* 窒素の分子構造: 窒素は二原子分子(N2)として存在します。つまり、2つの窒素原子が結合します。分子内のこの強力なトリプル結合により、非常に安定しています。
* van der Waals Force: 窒素分子の間に存在する唯一の分子間力は、弱いファンデルワールス力です。これらの力は、分子周辺の電子分布の一時的な変動から生じます。
* 低沸点: 弱いファンデルワールスの力は、室温での熱エネルギーによって簡単に克服されます。これは、窒素分子が自由かつ独立して移動するのに十分なエネルギーを持ち、ガス状の状態をもたらすことを意味します。窒素の沸点は-196°Cで、他の元素と比較して非常に低いです。
対照的に:
* 分子間力より強い: 酸素(O2)や水(H2O)などの他の元素は、より多くのエネルギーを壊す必要がある、より強い分子間力(水中の水素結合など)を持ち、室温で液体または固体状態に存在できるようにします。
要約: 窒素の弱い分子間力と低い沸点が、室温でガスとして存在する主な理由です。