Grundämne · referensblad

Kväve

Kväve (N) är grundämne 7, klassificerat som tvåatomig icke-metall i grupp 15, period 2 och p-blocket. Elektronkonfigurationen [He] 2s2 2p3 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är gas.

Atomnummer7

Standardatomvikt[14.00643, 14.00728]

Grupp15

Period2

Blockp

Elektronkonfiguration[He] 2s2 2p3

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Grundämnena i grupp 15 har fem valenselektroner och kan uppträda i flera oxidationstal. Karaktären ändras från tydligt icke-metallisk högst upp till mer metallisk längre ned.

För kväve är konfigurationen [He] 2s2 2p3 utgångspunkten för bindning och oxidationstal. Föreningarnas stabilitet förändras tydligt genom gruppen när atomstorlek och energinivåer förskjuts.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Dessa grundämnen bildar hydrider, oxider, halider och många kovalenta föreningar. Oxidationstal från −3 till positiva värden förekommer och stabiliteten ändras genom gruppen.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är gas. Den angivna densiteten är 1.251 g/L. Smältpunkten anges till 63.17 K (-210.0 °C). Kokpunkten anges till 77.36 K (-195.8 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var kväve finns och används

Kväve är huvudbeståndsdelen i atmosfären och ingår i biomolekyler som aminosyror och nukleinsyror. Industriellt är ammoniak- och gödselproduktion särskilt viktig.

I praktiken

Konkreta användningar

Atmosfären

Kväve används eller studeras inom atmosfären. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Gödselproduktion

Kväve används eller studeras inom gödselproduktion. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Kryoteknik

Kväve används eller studeras inom kryoteknik. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Kväve ligger i period 2, grupp 15 och p-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Kol, Syre, Kisel, Fosfor. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringtvåatomig icke-metall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturgas

Elektronskal2 · 5

Densitet1.251 g/L

Smältpunkt63.17 K (-210.0 °C)

Kokpunkt77.36 K (-195.8 °C)

Pauling-elektronegativitet3.04

Första jonisationsenergi1 402 kJ/mol

Elektronaffinitet—

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av kväve förknippas i denna historiska uppgift med Daniel Rutherford. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten anges som intervallet [14.00643, 14.00728]. Naturliga prover kan variera något i isotopförhållande, så ett enda fast decimalvärde skulle dölja verklig variation.

Kväve har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med kväve beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.