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為什麼大氣層中的氮氣和氧氣不會燃燒?

大氣層中的氮氣和氧氣是地球上最主要的兩種氣體,佔據了大氣層中的絕大部分,但它們卻不會自燃或支援燃燒。這是因為燃燒需要三個要素:燃料、氧氣和點燃源。在大氣層中,雖然氧氣含量高達約21%,但它並不主動與其他物質反應,只有在有足夠的能量輸入時才會參與燃燒過程。

首先,讓我們瞭解一下氮氣和氧氣的性質。氮氣(N2)是由兩個氮原子組成的分子,而氧氣(O2)是由兩個氧原子組成的分子。這兩種氣體都是非極性分子,意味著它們的電子雲分佈均勻,沒有明顯的正負極性。這種非極性特性使得氮氣和氧氣之間的相互作用非常弱,不易產生化學反應。

其次,即使氮氣和氧氣遇到燃料,也需要足夠的能量來打破它們之間的化學鍵,使其發生反應。在大氣層中,這種能量通常是由火焰、電火花等外部熱源提供的。在沒有這些能量輸入的情況下,氮氣和氧氣之間的反應速率非常緩慢,無法引發燃燒。

此外,大氣層中的氮氣和氧氣還受到溼度和溫度等環境因素的影響。溼度越高,氣體分子之間的間距越小,相互碰撞的機會越多,導致反應速率增加。而低溫會減緩氣體分子的運動速度,使反應速率變慢。

總的來說,大氣層中的氮氣和氧氣不會自燃或支援燃燒,是因為它們的非極性特性使得相互作用非常弱,需要外部能量源才能打破化學鍵並引發燃燒反應。同時,溼度和溫度等環境因素也會影響氣體之間的反應速率。這些特性保證了大氣層的穩定性,使我們能夠安全地生活在這個星球上。
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