氮元素在自然界中的存在形式:
既有游離態(tài)又有化合態(tài)?諝庵泻琋278%(體積分數(shù))或75%(質(zhì)量分數(shù));化合態(tài)氮存在于多種無機物和有機物中,氮元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸不可缺少的元素
氮氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì):
(1)物理性質(zhì):純凈的氮氣是無色氣體,密度比空氣略小,氮氣在水中的溶解度很小,在常壓下101kPa,-195.8℃氮氣變成無色液體,-209.9℃變成雪花狀固體。氮氣的分子結(jié)構(gòu):氮分子(N2)的電子式為,結(jié)構(gòu)式為N≡N,由于N2分子中的N≡N鍵很牢固,所以通常情況下,氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不活潑。
(2)化學(xué)性質(zhì):氮分子化合價為0價,既可以升高也可以降低,說明氮氣既有氧化性又有還原性。
①N2與H2化合生成
說明:該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),是工業(yè)合成氨的原理。
、贜2與金屬反應(yīng)(Mg Ca Sr Ba)反應(yīng):
、跱2與O2化合生成
說明:在閃電或行駛的汽車引擎中會發(fā)生以上反應(yīng)。
氮氣的用途:
、俸铣砂,制硝酸;
、诖嫦∮袣怏w作焊接金屬時的保護氣,以防止金屬被空氣氧化;
、嘣跓襞葜刑畛涞獨庖苑乐规u絲被氧化或揮發(fā);
、鼙4婕Z食、水果等食品,以防止腐爛;
⑤醫(yī)學(xué)上用液氮作冷凍劑,以便在冷凍麻醉下進行手術(shù);
⑥利用液氮制造低溫環(huán)境,使某些超導(dǎo)材料獲得超導(dǎo)性能。