Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нитрид натрия (Na 3 N) представляет собой неорганическое соединение с формулой Na 3 N. В отличие от нитрида лития и некоторых других нитридов , нитрид натрия является чрезвычайно нестабильным нитридом щелочного металла . Его можно получить, комбинируя атомные пучки натрия и азота, нанесенные на низкотемпературную сапфировую подложку. [1] Он легко распадается на следующие элементы:

2 Na 3 N → 6 Na + N 2

Синтез [ править ]

Нитрид натрия , могут быть синтезированы двумя различными способами: с помощью термического разложения из NaNH 2 или путем непосредственной реакции элементов. [2] Наиболее распространенный способ успешного синтеза нитрида натрия был разработан Дитером Фишером и Мартином Янсеном и Григорием Важенином с использованием последнего метода. Первый способ состоит в том, чтобы вводить желаемое соотношение Na и N 2 в газовой фазе отдельно и осаждать их в вакуумной камере на охлажденной подложке, которую затем нагревают до комнатной температуры (298 К) для кристаллизации. [1] Второй метод заключается в реакции элементарного натрия с азотом, активированным плазмой на поверхности металла. Этот синтез может быть дополнительно облегчен введением жидкого сплава Na-K в соединение с удалением избыточной жидкости и промыванием свежим сплавом. Затем твердое вещество отделяют от жидкости с помощью центрифуги. Однако метод Важенина очень чувствителен к воздуху и может быстро разлагаться и воспламеняться, если не подвергаться воздействию чистого кислорода (O 2 ). [3]

Характеристики [ править ]

Нитрид натрия может быть красновато-коричневого или темно-синего цвета в зависимости от синтеза соединения из-за внутренних свойств. [1] [3] Не проявляет никаких признаков разложения через несколько недель при комнатной температуре. [3] Соединение не имеет температуры плавления, так как оно разлагается обратно на элементарные формы, что было продемонстрировано с помощью масс-спектрометрии при температуре около 360 К. [1] [2] Расчетная энтальпия образования соединения составляет +64 кДж / моль. [3]

Структура [ править ]

Нитрид натрия, по-видимому, на 90% ионный при комнатной температуре, но имеет ширину запрещенной зоны, типичную для полупроводника. [2] [3] Он принимает структуру анти-ReO 3 с простой решеткой, составленной из октаэдров NNa 6 . [1] [2] [3] [4] Соединение имеет длину связи N-Na 236,6 пм. [1] [3] Эта структура была подтверждена с помощью дифракции рентгеновских лучей и недавно дифракции нейтронов на порошках и монокристаллах. [1] [2] [3] [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г Фишера, Д., Jansen, M. (2002). «Синтез и структура Na 3 N». Angew Chem . 41 (10): 1755. DOI : 10.1002 / 1521-3773 (20020517) 41:10 <1755 :: АИД-ANIE1755> 3.0.CO; 2-С .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) Фишер, Д .; Cancarevic, Z .; Schön, JC; Янсен, MZ (2004). «Синтез и структура K 3 N». Z. Anorg. Allg. Chem . 630 (1): 156. DOI : 10.1002 / zaac.200300280 .. «Неуловимое бинарное соединение подготовлено» Новости химии и техники 80 № 20 (20 мая 2002 г.)
  2. ^ a b c d e Сангстер Дж. (2004). «Система N-Na (азот-натрий)». Журнал фазового равновесия и диффузии . 25 (6): 560–563. DOI : 10.1007 / s11669-004-0082-0 . S2CID 97905377 . 
  3. ^ a b c d e f g h Важенин, GV (2007). «Плазменный синтез и свойства Na 3 N». Неорганическая химия . 46 (13): 5146–5148. DOI : 10.1021 / ic700406q . PMID 17530752 . 
  4. ^ a b Важенин, Г.В., Хох, К., Диннебир, Р.Э., Сенишин, А., Нева, Р. (2009). «Температурно-зависимое структурное исследование Na 3 N против типа ReO 3 : искажать или не искажать?». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 636 (1): 94–99. DOI : 10.1002 / zaac.200900488 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )