* 強いトリプルボンド: 窒素原子は、その珪藻層(n₂)で非常に強力なトリプル結合(nφn)を形成します。この結合には、かなりの量のエネルギーが壊れる必要があり、窒素が室温で誤用を伴わないようにします。
* 高イオン化エネルギー: 窒素には高いイオン化エネルギーがあります。つまり、電子を除去するには多くのエネルギーが必要です。これにより、窒素が陽性イオンを形成し、反応に関与することが困難になります。
* 高い電気陰性度: 窒素は非常に電気陰性であるため、電子を強く引き付けることを意味します。これにより、窒素が電子を獲得し、陰イオンを形成することが困難になります。
ただし、窒素は特定の条件下で反応する可能性があります:
* 高温: 燃焼エンジンや稲妻のストライキに見られるような高温では、三重結合が破損し、窒素が他の元素と反応できるようになります。
* 触媒: 鉄などの特定の触媒は、窒素が反応するために必要な活性化エネルギーを低下させる可能性があります。これは、触媒を使用して窒素と水素をアンモニアに変換するHaber-Boschプロセスの基礎です。
* 生物学的プロセス: 特定の細菌による窒素固定は、大気窒素を植物の使用可能な形に変換するため、生涯にわたって重要です。これらの細菌は、特別な酵素を使用して、トリプル結合を破り、窒素を反応性にします。
全体として、窒素の低い反応性により、大気中に豊富になり、ほとんどの日常の状況では比較的不活性です。しかし、特定の条件下では、窒素は非常に反応的になり、重要な化学プロセスに参加する可能性があります。