氮气的物理和化学性质
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发布时间：2022-04-21 21:14
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时间：2023-08-21 10:59
氮气，化学式为N2，氮的化合价多为+1 价、0价、+2价、+3价、+4价、+5价、-3价。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。
2、氮气的物理性质
氮气在常况下是一种无色无味的气体
体积分数约占空气78%
难液化的气体。
生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气
3、氮气的化学性质
化学性质不活泼,常温下难与其他物质发生化学反应
高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化
正价氮呈酸性，负价氮呈碱性
不同活性的金属与氮气的反应情况不同
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出，除了NH4+离子外，氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点，这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话，N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线的上方。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N2分子值低的是NH4+离子。
4、氮气相关化学方程式
3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)
在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：
N2+O2=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮
2NO+O2=2NO2
N2与电离势小,而且其氮化物具有高晶格能的金属能生成离子型的氮化物.例如：
N2 与金属锂在常温下就可直接反应：
6 Li + N2=== 2 Li3N
N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用：
3 Ca + N2=== Ca3N2
N2与硼和铝要在白热的温度才能反应：
2 B + N2=== 2 BN (大分子化合物)
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应.
5、氮气的主要用途
氮主要用于合成氨，反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压，高温、和催化剂。反应为可逆反应）
合成染料。还是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料。
食品填充气，灯泡填充气。由于氮的化学惰性，常用作保护气体。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化，用氮气填充粮仓，可使粮食不霉烂、不发芽，长期保存。
液氨还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑，包，豆等的手术时常常也使用， 即将斑，包，豆等冻掉，但是容易出现疤痕，并不建议使用。
制取氮肥。氮是一种营养元素还可以用来制作化肥，包括铵肥和*盐。
充氮包装、充氮灯泡（利用化学性质“化学性质很稳定，常温下很难和其他物质发生反应”）
