和橡胶的重要原料。氨是在高温、高压和催化剂作用下产生的,反应式为N2至3h2.2nh3。
④ 化肥
氮也是用于生产肥料的营养元素,如氯化铵NH4Cl、硝酸铵NH4NO3等。可以使用。
⑤ 金属焊接
在化学工业中,氮气主要用作保护气体、替代气体和*。使用气体。用作铝制品、铝型材加工、铝薄板轧制等的保护气体。它用作回流焊和波峰焊的保护气体,以提高焊接质量。
氮日益成为人们生活中不可或缺的一部分。
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