物理性质:
单质
氮在常况下是一种无色无臭的气体,在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,氮气在
标准大气压
下,冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.86℃时,
液态氮
变成雪状的固体。
氮气在水里溶解度很小,在
常温常压
下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的N2。氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。
化学性质:氮气分子的
分子轨道
式为
,对成键有贡献的是
三对电子,即形成两个
π键
和一个σ键。
对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于
孤电子对
。由于N2分子中存在
叁键
N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的
双原子分子
中最稳定的。
检验方法:
将燃着的Mg条伸入盛有氮气的集气瓶,Mg条会继续燃烧
提取出燃烧剩下的灰烬(白色粉末
Mg3
N2),加入少量水,产生使湿润的
红色石蕊试纸
变蓝的气体(氨气)
反应方程式
Mg3+N2=
Mg3N2
(
氮化镁
)
Mg3N2+H6O2=3Mg(OH)2+N2H3