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氮氣

氮氣

化學式為N2,通常狀況下是一種無色無味的氣體,而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%(體積分數),是空氣的主要成份之一。在標準大氣壓下,氮氣冷卻

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  • 產品說明

     氮氣,化學式為N2,通常狀況下是一種無色無味的氣體,而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%(體積分數),是空氣的主要成份之一。在標準大氣壓下,氮氣冷卻至-195.8℃時,變成無色的液體,冷卻至-209.8℃時,液態氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質不活潑,常溫下很難跟其他物質發生反應,所以常被用來製作防腐劑。但在高溫、高能量條件下可與某些物質發生化學變化,用來製取對人類有用的新物質。

 物理性質

     氮氣在常況下是一種無色無味的氣體,熔點是63 K,沸點是77 K,臨界溫度是126 K,難於液化。溶解度很小,常壓下在283 K 時一體積水可溶解0.02體積的氮氣。

 化學性質

     由氮元素的氧化態-吉布斯自由能圖也可以看出,除了NH4+離子外,氧化數為0的N2分子在圖中曲線的最低點,這表明相對於其它氧化數的氮的化合物來講的話,N2是熱力學穩定狀態結構。氧化數為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位於HNO3和N2兩點的連線(圖中的虛線)的上方。因此,這些化合物在熱力學上是不穩定的,容易發生歧化反應。在圖中的一個比N2分子值低的是NH4+離子。

     正價氮呈酸性,負價氮往往呈堿性。由氮分子中三鍵鍵能很大,不容易被破壞,因此其化學性質十分穩定,隻有在高溫高壓並有催化劑存在的條件下,氮氣成分可以和氫氣反應生成氨。同時,由於氮分子的化學結構比較穩定,氰根離子CN-和碳化鈣CaC2中的C22-和氮分子結構相似。

氮分子中存在氮氮叁鍵,鍵能很大(941 KJ/mol),以至於加熱到3273K時僅有0.1%離解,氮分子是已知雙原子分子中最穩定的。氮氣是CO的等電子體,在結構和性質上有許多相似之處。

     不同活性的金屬與氮氣的反應情況不同。與堿金屬在常溫下直接化合;與堿土金屬 —般需要在髙溫下化合;與其他族元素的單質反應則需要更高的反應條件。


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