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氮气的发现历史及其化学性质

   讲到氮气我们都知道这是在我们空气当总存在的一种惰性气体,在标准的大气压下以一种无色无味状态存在大气中,在几个世纪前的古代西方社会认识氮气较早,可以说对空气中成分的认识是早于氧气的,在公元1755年左右,英国有位化学家叫做Black,中文翻译为布拉,他在一个很偶然的情况下发现了碳酸气,在这之后不久的实验过程中还继续发现了一种空气实验的现象,就是木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气,在采用各种化学方式进行吸纳之后还是会留存较多的空气,在到后来他老了之后他的一名叫做卢瑟福的学生继续了他的实验发现,在把实验用的老鼠放进封闭的玻璃罩里直至死亡之后,在玻璃罩内的空气体积减少了百分之10,如果剩余气体再用苛性钾等化学方式进行吸收之后,则会继续减少1/11的体积,实验进行到这里卢瑟福又进行了又一项发现研究,他又看到了将空气罩中对蜡烛进行燃烧,还是可以见到比较微弱的火光,在蜡烛熄灭之后,再往里面加上少量的磷之后,还是可以燃烧一小段时间,这对于除去空气中的助燃气体来说有着不一般的意义,这种气体不能维持生命,但的确具有优秀的灭火性质,而在对磷燃烧后的气体卢瑟福也进行了一系列的研究,这类气体也不溶于苛性钾溶液,所以在当时就被命名成“浊气”或“毒气”在同一年,普利斯特里作类似的燃烧实验,发现使1/5的空气变为碳酸气,用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。直到18世纪70年代氮还没有真正被发现并理解为一种气体元素,而这两位科学家因为都对当时的燃素学说的深信不疑,所以在后来,他们便把那些剩下来的气体称之为“被燃素饱和了的空气”。
 
  以上可以说是氮气发现的一个原始铺垫,在将时间推移到1772年,瑞典当时的著名化学家舍勒也开始从事这方面的专注研究,当时他采用铁粉和硫酸的混合物吸收空气中的助燃气从而取得了最早人工制备的氮气,而这种空气和普通空气相比更轻,还能灭火,化学性质在一定程度上很像碳酸气,但是效力却没有碳酸气显著,此外他通过了实验之后也下定结论,也就是氮气是空气成分之一,只要过程中把空气的阻燃气吸收之后就能制得较纯的氮气,而目前我们所简单的“氮”这个字,其实是是后来法国贵族的著名化学家拉瓦锡给它取的,是无益于生命的意思,而不同的解释是,今天的“氮”的拉丁名称Nitrogenium来自英文Nitrogen,是“硝石的组成者”的意思,化学符号为N,而我国清末化学启蒙者徐寿在第一次把氮译成中文时曾写成“淡气”,也有释义为“冲淡”了空气中的氧气的意思,从氮气的发现到知道其基本特性人们开始对其开始了利用性研究,可以说氮气的发现也并不是一个人的研究成果,而是几代人的不断努力研究所得到的。
 
    氮这种元素在我们地球上是广泛存在于地壳及其各类物体中,在地壳中氮的质量分数是0. 46%,可以说氮是普遍存在于各类有机体中,同时也是植物体中组成核酸和蛋白质的重要元素,通常来说单质氮一般是由液态空气的分馏而制得的,常以1.5210pa的压力把氮气装在气体钢瓶中运输和使用。一般钢瓶中氮气的纯度约99.7% 。在化学性质上因为氮元素的氧化态中除了NH4+离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点,而氮在一些工业中也主要用于合成氨,由此还可以制造硝酸、炸药和化肥等,相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话,N2是热力学稳定状态结构,同时因为氮分子中三键键能很大,分子不容易被破坏,所以对于氮的化学性质来说是相对较为稳定的。在目前现代社会氮气的作用有很多无论是在生活出行还是日常、工业中都有其应用的身影。

 

 

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