Vad är egenskaperna för kväve?

Kväve är elementet med atomnummer sju. Diatomiskt kväve, eller kväve som består av två bundna atomer, är en klar, luktfri gas som bildar mycket av jordens atmosfär. Det är en extremt stabil molekyl som motstår förändringar under olika omständigheter. Kokpunkten för kväve är mycket låg, vilket gör att den bildar en gas vid dagliga temperaturer; emellertid används flytande kväve vanligen som kylmedel. Kväveegenskaperna, inklusive dess stabilitet och låga kokpunkt, spelar en viktig roll i både biologi och mänskligt samhälle.

Många av kväveegenskaperna härrör från dess starka trippelelektronbindning. Atomer tenderar att vara mest stabila när de har åtta elektroner i sitt yttersta skal eller den mest avlägsna regionen från kärnan. En enda kväveatom har fem elektroner i det yttre skalet. Två kväveatomer tenderar därför att dela tre av dessa elektroner med varandra - vilket gör att varje atom kan njuta av stabiliteten i att ha åtta elektroner. Detta är anledningen till att stabiliteten är bland egenskaperna hos kväve.

En annan egenskap hos kväve är dess låga kokpunkt. Vid atmosfärstryck kokar kväve vid -320 grader Fahrenheit (-196 grader Celsius). Flytande kväve framträder som en klar vätska som liknar vatten. Det kan förvaras i speciella frysar och föras i friluft under korta perioder innan det helt kokar av. Tekniker använder ofta flytande kväve som ett kryogent kylmedel, eller ett ämne som kan kyla ner annan utrustning eller enheter.

I jordens atmosfär utgör kväve 78,1 volymprocent av luften. Det mesta av detta diatomiska kväve är emellertid inte tillgängligt för användning av organismer eftersom det är i dess stabila, molekylära form. Vissa bakterier kan bryta kvävans trippelbindning och fästa väte- och syremolekyler till en enda kväveatom. Kväveegenskaperna tillåter energi att frigöras när växter och djur använder dessa bakterieformade föreningar. Slutligen kan vissa bakterier returnera kväve till sin ursprungliga form och släppa ut det i atmosfären, en process som kallas kvävecykeln.

Människor, som har utvecklats i en atmosfär som domineras av kväve, förlitar sig på elementet för grundläggande biologiska funktioner. Kväveegenskaperna är också användbara i industriella tillämpningar. I kombination med väte eller syre kan kväve bilda föreningar som bränner eller exploderar och frigör energi som värme. I kombination med kol bildar kväve cyanid, vilket är användbart vid gruvdrift och medicinska tillämpningar. Ändå kan kväve vara farligt om felaktigt hanteras - ett antal försiktighetsåtgärder är nödvändiga för att säkert arbeta med kväve.