氮气坚固的化学键,是如何被击破的?

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  氮(N),是地球上构成生命的必需元素,当两个氮原子以三键结合时,会形成在常温常压下呈气态的双原子分子(N2)。氮分子中的N≡N键很牢固,导致它们的化学性质非常稳定,所以大多数生物并不能直接利用这种形式的氮。那么,如何击破这种坚固的化学键,让氮为我们所用呢?

“冒险小精灵”的穿梭之旅


  氮就像是爱冒险的小精灵,“伪装”成各种样子穿梭在天地间,最终又重新回到氮的形式,完成它的使命。
  在雷雨天气时,氮气和水中的氢会在雷电的作用下变成可以被植物(尤其是豆科类植物)利用的氨。这种氨被豆科类植物的根瘤菌吸收,然后转化为豆科类植物生长所必需的氮。氮以这种形式进入植物后会在植物体内转化成各种含氮有机物,其中最具代表性的就是蛋白质。
  人食用了含有蛋白質的植物或者动物后,会将蛋白质转化为氨基酸并吸收利用,氮元素和人就有了直接联系。通过人体的消化、吸收、排泄等一系列过程,氮元素会重新回到自然界,继续参与循环,这样就完成了基本的人体与大气之间的氮循环。

氮氮三键:紧紧拉着放不开


  自然界中的氮多以氮气的形式存在,但是氮气实际上很难参与化学反应,化学家认为它是惰性分子。
  氮气化学性质很不活泼,与它的分子结构直接相关。2个氮原子以三键的形式结合成为氮分子,三键的存在让2个氮原子像磁铁的两极一样紧紧地结合在一起,不愿与别的原子“做朋友”。
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