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氮是原子序数为7的元素，原子核含有7个质子和7个中子。电子分布在两个电子层中：K层有2个电子，L层有5个电子。这种电子排布使氮具有独特的化学性质。
氮原子的电子排布式为1s²2s²2p³。1s轨道和2s轨道各有2个电子，2p轨道有3个电子。最外层L层有5个价电子，使氮属于第五主族元素。这种半满的p轨道构型赋予氮原子特殊的稳定性。
氮有两种主要的稳定同位素。氮-14含有7个质子和7个中子，占自然界中氮的99.6%。氮-15含有7个质子和8个中子，仅占0.4%。虽然中子数不同，但两种同位素的化学性质基本相同，因为化学性质主要由电子决定。
氮具有强烈的非金属性，电负性为3.04。氮可以表现出多种化合价，从负3价的氨到正5价的硝酸。氮原子容易形成三重键，如氮气分子中的氮氮三重键，这使得氮气分子极其稳定。氮也能形成氨等重要化合物。
氮是生命的基础元素之一。它是蛋白质和核酸的重要组成部分，参与构成DNA和RNA。在工业上，氮用于制造氨肥、提供惰性气体保护等。氮循环是维持生态平衡的重要过程，氮原子在大气、土壤和生物体之间不断循环，支撑着地球上的生命活动。