自然固氮的化學(xué)反應(yīng)
自然固氮是指大氣中的氮?dú)猓∟?）通過生物或非生物過程轉(zhuǎn)化為植物可利用的形式（如氨、硝酸鹽等）的過程。以下是幾種主要的自然固氮途徑及其化學(xué)反應(yīng)方程式：
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生物固氮
- 固氮細(xì)菌：固氮細(xì)菌能夠?qū)⒋髿庵械牡獨(dú)廪D(zhuǎn)化為氨（NH?），這是自然界中最常見的固氮方式之一。
- 化學(xué)反應(yīng)方程式：
[
\text{N}_2 + 8\text{H}^+ + 8\text{e}^- \rightarrow 2\text{NH}_3
]
- 實(shí)例：根瘤菌（Rhizobium）、弗蘭克氏菌（Frankia）等。
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閃電固氮
- 大氣中的氮?dú)夂脱鯕庠陂W電的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化氮（NO），進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二氧化氮（NO?），最終形成硝酸（HNO?），并隨雨水降落到地面。
- 化學(xué)反應(yīng)方程式：
[
\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}
]
[
2\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}_2
]
[
3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO}
]
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高溫固氮
- 高溫條件下，氮?dú)夂脱鯕饪梢园l(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮（NO），這一過程在火山噴發(fā)或森林火災(zāi)中較為常見。
- 化學(xué)反應(yīng)方程式：
[
\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}
]
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工業(yè)固氮（哈伯-波施法）
- 雖然不是自然過程，但為了對(duì)比，這里也列出工業(yè)固氮的方法。哈伯-波施法是在高溫高壓和催化劑作用下，將氮?dú)夂蜌錃夂铣砂薄?
- 化學(xué)反應(yīng)方程式：
[
\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3
]
自然固氮途徑總結(jié)
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生物固氮
- 反應(yīng)方程式：(\text{N}_2 + 8\text{H}^+ + 8\text{e}^- \rightarrow 2\text{NH}_3)
- 實(shí)例：根瘤菌、弗蘭克氏菌
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閃電固氮
- 反應(yīng)方程式：
- (\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO})
- (2\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}_2)
- (3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO})
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高溫固氮
- 反應(yīng)方程式：(\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO})
-
工業(yè)固氮（哈伯-波施法）
- 反應(yīng)方程式：(\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3)
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