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氮气是惰性气体吗?

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氮气不是惰性气体,但属于稀有气体(以前称为惰性气体)。以下是具体说明:

1. 命名与分类

传统定义:惰性气体(或稀有气体)曾指氦、氖、氩、氪、氙、氡等单原子气体,因它们在常温下化学性质极不活泼。

现代定义:根据元素周期表,惰性气体特指18族元素,包括上述单原子气体及放射性元素氡。

2. 氮气的化学性质

常温下不活泼:氮气在常温常压下难以与其他物质发生反应,这是其被称为惰性气体的主要原因。

反应条件:需在高温、高压或催化剂存在下才能反应(如高温下与氢气生成氨气,放电时与氧气生成一氧化氮)。

3. 历史命名争议

早期因氮气不活泼被称为惰性气体,但后续发现其他元素(如氩、氪等)在特定条件下也能反应,因此1991年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将术语改为“稀有气体”。

4. 应用与特性

工业用途:用于金属焊接(惰性保护气氛)、食品防腐、灯泡填充等。

生理影响:高浓度氮气可导致窒息,因它会稀释空气中的氧气。

综上,氮气因化学性质不活泼被归类为稀有气体,但严格来说,惰性气体特指单原子元素,而氮气是双原子分子,因此两者在概念上有本质区别。