窒素は地球の大気の大部分を占めています:78.1体積パーセント。 標準温度および標準圧力では非常に不活性であるため、アントワーヌラヴォワジエの化学命名法では「アゾート」(「生命がない」を意味する)と呼ばれていました。 それにもかかわらず、窒素は食物と肥料の生産の重要な部分であり、すべての生物のDNAの構成要素です。
特徴
窒素ガス(化学記号N)は、一般に不活性、非金属、無色、無臭、無味です。 原子番号は7、原子量は14.0067です。 窒素の密度は0℃で1.251グラム/リットル、比重は0.96737で、空気よりわずかに軽いです。 -210.0 C(63K)の温度と12.6キロパスカルの圧力で、窒素はその三重点(元素が気体、液体、固体の形で同時に存在できる点)に達します。
その他の州
窒素の沸点である-195.79C(77K)未満の温度では、気体窒素が凝縮して液体窒素になります。液体窒素は水に似ており、無臭で無色のままです。 窒素は-210.0C(63K)の融点で固化し、雪のようなふわふわの固体になります。
分子結合
窒素はほとんどの化合物で3価の結合を形成します。 実際、分子状窒素は、原子の外殻にある5つの電子により、可能な限り強力な天然三重結合を示します。 この強力な三重結合は、窒素の高い電気陰性度(ポーリングスケールで3.04)とともに、その非反応性を説明しています。
用途
窒素ガスは、その豊富さと非反応性のために、産業および生産環境で有用です。 食品生産では、窒素ガス抑制システムは汚染を恐れることなく消火することができます。 酸素や湿気に敏感な鉄、鋼、電子部品は、窒素雰囲気で製造されます。 窒素ガスは通常、水素ガスと結合してアンモニアを生成します。
潜在的な
2001年に、「ネイチャー」は、ワシントンの科学者のカーネギー研究所が、ガス状の形態を強い圧力にさらすことによって、ガス状の窒素を固体状態に変換することができたと報告しました。 研究者たちは、窒素のサンプルを2つのダイヤモンドの間に170万倍の力で押し付けました。 大気圧、サンプルを氷に似た透明な固体に変換しますが、結晶構造は ダイヤモンド。 -173.15°C(100K)未満の温度では、圧力を取り除いてもサンプルは固体のままでした。 それが気体状態に戻ると、窒素は大量のエネルギーを放出し、物理学の第一人者であるリチャードM博士になります。 マーティンはロケット燃料としての使用について推測します。