氮是什么?
氮是一種化學(xué)元素,讀音為(dan),元素符號為N,原子序數(shù)7,相對原子質(zhì)量為14.0037,位于化學(xué)元素周期表第二周期VA族。氮元素由瑞典藥劑師舍勒1772年發(fā)現(xiàn),后由法國科學(xué)家拉瓦錫確定氮是一種元素。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)。自然界中絕大部分的氮是以氮?dú)獾男问酱嬖谟诖髿庵?,氮?dú)庹伎諝怏w積的百分之七十八。氮通常的單質(zhì)形態(tài)是氮?dú)?,它無色無味無臭,是很不易有化學(xué)反應(yīng)的氣體,而且不支持燃燒。氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄?,在常壓下,?jīng)降溫后,氮?dú)庾兂蔁o色液體,再變成雪花狀固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氮在自然界主要以雙原子分子的形式存在于大氣中,因而工業(yè)上由液態(tài)空氣分餾來獲得氮?dú)?。氮作為氣體,具有很多工業(yè)用途,液氮具有非常低的溫度,用于低溫儲(chǔ)藏精子,卵子等。作為惰性氣體,氮?dú)庥糜谑称芳盎瘜W(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)藏,以防止其氧化。
氮元素的發(fā)現(xiàn)
氮元素,英文Nitrogen,來自希臘文Nitrogen,是“硝石的組成者”的意思,化學(xué)符號為N。氮這個(gè)名稱是1787年由拉瓦錫和其他法國科學(xué)家提出的。1772年,氮元素由瑞典藥劑師舍勒發(fā)現(xiàn),后由法國科學(xué)家拉瓦錫確定是一種元素。
氮元素含量分布
自然界中絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮?dú)獾男问酱嬖谟诖髿庵?,氮?dú)庹伎諝怏w積的百分之七十八。氮的最重要的礦物是硝酸鹽。氮在地殼中的含量很少,占0.0046%。氮以無機(jī)化合物形式存在于自然界是很少的,氮普遍存在于有機(jī)體中,是組成動(dòng)植物體的蛋白質(zhì)和核酸的重要元素。
氮的理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
氮為無色、無味的氣體,熔點(diǎn)-209.86°C,沸點(diǎn)-195.8°C,氣體密度1.25046克/升。氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄。?體積水中大約只溶解0.02體積的氮?dú)?。在?biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氮?dú)饫鋮s至-195.8℃時(shí),變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.8℃時(shí),液態(tài)氮變成雪狀的固體。
化學(xué)性質(zhì)
氮的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在高溫、高壓并有催化劑存在的情況下,氮和氫作用生成氨??諝庵械膯钨|(zhì)氮和氧在雷電的作用下,可生成氧化氮。鋰和氮在常溫下即可反應(yīng),過渡金屬在高溫下也可和氮反應(yīng),生成氮化物。
氮的同位素
氮有兩種天然同位素:氮14和氮15,其中氮14的豐度為99.625%。
氮的用途
工業(yè)上,氮主要用來制造氨,其次是制備氮化物、氰化物、硝酸及其鹽類等。此外,氮?dú)膺€可用作保護(hù)性氣體、泡沫塑料中的發(fā)泡劑,液氮可用于冷凝劑。
農(nóng)業(yè)上,氮是一種重要肥料,是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分,對植物莖葉的生長和果實(shí)的發(fā)育有重要作用。氮也是植物體內(nèi)維生素和能量系統(tǒng)的組成部分。