氮气分子的稳定性及影响因素

元素的电负性可用于判断元素的非金属性。氮元素和氯元素的电负性均接近3.0，都是非金属性较强的元素。但是，两种元素对应的单质的化学性质差异很大，氮气化学性质非常稳定，很难与其他物质发生化学反应，这是为什么呢？

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分子的稳定性，不仅跟对应元素的性质有关，还与分子本身的结构有关。根据价键理论（简称VB理论），如果2个原子各有2个或3个单电子，则自旋相反的单电子可以两两配对，形成共价双键或叁键。例如，氮气：

成键电子的原子轨道要发生最大限度的重叠，因为两个原子轨道重叠部分越大，两核间概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。为了满足最大重叠原理，需要取适当的方向。对氮分子而言，氮原子的电子排布式为，以x轴为键轴，两个氮原子结合时，两个氮原子的p x轨道沿着x 轴方向，以“头碰头”的方式重叠，形成一个σ键。氮原子的和轨道与x轴方向垂直，不能再沿着x轴方向以“头碰头”的方式重叠，只能在y 轴和z轴方向以相互平行的“肩并肩”方式进行重叠，形成两个π键。从σ键和π键形成过程角度分析，沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠的原子轨道能够发生最大限度的重叠，原子轨道重叠部分沿键轴呈圆柱形对称，形成的σ键具有键能大、稳定性高的特点。(www.xing528.com)

从分子轨道理论角度分析，氮气是反磁性分子，键级为3。科学研究发现键级越大，分子越稳定。

“结构决定性质，性质反映结构”的观点一直是化学学科的重要思想方法。