氮是一种常见的元素,是空气中主要的成分,大气中的体积比为78.484%。主要分布在地球表面的大气层中,在地层中也蕴藏有。在常温常压下是无色、无味、无臭气体,低温下冷凝为无色的液体,继续降温可凝固成固体。
的物理性质:
是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。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—般需要在高温下化合;与其他元素的单质反应则需要更高的反应条件。
通常被称为惰性气体,用于某些惰性气氛中以进行金属处理,并用于灯泡中以防止产生电弧,但它不是化学惰性的。它是动植物生命中必不可少的元素,并且是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作耐磨金属。钢中的少量氮会抑制高温下的晶粒生长,并且还会提高某些钢的强度。它也可用于在钢上产生坚硬的表面。可用于制造氨,,盐,等;在制造中;填充高温温度计,泡;形成惰性材料以保存材料,用于干燥箱或手套袋中。食品冷冻过程中的;在实验室中作为冷却剂。
工业上的氨气是由和直接合成的:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(反应条件为高温高压、催化剂)。氨气的合成是一个体积缩小的放热反应,体系压强和降低体系温度对合成反应有利。
自然界中稳定存在的氮同位素有两种,即14N和15N,相对比率分别为9%和0.365%。重同位素可以用来作为示踪剂。在通常条件下,氮是化学惰性的。在常温、常压下,除等少数元素外,氮几乎不与任何物质发生反应。只有在高的温度下,双原子分子氮才会分解为单原子。在高温、高压或有催化剂存在的特定条件下,氮可以与许多物质发生反应。反应生成物中,氮主要表现为正五价或负三价。
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