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氮气

氮气


  氮气,化学式为N2,通常状况下是一种无色无味的气体,而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08%(体积分数),是空气的主要成份之一。在标准大气压下,氮气冷却至-195.8℃时,变成无色的液体,冷却至-209.8℃时,液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,所以常被用来制作防腐剂。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。

  氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO 3和N 2两点的连线(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。在图中的一个比N 2分子值低的是NH 4 +离子。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,因此其化学性质稳定,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。同时,由于氮分子N2的化学结构比较稳定,氰根离子CN -和碳化钙CaC 2中的C 2 2-和氮分子结构相似。

  氮气在常况下是一种无色无味的气体,占空气体积分数约78%(氧气约21%),1体积水中大约只溶解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。

  氮主要用于合成氨,反应式为N 2+3H 2⇌2NH 3( 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NH 4HCO 3, 氯化铵NH 4Cl, 硝酸铵NH 4NO 3等等。用于汽车轮胎:提高轮胎行驶的稳定性和舒适性;防止爆胎和缺气碾行;延长轮胎使用寿命;减少油耗,保护环境。

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