النيتروجين هو غاز عند درجة حرارة الغرفة القياسية والضغط الجوي. نقطة غليانها هي -195.79 درجة مئوية (-320.42 درجة فهرنهايت) ونقطة انصهارها هي -209.86 درجة مئوية (-345.77 درجة فهرنهايت). ولذلك، يوجد النيتروجين كغاز في الظروف العادية. ومع ذلك، فإنه يمكن أن يتم تسييله تحت ضغط عال ودرجة حرارة منخفضة.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل النيتروجين صلب أم سائل أم غاز؟
- يوجد النيتروجين كغاز في درجة حرارة الغرفة بسبب نقطة غليانه المنخفضة وثباته العالي كجزيء ثنائي الذرة .
- يمكن أن يوجد النيتروجين في كل من الحالة السائلة والصلبة في ظل ظروف معينة، مع وجود العديد من الاستخدامات العملية للنيتروجين السائل.
- النيتروجين الغازي والنيتروجين السائل والنيتروجين الصلب كلها أشكال من النيتروجين ولكنها تختلف في الخواص الفيزيائية بسبب حالتها المادية.
- قد يكون التعامل مع النيتروجين السائل أو النيتروجين الصلب أمرًا خطيرًا بسبب درجات الحرارة المنخفضة للغاية، ويجب اتخاذ احتياطات السلامة المناسبة عند العمل معهم.
لماذا يوجد النيتروجين كغاز في درجة حرارة الغرفة؟
يوجد النيتروجين كغاز في درجة حرارة الغرفة بسبب نقطة غليانه المنخفضة نسبيًا وثباته العالي كجزيء ثنائي الذرة.
يتكون النيتروجين (N2) من ذرتين من النيتروجين تشتركان في رابطة تساهمية ثلاثية. هذه الرابطة قوية جدًا وتتطلب الكثير من الطاقة لكسرها. ولذلك فإن غاز النيتروجين مستقر للغاية ولا يتفاعل بسهولة مع العناصر أو المركبات الأخرى.
تبلغ نقطة غليان النيتروجين حوالي -196 درجة مئوية (-321 درجة فهرنهايت)، وهي أقل بكثير من درجة حرارة الغرفة. ونتيجة لذلك، يبقى النيتروجين في الحالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي القياسي.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه يمكن الحصول على النيتروجين السائل عن طريق تبريد النيتروجين الغازي عند درجات حرارة منخفضة للغاية.
بشكل عام، يعد استقرار جزيء N2 وانخفاض نقطة غليانه من الأسباب الرئيسية لوجود النيتروجين كغاز في درجة حرارة الغرفة.
هل يوجد النيتروجين في الحالة السائلة أم الصلبة؟
نعم، يمكن أن يتواجد النيتروجين في الحالتين السائلة والصلبة تحت ظروف معينة.
النيتروجين السائل هو سائل عديم اللون والرائحة والمذاق يتشكل عندما يتم تبريد غاز النيتروجين إلى درجة حرارة -196 درجة مئوية (-321 درجة فهرنهايت) عند الضغط الجوي العادي. للنيتروجين السائل العديد من الاستخدامات العملية، بما في ذلك في علم التبريد وتجهيز الأغذية والبحث العلمي.
من ناحية أخرى، يعتبر النيتروجين الصلب أقل شيوعًا ويتطلب درجات حرارة أقل لتكوينه. عند الضغط الجوي، يتجمد النيتروجين كمادة صلبة عند درجة حرارة حوالي -210 درجة مئوية (-346 درجة فهرنهايت). النيتروجين الصلب عبارة عن مادة صلبة بلورية شفافة تستخدم في بعض التجارب العلمية.
من المهم ملاحظة أن التعامل مع النيتروجين السائل أو النيتروجين الصلب يمكن أن يكون خطيرًا بسبب درجات الحرارة المنخفضة للغاية، ويجب اتخاذ احتياطات السلامة المناسبة عند العمل معهم.
كيف يختلف غاز النيتروجين عن النيتروجين الصلب والنيتروجين السائل؟
غاز النيتروجين والنيتروجين السائل والنيتروجين الصلب كلها أشكال من نفس العنصر، النيتروجين (N2)، ولكن خصائصها الفيزيائية تختلف بسبب اختلاف حالات المادة.
غاز النيتروجين
غاز النيتروجين هو غاز عديم اللون والرائحة والطعم يتكون من جزيئات النيتروجين ثنائي الذرة (N2) التي تتحرك بحرية وبشكل مستقل في الفضاء.
لديه نقطة غليان -196 درجة مئوية (-321 درجة فهرنهايت) ونقطة انصهار -210 درجة مئوية (-346 درجة فهرنهايت) عند الضغط الجوي القياسي.
النيتروجين السائل
يتكون النيتروجين السائل عندما يتم تبريد النيتروجين الغازي إلى درجة حرارة -196 درجة مئوية (-321 درجة فهرنهايت) عند الضغط الجوي القياسي.
وهو سائل عديم اللون والرائحة والطعم، وتصل كثافته إلى حوالي 80% من كثافة الماء.
يتمتع النيتروجين السائل بنقطة غليان منخفضة جدًا ويمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة مثل الحفظ بالتبريد وتجميد الأطعمة والعلاجات الطبية.
النيتروجين الصلب
يتكون النيتروجين الصلب عندما يتم تبريد النيتروجين الغازي إلى درجة حرارة أقل تصل إلى -210 درجة مئوية (-346 درجة فهرنهايت) عند الضغط الجوي القياسي.
وهي مادة صلبة بلورية شفافة ذات بنية شبكية سداسية. يعتبر النيتروجين الصلب نادرًا نسبيًا وقد تمت دراسته في المقام الأول لخصائصه الفريدة، مثل قدرته على العمل كعازل كهربائي في درجات الحرارة المنخفضة.
باختصار، غاز النيتروجين هو غاز يتكون من جزيئات نيتروجين ثنائية الذرة مستقلة، في حين أن النيتروجين السائل هو سائل عديم اللون والرائحة والطعم يتشكل عند تبريد غاز النيتروجين إلى درجة حرارة منخفضة للغاية. النيتروجين الصلب عبارة عن مادة صلبة بلورية شفافة تتشكل عندما يتم تبريد النيتروجين إلى درجة حرارة أقل.
قراءة متعمقة
هل النيون مادة صلبة أم سائلة أم غازية؟
هل الكربون معدن أم غير معدني أم شبه فلز؟
هل النيتروجين معدن أم غير معدن؟
هل الأكسجين معدن؟
هل المغنيسيوم معدن أم غير معدن؟