氮气(N₂)是一种无色、无味、无毒的气体,在常温常压下具有以下化学性质:
稳定性
氮分子中有三个共价键,键能大,因此氮气在常温下非常稳定,不易与其他物质发生化学反应,表现出惰性。
不燃烧性
氮气不支持燃烧,因此常用作灭火剂,例如在灭火器中混合后会产生液态氮。
高温下的反应性
在高温或高能量条件下,氮气可以与其他物质发生反应:
与氧气反应生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂),最终生成硝酸(HNO₃)。
与氢气反应生成氨(NH₃)。
与活泼金属反应,如镁(Mg),生成氮化镁(Mg₃N₂)。
低温下的液化
在标准大气压下,氮气在-195.8℃时液化,在-209.86℃时变成雪状的固体。
溶解性
氮气在水中的溶解度很小,常温常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的氮气。
生物学作用
氮是生物体组成的基本元素之一,但对大多数生物来说,氮气是不可呼吸的,人和动物在高压纯氮环境中无法生存。
总结:
氮气在常温下非常稳定,但在高温或特定条件下能与其他物质发生化学反应,用于制取氨、硝酸等有用物质,并可作为防腐剂和冷冻剂。