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由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出，除了NH4離子外，氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的低點，這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話，N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線(圖中的虛線)的上方。因此，這些化合物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中的一個比N2分子值低的是NH4離子。

正價氮呈酸性，負價氮呈堿性。

由氮分子中三鍵鍵能很大，不容易被破壞，因此其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣可以和氫氣反應(yīng)生成氨。同時，由于氮分子N2的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，氰根離子CN和碳化鈣CaC2中的C2和氮分子結(jié)構(gòu)相似。

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氮化鎂與水反應(yīng):Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑

在放電條件下，氮氣才可以和氧氣化合生成一氧化氮:N2+O?=放電=2NO

一氧化氮與氧氣迅速化合，生成二氧化氮2NO+O?=2NO?

二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮3NO?+H?O=2HNO?+NO

五氧化二氮溶于水，生成硝酸，N?O5+H?O=2HNO?

氮氣在大氣中雖多于氧氣，由于它的性質(zhì)不活潑，所以人們在認識氧氣之后才認識氮氣的。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久，發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動物做實驗，把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死后，發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收，則會繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃氣來說，效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進行研究，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命，具有滅火性質(zhì)，也不溶于苛性鉀溶液，因此命名為"濁氣"或"毒氣"。在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的，因此他們把剩下來的氣體叫做"被燃素飽和了的空氣"。

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