Kväve

Egenskaper

Kväve är en färglös luktfri gas vid normal temperatur. Den är normalt knuten till en annan kväveatom och bildar en kvävemolekyl (N₂ ). Denna bindning är mycket stark. Det är därför många sprängämnen innehåller kväve. Bindningen bryts när sprängämnet tillverkas. När det exploderar bildas bindningen igen och mycket energi frigörs.

Den blir flytande vid -195,8 °C och fast vid -210 °C. Om den komprimeras kan den omvandlas till vätska utan att bli kall.

Den kombineras vanligtvis inte med andra atomer eftersom dess starka bindning hindrar den från att reagera. Litium är ett av de få kemiska grundämnen som reagerar med kväve utan att upphettas. Magnesium kan brinna i kväve. Kväve ger också blå elektriska gnistor. Den blå färgen orsakas av att atomerna exciteras. När de blir normala igen avger de ljus. När kväve exciteras reagerar det med många saker som det normalt inte reagerar med.

 
En kopp flytande kväve  


Elektrisk gnista genom ett rör fyllt med kväve  

Föreningar

Många kemiska föreningar som är viktiga för industriella ändamål innehåller kvävejoner. Det gäller bland annat ammoniak, salpetersyra, nitrater och cyanider. Kväve finns i flera oxidationstillstånd: -3, -2, -¹ /₃ , +1, +3, +4 och +5. Varje oxidationstillstånd har sin uppsättning av föreningar.

Föreningar i oxidationstillstånd -3 är svaga reduktionsmedel. Dessa inkluderar ammoniak, ammonium, amid och nitrider. Aminosyror och proteiner innehåller kväve i detta oxidationstillstånd. Hydrazin, en förening i oxidationstillstånd -2, är ett starkt reduktionsmedel. Azider innehåller kväve i oxidationstalet -¹ /₃ . De är extremt starka reduktionsmedel och de flesta är mycket giftiga.

Dikväveoxid innehåller kväve i oxidationstillstånd +1. Den används som bedövningsmedel. Föreningar som innehåller kväve i oxidationsklass +2, t.ex. kväveoxid, är reduktionsmedel. Föreningar med +3 oxidationstillstånd är starka oxidationsmedel och svaga reduktionsmedel. Nitriter är de vanligaste +3-föreningarna. Föreningar i oxidationstillstånd +4 är starka oxidationsmedel. De omfattar kvävedioxid och dikvävetetroxid.

Föreningar som innehåller kväve i oxidationsklass +5 är starka oxidationsmedel. De är en av de vanligaste grupperna av kväveföreningar. De omfattar salpetersyra och dikvävepentoxid. De omfattar också nitrater, som används i sprängämnen som dynamit, nitroglycerin och trinitrotoluen.

 

Förekomst och beredning

Luft består av ca 78 % kväve och ca 20,95 % syre, < 1 % argon och spår av andra gaser, t.ex. koldioxid och vattenånga. Det finns också i några nitrater i marken. Ammoniummineraler är sällsynta. Kväve finns i proteiner.

Rent flytande kväve kan framställas genom att kyla luft. Kvävet blir flytande vid en annan temperatur än syret. Det kan också framställas genom uppvärmning av vissa kemiska föreningar, t.ex. natriumazid.

 

Använder

Kväve är ett grundämne som används för att förhindra att saker reagerar med luftens syre. Det kan användas för att fylla knäckepåsar och glödlampor. Det används också för att fylla vissa däck. Det kan användas för att tillverka elektriska komponenter som transistorer. Flytande kväve kan användas för att frysa saker.

Kväveföreningar har många användningsområden, t.ex. bedövningsmedel (lustgas), sprängämnen (dynamit), rengöringsmedel (ammoniak), kött (protein) och flygplan (bränsle).

 
Spela upp media Flytande kväve används för att frysa en ballong  

Historia

Kväve upptäcktes av Daniel Rutherford 1772, som kallade det för giftig gas eller fast gas. De upptäckte att en del av luften inte brann. Man fann att djur dog i den. Den var känd som "azote". Många kväveföreningar innehåller också bokstäverna "azid" eller "azin", till exempel hydrazin.

År 1910 upptäckte Lord Rayleigh att när en gnista passerade genom kväve bildades en reaktiv form av kväve. Detta kväve reagerade med många metaller och föreningar.

 

Relaterade sidor

• Förteckning över gemensamma element