氮?dú)庠诖髿庵须m多于氧氣,由于它的性質(zhì)不活潑,所以人們在認(rèn)識氧氣之后才認(rèn)識氮?dú)獾?。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久,發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣,氮?dú)庠趺礃?,即使用苛i性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動(dòng)物做實(shí)驗(yàn),把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后,發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛i性鉀溶液吸收,則會繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭,仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃燒一會,對除掉空氣中的助燃?xì)鈦碚f,效果是好的。
把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究,D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命,具有滅火性質(zhì),氮?dú)鈨r(jià)格,也不溶于苛i性鉀溶液,因此命名為'濁氣'或'毒氣'。在同一年,普利斯特里作類似的燃燒實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?,用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的,因此他們把剩下來的氣體叫做'被燃素飽和了的空氣'。
由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出,除了NH4離子外,氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的i低點(diǎn),這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話,N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點(diǎn)的連線(圖中的虛線)的上方。因此,這些化合物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的,容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中唯i一的一個(gè)比N2分子值低的是NH4離子。
正價(jià)氮呈酸性,負(fù)價(jià)氮呈堿性。
由氮分子中三鍵鍵能很大,不容易被破壞,因此其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下,氮?dú)饪梢院蜌錃夥磻?yīng)生成氨。同時(shí),由于氮分子N2的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,CN和碳i化鈣CaC2中的C2和氮分子結(jié)構(gòu)相似。
氮?dú)馓岣咻喬バ旭偟姆€(wěn)定性和舒適性
氮?dú)鈳缀鯙槎栊缘碾p原子氣體,化學(xué)性質(zhì)極不活潑,氣體分子比氧分子大,不易熱脹冷縮,變形幅度小,其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%, 能保持穩(wěn)定胎壓,吳江區(qū)氮?dú)?,提高輪胎行駛的穩(wěn)定性,保證駕駛的舒適性;氮?dú)獾囊纛l傳導(dǎo)性低,相當(dāng)于普通空氣的1/5,使用氮?dú)饽苡行p少輪胎的噪音,提高行駛的寧靜度。
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