中考化学知识点:空气中的氮气_科学高分网
               
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中考化学知识点:空气中的氮气

氮气是在空气中占百分比最高的气体,其次才是氧气,然而我们吸进身体里的却不是空气中占百分比最高的氮气反而是排在它后面的氧气,这是为什么?空气中的氮气是什么?与空气中的氮气相关的化学知识又有哪些呢?一起来了解一下吧。

中考化学知识点:空气中的氮气

 

中考化学知识点:空气中的氮气

空气中的氮气介绍

氮气,化学式为N2,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。

物理性质

氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63 K,沸点是77 K,临界温度是126 K,难于液化。溶解度很小,常压下在283 K 时一体积水可溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。

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化学性质

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(图中的虚线)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。

正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。

由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气成分可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。氮分子中存在氮氮叁键,键能很大(941 KJ/mol),以至于加热到3273K时仅有0.1%离解,氮分子是已知双原子分子中最稳定的。氮气是CO的等电子体,在结构和性质上有许多相似之处。不同活性的金属与氮气的反应情况不同。与碱金属在常温下直接化合;与碱土金属 —般需要在髙温下化合;与其他族元素的单质反应则需要更高的反应条件。

空气中的氮气来源

空气中的氮气是从哪里来的?

空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化造成的。原始的大气是以二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出游离态氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨化成水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气中的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成以氮气和氧气为主的现代空气。

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为什么人类呼吸所需要的气体不是氮气而是氧气?

是由于氮气的化学性质,它是由氮氮三键存在在氮分子里的,它的性质可谓在气体分子中最稳定的一种气体,而且它的键还是共价键就更能体现它的稳定了,就更能体现它的稳定性了,它的键能还极高。正是因为有氮氮三键才使得它的3p轨道被填满,学过化学的人都知道它是非常稳定的,所以和其它物体反应的时候非常难断裂的。

而氧气和它相比就弱的远了,因为氧分子是由双键形成的,所以它的键能比较低就容易和其它物体反应,这样一比较就知道了氧气和氮气的化学性质,可见氧气比氮气活泼多了。

而我们人类在这个世界中,如果想生存的时间长一点的话,就需要有很厉害的代谢能力,在这样的情况下就需要参加化学反应,通过化学反应然后释放能量,然后才能让人们生活下去。人类就是利用吸进去的氧气和体内的物体反应,才能有利于代谢比较快。为什么不吸入氮气呢?就是因为氮气比较稳定,吸进去也反应不了,所以就不用氮气了。

以上就是科学高分网为同学们整理的关于空气中的氮气的相关内容,希望会对同学们的化学学习有所帮助,如有疑问请在后台留言。

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