什么金属能够和氮气反应

职业培训 培训职业 2025-01-03
1. 碱金属中的锂(Li)——是已知中最容易与氮气(N2)反应的金属。在常温下,锂能与氮气反应,生成锂氮化物(Li3N)。化学方程式为:6Li + N2 → 2Li3N。与其他碱金属相比,锂更易于与氮气反应,而其他碱金属在相同条件下与氮气反应生成稳定氮化物的倾向较低。2. 绝大多数碱

1. 碱金属中的锂(Li)——是已知中最容易与氮气(N2)反应的金属。在常温下,锂能与氮气反应,生成锂氮化物(Li3N)。化学方程式为:6Li + N2 → 2Li3N。与其他碱金属相比,锂更易于与氮气反应,而其他碱金属在相同条件下与氮气反应生成稳定氮化物的倾向较低。

2. 绝大多数碱土金属(ⅡA族),如镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)等,可以在高温下与氮气反应。这些金属与氮气的反应性随着原子序数的增加而增加。

3. 少数过渡金属,例如钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)等,也能与氮气反应。这些金属在高温下能够与氮气形成氮化物。

4. ⅢA族的铝(Al)同样能够与氮气反应。在高温条件下,铝与氮气反应生成氮化铝(AlN)。

说明:氮气是由两个原子组成的双原子分子,其分子中的氮氮三键包含一个σ键和两个π键,这些键结合非常紧密,总键能高达941kJ/mol,使得氮气非常稳定。即使在3000℃的高温下,氮气也不易分解。在常温下,氮气几乎不参与化学反应。然而,在高温下,氮气能够与某些金属和非金属发生化学反应。

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