氮氣的這種高度化學穩(wěn)定性與其分子結構有關，2個N原子以叁鍵結合成為氮氣分子，包含1個σ鍵和2個π鍵，因為在化學反應中受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低，打開π鍵困難，因而使N?難以參與化學反應。
氮（Nitrogen）這個名稱，在1970年由Jean-Antoine-ClaudeChaptal提出，是基于它是硝酸和硝酸鹽的一個組分的考慮（希臘文Νιτροζ?λη，硝酸靈）。由于這種氣體的窒息性，Lavoisier更喜歡用azote（氮）這個名稱（希臘文?ψυχη，無生命），而且這個名稱在語法中以諸如azo、dizao、azide等形式還在使用。德文名稱stickstoff指的是相同的性質（sticken,窒息或悶熄）
氮分子中的兩個氮原子之間形成一條σ鍵和兩個π鍵。與類似的CO、C2H4等分子相比，N2的成鍵分子軌道σ2p（-15.59 eV）和π2p（-16.73 eV）能量比較低，反鍵分子軌道π*2p（8.17 eV）能量比較高，不但難以接受電子也不易給出電子，具有較強的穩(wěn)定性，離解能高達945 kJ/mol，即使在3273 K時也不分解
氮氣是一種有惰性的氣體，一般不與其他物質發(fā)生反應，但在一定條件下，氮可與堿金屬或堿土金屬反應，相當于在氮分子的反鍵分子軌道上填充一個電子，金屬的給電子能力越強，反應越易進行。如，在常溫下鋰可與氮直接反應，而鈣需要加熱到一定條件才能于氮氣反應：
ⅢA和ⅣA族的一些元素在加熱條件下能與氮氣反應：
在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，氮能與氫反應生成氨：
氨分解法
在高溫且有鎳的催化下，氨逐漸分解為氮氣與氫氣：
然后把混合氣在燃燒室內燃燒并控制空氣比例，讓氫氣不完全燃燒，其燃燒生成物通過除氧，干燥則可得到不同氮氫混合比的保護性氣體（其氫含量可控制在1%~25%）被使用于銅材的光亮退火（此方法僅適用于氮氣氫氣來源困難而氨價格又較低廉的情況時）。
1、氮氣的化學性質很穩(wěn)定，一般不與其他物質發(fā)生反應。這種惰性品質使它可以廣泛應用于許多厭氧環(huán)境，比如用氮氣將特定容器中的空氣驅替置換，起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用，這項技術在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網(wǎng)吹掃等工業(yè)、民用方面得以應用 [11]。氮氣還可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體，密封電纜、電話線以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑，氮氣也常被替置與井下，以減緩管柱與地層流體接觸所產生的腐蝕
2、高純氮氣在金屬熔鑄工藝中被用于對金屬熔體精煉處理，以提高鑄坯質量，例如以高純氮氣為主摻合部分氫、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護性氣體，它有效地防止銅材的高溫氧化，保持銅材表面的光亮，廢除了酸洗工序。以氮氣為基本的木炭爐煤氣（其成分為：64.1%N2，34.7%CO，1.2%H2和少量CO2）在銅熔鑄時作為保護性氣體，使銅熔體在澆鑄面免受氧化，了產品質量。
3、生產的氮氣大約10%用作制冷劑，主要包括：通常軟的或類似橡膠物質的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術部件的冷縮配合和安裝、生物標本，如血液的的保存、在運輸中制冷等。
健康危害
空氣中氮氣含量過高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時，患者初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
潛水員深潛時，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過快轉入常壓環(huán)境，體內會形成氮氣氣泡，壓迫神經、血管或造成微血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。
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