 | |
 Кристаллическая структура нитрида лития. | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC Нитрид лития | |
| Другие названия Нитрид трилития | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.043.144  |
| Номер ЕС |
|
| 1156 | |
PubChem CID |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| Ли 3 Н | |
| Молярная масса | 34,83 г / моль |
| Появление | красный, фиолетовый твердый |
| Плотность | 1,270 г / см 3 |
| Температура плавления | 813 ° С (1495 ° F, 1086 К) |
| реагирует | |
| журнал P | 3,24 |
| Состав | |
| см. текст | |
| Опасности | |
| Основные опасности | реагирует с водой с выделением аммиака |
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
| H260 , H314 , H318 | |
| P223 , P231 + 232 , Р260 , Р264 , Р280 , Р301 + 330 + 331 , P303 + 361 + 353 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P335 + 334 , P363 , P370 + 378 , P402 + 404 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Оксид лития |
Другие катионы | Нитрид натрия Нитрид калия |
Родственные соединения | Амид лития Имид лития |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Нитрид лития представляет собой соединение с формулой Li 3 N. Это единственный стабильный нитрид щелочного металла . Твердое вещество имеет красновато-розовый цвет и высокую температуру плавления. [1]
Подготовка и обращение [ править ]
Нитрид лития получают прямым соединением элементарного лития с газообразным азотом : [2]
- 6 Li + N 2 → 2 Li 3 N
Вместо сжигания металлического лития в атмосфере азота раствор лития в жидком металлическом натрии можно обработать N 2 . Нитрид лития бурно реагирует с водой с образованием аммиака :
- Li 3 N + 3 H 2 O → 3 LiOH + NH 3
Структура и свойства [ править ]
альфа- Li 3 N (стабильный при комнатной температуре и давлении) имеет необычную кристаллическую структуру, состоящую из двух типов слоев: один лист имеет состав Li 2 N - содержит 6-координатные N-центры, а другой лист состоит только из катионов лития. . [3] Известны две другие формы: бета- нитрид лития, образованный из альфа-фазы при 4200 барах (4100 атм), имеет структуру арсенида натрия (Na 3 As); гамма- нитрид лития (такая же структура, как у Li 3 Bi) образуется из бета-формы при давлении от 35 до 45 гигапаскалей (от 350 000 до 440 000 атм). [4]
Нитрид лития показывает ионную проводимость для Li + со значением c. 2 × 10 −4 Ом −1 см −1 и (внутрикристаллическая) энергия активации c. 0,26 эВ (около 24 кДж / моль). Легирование водородом увеличивает проводимость, а легирование ионами металлов (Al, Cu, Mg) снижает ее. [5] [6] Было установлено, что энергия активации переноса лития через кристаллы нитрида лития (межкристаллитные) выше при c. 68,5 кДж / моль. [7] Альфа-форма представляет собой полупроводник с шириной запрещенной зоны c. 2,1 эВ. [4]
Взаимодействие с водородом в менее чем 300 ° С (0,5 МПа давления) производит гидрид лития и амид лития . [8]
Нитрид лития был исследован как среда для хранения газообразного водорода , так как реакция обратима при 270 ° C. Достигнуто поглощение водорода до 11,5% по массе. [9]
Взаимодействие нитрида лития с диоксидом углерода приводит к экзотермической реакции образования аморфного нитрида углерода (C 3 N 4 ), полупроводника и цианамида лития (Li 2 CN 2 ), предшественника удобрений . [10] [11]
Ссылки [ править ]
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Э. Дёнегес «Нитрид лития» в Справочнике по препаративной неорганической химии , 2-е изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, Нью-Йорк. Vol. 1. п. 984.
- ^ Баркер MG; Блейк Эй Джей; Эдвардс П.П.; Грегори Д.Х. Hamor TA; Сиддонс DJ; Смит С.Е. (1999). «Новые слоистые нитридоникелаты лития; влияние концентрации вакансий Li на координационную геометрию N и степень окисления Ni». Химические коммуникации (13): 1187–1188. DOI : 10.1039 / a902962a .
- ^ a b Уокер, G, изд. (2008). Твердотельное хранение водорода: материалы и химия . §16.2.1 Нитрид лития и водород: историческая перспектива.
- ^ Лапп, Торбен; Скааруп, Стин; Хупер, Алан (октябрь 1983 г.). «Ионная проводимость чистого и легированного Li 3 N». Ионика твердого тела . 11 (2): 97–103. DOI : 10.1016 / 0167-2738 (83) 90045-0 .
- ^ Букамп, BA; Хаггинс, РА (6 сентября 1976 г.). «Литий-ионная проводимость в нитриде лития». Физика Буквы A . 58 (4): 231–233. DOI : 10.1016 / 0375-9601 (76) 90082-7 .
- ^ Букамп, BA; Хаггинс, РА (январь 1978 г.). «Быстрая ионная проводимость в нитриде лития». Бюллетень материаловедения . 13 (1): 23–32. DOI : 10.1016 / 0025-5408 (78) 90023-5 .
- ^ Goshome, Kiyotaka; Мияока, Хироки; Ямамото, Хикару; Итикава, Томоюки; Итикава, Такаюки; Кодзима, Ёсицугу (2015). «Синтез аммиака посредством неравновесной реакции нитрида лития в условиях потока водорода» . Материалы Сделки . 56 (3): 410–414. DOI : 10.2320 / matertrans.M2014382 .
- ^ Пинг Чен; Чжитао Сюн; Цзичжун Ло; Цзяньи Линь; Куанг Ли Тан (2002). «Взаимодействие водорода с нитридами и амидами металлов». Природа . 420 (6913): 302–304. DOI : 10,1038 / природа01210 . PMID 12447436 .
- ↑ Юнь Ханг Ху, Ян Хо (12 сентября 2011 г.). «Быстрая и экзотермическая реакция CO 2 и Li 3 N в твердые материалы, содержащие C – N». Журнал физической химии . Журнал физической химии A 115 (42), 11678-11681. 115 (42): 11678–11681. DOI : 10.1021 / jp205499e .
- ↑ Даррен Квик (21 мая 2012 г.). «Химическая реакция поглощает CO 2, чтобы произвести энергию ... и другие полезные вещества» . NewAtlas.com . Проверено 17 апреля 2019 года .
См. Также [ править ]
- WebElements
| NH 3 N 2 H 4 | Он (N 2 ) 11 | ||||||||||||||||
| Ли 3 Н | Be 3 N 2 | BN | β-C 3 N 4 г-C 3 N 4 C x N y | № 2 | N x O y | NF 3 | Ne | ||||||||||
| Na 3 N | Mg 3 N 2 | AlN | Si 3 N 4 | PN P 3 N 5 | S x N y SN S 4 N 4 | NCl 3 | Ar | ||||||||||
| К 3 Н | Ca 3 N 2 | ScN | Банка | VN | CrN Cr 2 N | Mn x N y | Fe x N y | Против | Ni 3 N | CuN | Zn 3 N 2 | GaN | Ge 3 N 4 | В виде | Se | NBr 3 | Kr |
| Руб. | Sr 3 N 2 | YN | ZrN | NbN | β-Mo 2 N | Tc | RU | Rh | PdN | Ag 3 N | CdN | Гостиница | Sn | Sb | Te | NI 3 | Xe |
| CS | Ba 3 N 2 | Hf 3 N 4 | TaN | WN | Re | Операционные системы | Ir | Pt | Au | Hg 3 N 2 | TlN | Pb | BiN | По | В | Rn | |
| Пт | Ra 3 N 2 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Ур. | Ц | Og | |
| ↓ | |||||||||||||||||
| Ла | CeN | Pr | Nd | Вечера | См | Европа | GdN | Tb | Dy | Хо | Э | Тм | Yb | Лу | |||
| Ac | Чт | Па | U 2 N 3 | Np | Пу | Являюсь | См | Bk | Cf | Es | FM | Мкр | Нет | Lr | |||
