Typpimolekyylejä

Typpimolekyyli (N2) on diatominen molekyyli, jonka kaksi typenatomia on sitoutunut toisiinsa vahvalla kolmenkertaissidoksella. Sidoksen pituus on noin 1,097 ångströmin ja sidoksen energia noin 941 kJ/mol, mikä tekee molekyylistä erittäin vakaabarakkia ja vaikeasti reagoivan.

Fyysiset ominaisuudet: N2 on väritön, hajuton ja mauton kaasu normaalissa huoneenlämpötilassa. Sen kiehumispiste on noin −195,8 °C, joten se esiintyy nestemäisenä vain erittäin kylmässä tilassa. Molekyyli on diamagneettinen ja sen reaktiivisuus on yleisesti alhainen, mikä osaltaan selittää sen valtavaa yleisyyttä ilmakehässä.

Esiintyminen ja ympäristö: N2 muodostaa suurimman osan Maan ilmakehästä, noin 78 tilavuusprosenttia. Se syntetisoidaan teollisesti ja ilmakehästä erottamalla, esimerkiksi paineilmasta tai neonkaasujen erottelussa käytettävillä prosesseilla, kuten netto. N2 muodostaa suhteellisesti inertin ympäristön ja se on tärkeä suoja- ja neutralointikaasu monissa teollisissa prosesseissa.

Käyttö ja reaktiot: Koska N2:n kolmenkertaissidos on erittäin vahva, se ei reagoi helposti kevyesti huoneenlämpötilassa. Tämän vuoksi sitä käytetään suojakaasuna hitsauksissa, keman- ja elektroniikkateollisuudessa sekä elintarvikkeiden pakkausissa hapenpoiston ja hapenpidon välttämiseksi. Maailmanlaajuinen typen hyödyntäminen ammoniakkiin (Haber-Bosch prosessi) ja nitriden muodostuminen vaativat korkeaa energiaa ja usein katalyyttisiä olosuhteita.

Turvallisuus: N2 ei ole myrkyllinen, mutta aineena se voi aiheuttaa asfyksiaation uhkan suljetuissa tiloissa, koska se syrjäyttää happea ympäristöstä.