氮化物反应
氮化i镁与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮2NO+O2=2NO2
二氧化氮溶于水,生成硝i酸,一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO
五氧化二氮溶于水,生成硝i酸,N2O5+H2O=2HNO3
活泼金属反应
N2 与金属i锂在常温下就可直接反应:6Li + N2 === 2Li3N
N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用: 3Ca + N2 =△= Ca3N2
N2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化i镁)
非金属反应
N2与氢气反应制氨气:N2+3H2⇌2NH3 (高温 高压 催化剂)
N2与硼要在白热的温度才能反应: 2 B + N2=== 2BN (大分子化合物)
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。
氮气分子中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稳定的,氮气的相对分子质量是28。氮气通常不易i燃烧且不支持燃烧。化学式为N2。
现场制氮/工业制氮
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法,将氧气和氮气分离。将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
实验室制法
制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,i常用的是如下几种方法:
⑴加热亚硝i酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O
⑵亚硝i酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2H2O + N2↑
⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3 + 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2
⑷氨水与Br反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑
⑸重铬酸i铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
{6}加热叠i氮化钠,使其热分解,可得到很纯的氮气,2NaN3===2Na+3N2↑