空气中氮气含量

空气中氮气含量 空气中氮气含量稳定吗

空气中氮气含量稳定。

氮气，化学式为N₂，为无色无味气体。

氮气化学性质很不活泼，在高温高压压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气；在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮；即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。

氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。

2个N原子以叁键结合成为氮气分子，包含1个σ键和2个π键，因为在化学反应中首先受到攻击的是π键，而在N₂分子中π键的能级比σ键低，打开π键困难，因而使N₂难以参与化学反应。

空气中氮气的含量是多少地球上氮气占78%，为什么人类却只能吸收到氧气而生存？

地球大气是由78%的氮气，21%的氧气以及其他的一些气体混合而成的，地球上大部分生命活动都离不开氧气的作用，而适合的氧气比例也是地球上生命得以旺盛发展的原因之一。

当人类深呼吸时，就会吸入大量空气，其中吸入的氧气汇合肺部的血红细胞结合，进入体内循环，可参与各种人体的生理活动，而呼气时，则会排出氮气，二氧化碳等。

氮气是惰性气体，不参与体内的生理活动，可以起到配比例稀释氧气浓度的作用。

而氧气进入体内，会参加新陈代谢过程，和酶共同作用将摄入的营养物质氧化，从而释放能量给我们提供动力。

氧气也直接参与人体微循环代谢，人体在缺氧的情况下，相应的器官会很快受损，产生昏厥直至死亡。

地球上的氧气也是随着蓝藻类的繁盛而增加，它们的光合作用使得地球上氧气浓度增大，一度地球上的氧气浓度较高，在远古时代出现了恐龙等巨型动物，但高浓度的氧气也会对生物体氧化损伤，加速老化。

所以当前地球上这个合适的21%的氧气含量，是人类得以生存的重要因素。

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虽然空气中成分最多的是氮气，但人类的生存依赖于第二多的氧气，而与氮气无关。

这背后的原因在于氮气和氧气的不同化学性质。

与氧气相比，氮气的化学性质非常稳定，因为组成氮气分子的两个氮原子形成了十分稳定的共价三键。

由于氮氮三键的存在，使得氮原子的3p轨道被全部填满，所以这种共价键具有极高的键能，这使氮气分子成为最稳定的双原子分子。

因此，氮氮三键很难断裂而参与化学反应。

相比之下，氧气分子中的两个氧原子形成的是双键，键能较低，容易被打断而参与化学反应，所以氧气要比氮气更为活泼。

人类想要生存，就必须消耗能量进行新陈代谢，这就需要发生化学反应。

由于氧气比较活泼，很容易参与化学反应，并且反应后能够释放出能量，所以人类呼吸氧气用于体内的化学反应。

而氮气太稳定了，并且它们参与的反应往往会吸收能量，所以人类不会利用氮气。

不过，地球上有少数生物并不依赖于氧气，固氮细菌可以利用氮气。

事实上，早期地球生物都是微生物，并且它们都是厌氧的，那时地球上几乎没有氧气。

上图为蓝藻细菌。

到了大约26亿年前，地球上出现了大量的蓝藻细菌，它们通过光合作用制造出了大量的氧气，导致当时的厌氧微生物大量灭绝，因为氧气对于它们而言是有毒气体，这就是大氧化事件。

在此之后，地球上出现的生物大多依赖于氧气。