正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。与碱金属在常温下直接化合;与碱土金属一般需要在高温”下化合,与其他族元素的单质反应则需要更高的反应条件,氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63K,沸点是77K,临界温度是126K,难于液化。
氮气是无色无味的气体,微溶于酒精和水(在273 K和100 kPa下100 ml水能溶解24 ml氮气),大气中体积分数:78.1%。,熔点-209.86℃,沸点-196℃,相对密度0.81(-196℃,水=1),相对蒸气密度0.97(空气=1),饱和蒸气压1026.42 kPa(-173℃),临界温度147.1℃,临界压力3.4 MPa,辛醇/水分配系数:0.67。
1、氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作耐磨金属。
2、用在钢上可以使钢产生坚硬的表面。
3、用于制造氨,硝酸,硝酸盐,氰化物等。
4、形成惰性材料以保存材料,用于干燥箱或手套袋中。
5、食品冷冻过程中的液氮,在实验室中作为冷却剂。
实验室制氮气的反应方程式:NH4Cl+NaNO2=NaCl+2H2O+N2↑,氮气的化学式为N₂,为无色无味气体,氮气化学性质很不活泼,在高温高压压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气,在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮,即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。
氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键,因为在化学反应中首先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。