Visa källa för Kväve

{{grundämne|
|namn=kväve
|tecken=N
|atomnr=7
|föreg-namn=[[kol]]
|nästa-namn=[[syre]]
|föreg-i-serie=
|nästa-i-serie=[[fosfor|P]]
|bild-periodiska-systemet=N-TableImage.png
|kemisk-serie=icke-metaller
|grupp=15
|period=2
|block=p
|densitet=1,2506
|hårdhet=-
|utseende=färglös
|bild-utseende=Liquidnitrogen.jpg
|atommassa=14,0067
|atomradie=65 (56)
|kovalent-radie=75
|van-der-Waal-radie=155
|elektronkonfig=[ [[helium|He]] ]2s<sup>2</sup>2p<sup>3</sup>
|e-minus=2,5
|oxidationstillstånd-oxid=±'''3''', 5, 4, 2 (starkt [[sur]])
|kristallstruktur=hexagonal
|tillstånd=gas
|magnetiska egenskaper=icke magnetisk
|smältpunkt=63,14 [[kelvin|K]] (-210 [[grad Celsius|°C]])
|kokpunkt=77,35 K (-196&nbsp;°C)
|molvolym=13,54
|molpotens=
|ångbildningsvärme=2,7928
|smältvärme=0,3604
|ångtryck=
|ljudhastighet=334
|elektronegativitet=3,04
|värmekapacitet=1 040
|elektrisk-ledning=<!--___·10<sup>6</sup>-->
|värmeledning=0,02598
|joniseringspot-1=1 402,3
|joniseringspot-2=2 856
|joniseringspot-3=4 578,1
|joniseringspot-4=7 475,0
|joniseringspot-5=9 444,9
|joniseringspot-6=53 266,6
|joniseringspot-7=64 360
|isotoper={{Grundämne/Isotop
 |isotop              = <sup>13</sup>N
 |förekomst           = [[syntetisk radioaktiv isotop|syntetisk]]
 |halveringstid       = 9,965 [[minut|min]]
 |sönderfallstyp      = [[elektroninfångning|ε]]
 |sönderfallsenergi   = 2,220
 |sönderfallsprodukt  = <sup>13</sup>[[kol|C]]
}}
{{Grundämne/Isotop
 |isotop              = <sup>14</sup>N
 |förekomst           = 99,634 %
 |stabil-neutroner    = 7
}}
{{Grundämne/Isotop
 |isotop              = <sup>15</sup>N
 |förekomst           = 0,336 %
 |stabil-neutroner    = 8
}}
}}
'''Kväve''' är [[grundämne]]t med atomnummer 7. Kväve förekommer som kvävgas (N<sub>2</sub>) rikligt i [[atmosfär]]en där den står för cirka 78 % av volymen.

== Egenskaper ==
Kvävgas är färglös och kemiskt trögreaktivt beroende på att dess två [[atom]]er i [[molekyl]]en (N<sub>2</sub>) binds med en trippelbindning som är svår att lösa upp. Vid hög energitillförsel, till exempel elektriska urladdningar, sönderdelas kvävgasmolekylen dock till enskilda atomer som lätt reagerar - vid elektrisk urladdning i [[Jordens atmosfär|luft]] (kväve, [[syre]] och spår av andra gaser) bildas flera kväveoxider, bland annat [[Kväveoxid|kväve(mon)oxid]] NO, (äldre benämning kväveoxidul) och [[kvävedioxid]] NO<sub>2</sub>. Dessa bildas också vid flera typer av förbränning och kemiska industriella processer och kallas då ofta "NOx". Vid reaktion med vatten bildar dessa gaser [[salpetersyrlighet]] HNO<sub>2</sub> och [[salpetersyra]] HNO<sub>3</sub>, vilka kan ge ett stort bidrag till försurning av miljön vid nederbörd.

== Föreningar ==
Kväve har fem elektroner i sitt yttersta [[elektronskal]]. Därmed kan det i sitt grundtillstånd bilda tre [[Kovalent bindning|kovalenta bindningar]]. Förlorar den en elektron kan den bilda fyra, som i ammoniumjonen. Kväve bildar inte anjoner direkt. Kvävets viktigaste [[kemisk förening|föreningar]] är:

* [[Ammoniak]] (NH<sub>3</sub>) en färglös, giftig och illaluktande gas med kokpunkt -33&nbsp;°C, som används i kemiindustrin för bland annat framställning av gödselmedel och sprängämnen. Vidare används ammoniak som kylmedium i större kylanläggningar. I vattenlösning är den en stark bas. 

* [[Ammonium]]salter - Ammoniak bildar tillsammans med syror ammoniumsalter, vilka då innehåller den positiva jonen NH<sub>4</sub><sup>+</sup>, vilken kemiskt påminner om en alkalimetalljon. Ett exempel är [[ammoniumnitrat]]en NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>, vilken förr användes som gödselmedel.

* [[Salpetersyra]] (HNO<sub>3</sub>) en färglös vätska som stelnar vid -42&nbsp;°C och kokar vid +84&nbsp;°C. Det är en stark syra som vid reaktion med metaller bildar nitrater innehållande den negativa jonen NO<sub>3</sub><sup>-</sup>. Salpetersyra används som råvara för tillverkning av gödsel och sprängämnen. 

* [[Aminosyra|Aminosyrorna]], med en amino-grupp NH<sub>2</sub> kopplad till kolvätekedjor, utgör de viktigaste byggstenarna för livet - kväve är således av yttersta vikt för den organiska kemin.

* [[Vätecyanid]], HCN är en mycket giftig gas eller vätska. Den används som råvara för tillverkning av plaster och pigment.

== Användning ==
Kväve används på grund av sin reaktionströghet som skyddsgas vid metallurgiska processer, och i vissa [[Glödlampa|glödlampor]], ofta blandat med [[argon]]. Flytande kväve som har en temperatur på cirka -196&nbsp;[[grad celsius|°C]] används till många saker som behöver kylas snabbt och hållas mycket kallt, bland annat för att frysa mat så att inte [[is]][[kristall]]er bildas som kan förstöra matens [[cell]]er samt inom [[kryologi]] för att frysa levande [[organism]]er.

Flytande kväve används som kylmedel, bland annat för att kyla anordningar som i sin tur kyls med flytande helium för att kyla [[supraledare|supraledande]] [[magnet]]er till [[kärnmagnetisk resonans|nmr]]-spektroskopi och [[MRI]].

Flytande kväve används också för att kapa metaller. Om metallen fryses med flytande kväve kan det räcka med en liten stöt för att metallen ska knäckas. 
[[Fil:Liquid nitrogen dsc04496.jpg|miniatyr|vänster|150px|En metallkopp med flytande kväve]]

Kväve används som [[förpackningsgas]] i [[livsmedel]] för att bevara varan man förpackar och har [[E-nummer]] E941. Även en blandning av kväve och [[koldioxid]] är vanlig för detta ändamål, och användningsområdet inkluderar exempelvis [[kött]], [[chark]]produkter och [[öl]].<ref>[http://www.airliquide.se/sv/gaser/livsmedel-1/forpackning.html Air Liquide: Förpackning], läst 2012-12-26</ref>

Ett av de största användningsområdena för kväve är tillverkning av [[ammoniak]]. Ammoniaken produceras genom sammanslagning av kväve och [[väte]] i en process som kallas [[Haber-Boschprocessen]]. I Haber-Boschprocessen blandas kväve och väte i [[proportion]]erna 1:3 och utsätts för 200 [[atmosfär]]er tryck och leds vid 400&nbsp;°C förbi en [[katalysator]] av [[järnoxid]] varvid ammoniak bildas.

:N<sub>2</sub>&nbsp;+&nbsp;3[[väte|H<sub>2</sub>]]&nbsp;→&nbsp;2NH<sub>3</sub>

Ammoniaken kan sedan användas för att bilda [[salpetersyra]] genom att ledas över en [[koppar]]- eller [[platina]][[katalysator]] tillsammans med [[syrgas]]. Ammoniak används även för framställning av bland annat [[konstgödsel]] (ammonium- och nitratsalter) samt sprängämnen (ammoniumnitrat) samt som kylmedel.

Kväve är ett nödvändigt grundämne i allt liv, bland annat som en beståndsdel i aminosyrorna - [[protein]]ernas byggstenar. Tillgång på kväve är ofta en begränsande faktor för växter i vilt tillstånd. Detta är till viss del ett problem för jordbruket, eftersom gödseln har mindre andel kväve i sig än vad grödan tog med sig in i skörden. Svinnet beror på att djuren mjölkas och skickas till slakt. Kväve är lagrat i djurens mjölk/kött.

=== Kvävgas i däck ===
Den vanliga däckfyllningen består av luft, det vill säga den innehåller 78 % kvävgas. Flygplansdäck ska fyllas med torrt kväve av två skäl. Det ena är att fyllning med vanlig luft ibland kan innehålla mycket vattenånga, som kondenserar och fryser vid flygning på hög höjd, något som minskar däcktrycket vid landning. Det andra skälet är att syre långsamt oxiderar däckets [[gummi]] vid fyllning med luft, något som också minskar trycket. För vanliga bildäck är kvävefyllning inte viktigt enligt däcktillverkare.<ref>{{tidningsref |rubrik=Nytta med gasfyllda däck ifrågasätts | url=http://www.sr.se/ekot/arkiv.asp?DagensDatum=2008-01-02&Artikel=1794797 |datum=2 januari 2008 |tidning=[[Ekot]]}}</ref>

== Förekomst och framställning ==
Kväve är den vanligaste gasen i [[jordens atmosfär]] följd av [[syre]], men i [[jordskorpan]] är kväve mindre vanligt med en halt av i medeltal 25&nbsp;[[gram]]/[[ton (måttenhet)|ton]].

{| class="wikitable"
! Gas !! Kokpunkt !! Volymprocent i luft <br />vid havsnivå <ref>På hög höjd är sammansättningen annorlunda</ref>
|-
| Kväve || -196&nbsp;°C || 78,073 %
|-
| Syre || -183&nbsp;°C || 20,947 %
|-
| [[Koldioxid]] || -78&nbsp;°C || 0,04 %
|-
| [[Ädelgas]]er || varierar || 0,94 %
|}

Kväve framställs genom [[fraktionerad destillation]] av [[flytande]] luft. Den erhålls som en biprodukt vid framställning av den tekniskt viktiga syrgasen (oxygen). Ren kvävgas är därför förhållandevis billig.

== Historia ==
Svensken [[Carl Wilhelm Scheele]] visade [[Vetenskapsåret 1772|1772]] att luft består av två komponenter kallade ''eldsluft'' (syre) och ''skämd luft'' (resten, det vill säga mest kväve) – fransmannen [[Antoine Laurent de Lavoisier]] döpte om den ''skämda luften'' till ''azote''. Engelsmannen [[John Dalton]] presenterade ''azote'' som ett grundämne i sin år  [[Vetenskapsåret 1807|1807]] publicerade atomteori. Det internationella namnet ''nitrogene/nitrogenium'' tillkom [[Vetenskapsåret 1790|1790]] på grund av upptäckta samband mellan kväve och salpetersyra (νίτρον grek. salpeter). Det svenska namnet ''kväve'' föreslogs av [[Pehr von Afzelius]] och [[Anders Gustaf Ekeberg]] år [[Vetenskapsåret 1795|1795]] för dess eld-kvävande egenskaper.

== Isotoper ==
Naturligt förekommande kväve består av två stabila [[isotop]]er: <sup>14</sup>N (99,64 %) och <sup>15</sup>N (0,36 %). Dessutom är 14 instabila (och därmed [[radioaktivitet|radioaktiva]]) isotoper kända. De mest stabila av dessa är <sup>13</sup>N med [[halveringstid]] 9,965 minuter, <sup>16</sup>N med halveringstid 7,13 sekunder och <sup>17</sup>N med halveringstid 4,173 sekunder. Alla de resterande isotoperna har halveringstider kortare än en 1 sekund, och de flesta kortare än 110 [[millisekund]]er.<ref>[http://ie.lbl.gov/education/parent/N_iso.htm Lawrence Berkeley National Laboratory - Isotoptabell för kväve]</ref>

[[Chemical Abstracts Service|CAS]]-nummer: 7727-37-9

== Se även ==
* [[Periodiska systemet]]

== Källor ==
<references/>

{{Periodiska systemet navbox}}

[[Kategori:Grundämnen]]
[[Kategori:Förpackningsgaser]]
[[Kategori:Kväve| ]]
[[Kategori:Wikipedia:Basartiklar]]