Nátrium-nitrid

Nem tévesztendő össze a következőkkel: nátrium-nitrát, nátrium-nitrit és nátrium-azid.

Kémiai azonosítók
Sodium nitride

IUPAC-név	Nátrium-nitrid
CAS-szám	12136-83-3
EINECS-szám	235-232-3
SMILES	[Na]N([Na])[Na]
InChI	1/3Na.N
InChIKey	XFEGQOMCPRIYGR-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	Na₃N
Moláris tömeg	82,976 g/mol
Megjelenés	vörösbarna vagy sötétkék szilárd anyag
Olvadáspont	87 °C
Oldhatóság (vízben)	reagál
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	köbös, cP4^[1]
Tércsoport	Pm3m^[1]
Termokémia
Std. képződési entalpia Δ_fH^o₂₉₈	-151 J/mol^[1]
Rokon vegyületek
Azonos kation	nátrium-amid nátrium-imid
Azonos anion	lítium-nitrid kálium-nitrid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nátrium-nitrid szervetlen vegyület, képlete Na₃N. A lítium-nitriddel és néhány más nitriddel szemben instabil anyag. Atomos nátrium és nitrogén egyesülésével keletkezhet alacsony hőmérsékletű zafírszubsztráton.^[2] Könnyen elemeire bomlik:

{\ce {2 Na3N -> 6 Na + N2}}

Szintézis

A nátrium-nitrid kétféleképp állítható elő: NaNH₂ hőbomlásával vagy az elemek közvetlen reakciójával.^[1] Leggyakoribb előállítási módját Dieter Fischer, Martin Jansen és Grigori Vajenine mutatták be utóbbi módszerrel. Előbbi módszer meghatározott arányú gázfázisú Na és N₂ önálló bevezetéséből és azok vákuumkamrában lévő hideg szubsztrátra való lerakásából áll, melyet végül 298 K-re hevítenek a kristályosításhoz.^[2] A második elemi nátrium plazmaaktivált nitrogénnel való reakciója fémfelületen. Ez könnyíthető folyékony Na–K ötvözet bevezetésével, a folyadéktöbblet eltávolításával és friss ötvözettel való mosásával. A szilárd anyagot ezután centrifugával elválasztják a folyadéktól. Azonban e módszer nagyon levegőérzékeny, és könnyen történhet bomlás vagy égés, kivéve tiszta oxigént tartalmazó környezet esetén.^[3]

Jellemzői

A nátrium-nitrid vörösbarna vagy sötétkék lehet szintézistől függően belső tulajdonságai miatt.^[2]^[3] Nem bomlik néhány hét után standard hőmérsékleten.^[3] A vegyület nem olvasztható meg, mivel tömegspektrometriai mérések alapján elemeire bomlik 360 K körül.^[2]^[1] Becsült képződési entalpiája +64 kJ/mol.^[3]

Szerkezet

A nátrium-nitrid standard hőmérsékleten mintegy 90%-ban ionos, de tiltott sávja félvezetőre jellemző.^[1]^[3] NNa₆-oktaéderekből álló anti-ReO₃-szerkezete van.^[2]^[1]^[3]^[4] A vegyület N–Na kötéshossza 236,6 pm.^[2]^[3] Ezt röntgen- és neutrondiffrakció is megerősítette poron és egykristályokon is.^[2]^[1]^[3]^[4]

Jegyzetek

1 2 3 4 5 6 7 8 Sangster, J. (2004). "N-Na (Nitrogen-Sodium) System". Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 25 (6): 560–563. doi:10.1007/s11669-004-0082-0. S2CID 97905377.
1 2 3 4 5 6 7 Fischer, D., Jansen, M. (2002). "Synthesis and structure of Na₃N". Angew Chem. 41 (10): 1755–1756. doi:10.1002/1521-3773(20020517)41:10<1755::AID-ANIE1755>3.0.CO;2-C. PMID 19750706.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link) Fischer, D.; Cancarevic, Z.; Schön, J. C.; Jansen, M. Z. (2004). "Synthesis and structure of K₃N". Z. Anorg. Allg. Chem. 630 (1): 156. doi:10.1002/zaac.200300280. "Elusive Binary Compound Prepared". Chemical & Engineering News. 80 (20). 2002. május 20.
1 2 3 4 5 6 7 8 Vajenine, G. V. (2007). "Plasma-Assisted Synthesis and Properties of Na₃N". Inorganic Chemistry. 46 (13): 5146–5148. doi:10.1021/ic700406q. PMID 17530752.
1 2 Vajenine, G. V., Hoch, C., Dinnebier, R. E., Senyshyn, A., Niewa, R. (2009). "A Temperature-dependent Structural Study of anti-ReO₃-type Na₃N: to Distort or not to Distort?". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 636 (1): 94–99. doi:10.1002/zaac.200900488.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Sodium nitride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

[Sangster-1] 1 2 3 4 5 6 7 8 Sangster, J. (2004). "N-Na (Nitrogen-Sodium) System". Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 25 (6): 560–563. doi:10.1007/s11669-004-0082-0. S2CID 97905377.

[Jansen-2] 1 2 3 4 5 6 7 Fischer, D., Jansen, M. (2002). "Synthesis and structure of Na₃N". Angew Chem. 41 (10): 1755–1756. doi:10.1002/1521-3773(20020517)41:10<1755::AID-ANIE1755>3.0.CO;2-C. PMID 19750706.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link) Fischer, D.; Cancarevic, Z.; Schön, J. C.; Jansen, M. Z. (2004). "Synthesis and structure of K₃N". Z. Anorg. Allg. Chem. 630 (1): 156. doi:10.1002/zaac.200300280. "Elusive Binary Compound Prepared". Chemical & Engineering News. 80 (20). 2002. május 20.

[Plasma-3] 1 2 3 4 5 6 7 8 Vajenine, G. V. (2007). "Plasma-Assisted Synthesis and Properties of Na₃N". Inorganic Chemistry. 46 (13): 5146–5148. doi:10.1021/ic700406q. PMID 17530752.

[Distort-4] 1 2 Vajenine, G. V., Hoch, C., Dinnebier, R. E., Senyshyn, A., Niewa, R. (2009). "A Temperature-dependent Structural Study of anti-ReO₃-type Na₃N: to Distort or not to Distort?". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 636 (1): 94–99. doi:10.1002/zaac.200900488.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

[1]

[2]

[3]

[4]