TomekD76/iStock/GettyImages
Kväve står för 78,1 % av jordens atmosfär. Trots dess tröghet – så mycket att Lavoisier kallade det "azote", vilket betyder "utan liv" – är det oumbärligt för liv och industri, och utgör ryggraden i DNA, jordbruksgödselmedel och många industriella processer.
Kvävgas (N2) är en icke-metallisk, färglös, luktfri och smaklös diatomisk molekyl. Med ett atomnummer på 7 och en atomvikt på 14,0067 har den en densitet på 1,251gL⁻¹ vid 0°C och en specifik vikt på 0,96737, något lättare än luft. Dess trippelpunkt – där gas, vätska och fast material samexisterar – inträffar vid –210°C (63K) och 12,6kPa.
Under sin kokpunkt på –195,79°C (77K) kondenserar kväve till flytande kväve, en klar, luktfri vätska som liknar vatten. Kylning ytterligare till dess smältpunkt på –210°C (63K) ger en fluffig, snöliknande fast substans.
I de flesta föreningar bildar kväve trivalenta kovalenta bindningar. N₂-molekylen innehåller en anmärkningsvärt stark trippelbindning, stödd av fem valenselektroner och en elektronegativitet på 3,04 (Pauling-skalan), vilket underbygger dess kemiska stabilitet.
Kvävets överflöd och kemiska tröghet gör det ovärderligt inom industrin. Den används i livsmedelskonservering och brandskyddssystem, skyddar syrekänsliga material som järn, stål och elektronik under tillverkningen och fungerar som ett nyckelråvara för ammoniaksyntes via Haber–Bosch-processen.
År 2001 publicerades en studie i Nature rapporterade att forskare vid Carnegie Institution of Washington omvandlade gasformigt kväve till ett fast tillstånd genom att komprimera det mellan två diamantstäd under ett tryck motsvarande 1,7 miljoner atmosfärer. Det resulterande fasta materialet liknade is men hade ett diamantliknande kristallgitter. När trycket släpptes vid temperaturer under –173,15°C (100K), förblev det fasta ämnet stabilt. Fasövergången frigör avsevärd energi, vilket får fysikern Dr. Richard M. Martin att spekulera om kvävets potential som ett raketdrivmedel med hög energi.
