Нитрид лития

редактировать
Нитрид лития
Модель шарика и стержня элементарной ячейки из нитрида лития . __ Li __ N
Структура Li3N.svg . Кристаллическая структура нитрида лития.
Имена
Предпочтительное название IUPAC Нитрид лития
Другие названия Нитрид трилития
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.043.144 Измените это в Викиданных
Номер EC
  • 247-475-2
Справочник Gmelin 1156
PubChem CID
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула Li3N
Молярная масса 34,83 ​​г / моль
Внешний видкрасное, пурпурное твердое вещество
Плотность 1,270 г / см
Точка плавления 813 ° C (1495 ° F; 1086 K)
Растворимость в воде реагирует
log P 3,24
Структура
Кристаллическая структура см. Текст
Опасности
Основные опасности реагирует с водой с выделением аммиака
Пиктограммы GHS GHS02: Легковоспламеняющийся GHS05: Коррозийный
Сигнальное слово GHS Опасно
Краткая характеристика опасности GHS H260, H314, H318
Меры предосторожности GHS P223, P231 + 232, P260, P264, P280, P301 + 330 + 331, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P310, P321, P335 + 334, P363, P370 + 378, P402 + 404, P405, P501
NFPA 704 (огненный алмаз)NFPA 704 четырехцветный алмаз 0 2 W
Родственные соединения
Другое анионы оксид лития
другие катионы нитрид натрия
родственные соединенияамид лития имид лития
Если не указано иное, данные приводятся для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки на инфобокс

Нитрид лития представляет собой соединение с формулой Li3N. Это единственный стабильный нитрид щелочного металла. Твердое вещество имеет красновато-розовый цвет и высокую температуру плавления.

Содержание

  • 1 Получение и обращение
  • 2 Структура и свойства
  • 3 Ссылки
  • 4 См. Также

Подготовка и обращение

Нитрид лития получают путем прямого объединения элементарного лития с газом азот :

6 Li + N 2 → 2 Li 3N

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 :

Li3N + 3 H 2 O → 3 LiOH + NH 3

Структура и свойства

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, содержащий 6-координатную N-центры, а другой лист состоит только из катионов лития. 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 (та же структура, что и Li 3 Bi) образуется из бета-формы при давлении от 35 до 45 гигапаскалей (от 350 000 до 440 000 атм).

Нитрид лития показывает ионную проводимость для Li со значением c. 2 × 10 Ом · см 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. Было определено, что энергия активации переноса лития через кристаллы нитрида лития (межкристаллитные) выше при c. 68,5 кДж / моль. Альфа-форма представляет собой полупроводник с шириной запрещенной зоны c. 2,1 эВ.

Взаимодействие с водородом при температуре ниже 300 ° C (давление 0,5 МПа) дает гидрид лития и амид лития.

нитрид лития. исследована в качестве среды хранения для водородного газообразного вещества, поскольку реакция обратима при 270 ° C. Достигнуто поглощение водорода до 11,5% по массе.

Реакция нитрида лития с диоксидом углерода приводит к аморфному нитриду углерода (C3N4), полупроводнику и литию цианамид (Li 2CN2), предшественник удобрений, в экзотермической реакции.

Ссылки

  1. ^Greenwood, Norman N. ; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^E. Döneges "Нитрид лития" в Справочнике по препаративной неорганической химии, 2-е изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, Нью-Йорк. Vol. 1. п. 984.
  3. ^Баркер М.Г.; Блейк А. Дж.; Эдвардс П. П.; Грегори Д. Х.; Hamor T. A.; Сиддонс Д. Дж.; Смит С. Э. (1999). «Новые слоистые нитридоникелаты лития; влияние концентрации вакансий Li на геометрию координации N и степень окисления Ni». Химические коммуникации (13): 1187–1188. doi : 10.1039 / a902962a.
  4. ^ Уокер, Г., изд. (2008). Твердотельное хранение водорода: материалы и химия. §16.2.1 Нитрид лития и водород: историческая перспектива
  5. ^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.
  6. ^Boukamp, ​​B.A.; Хаггинс, Р. А. (6 сентября 1976 г.). «Литий-ионная проводимость в нитриде лития». Physics Letters A. 58 (4): 231–233. doi : 10.1016 / 0375-9601 (76) 90082-7.
  7. ^Boukamp, ​​B.A.; Хаггинс, Р. А. (январь 1978 г.). «Быстрая ионная проводимость в нитриде лития». Бюллетень материаловедения. 13 (1): 23–32. дой : 10.1016 / 0025-5408 (78) 90023-5.
  8. ^Гошоме, Киётака; 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.
  9. ^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 / nature01210. PMID 12447436.
  10. ^Юн Ханг Ху, Ян Хо (12 сентября 2011 г.). «Быстрая и экзотермическая реакция CO 2 и Li 3 N в C – N-содержащие твердые материалы». Журнал физической химии A. Журнал физической химии A 115 (42), 11678-11681. 115 (42): 11678–11681. doi : 10.1021 / jp205499e.
  11. ^Даррен Квик (21 мая 2012 г.). «Химическая реакция поглощает CO 2 для производства энергии... и других полезных веществ». NewAtlas.com. Проверено 17 апреля 2019 г.

См. Также

  • v
Соли и ковалентные производные нитридного иона
NH3. N2H4 He (N 2)11
Li3N Be3N2 BN β-C 3N4. gC 3N4. CxNy N2 NxOy NF3 Ne
Na3N Mg3N2 AlN Si3N4 PN. P3N5 SxNy. SN. S4N4 NCl 3 Ar
Ca3N2 ScN TiN VN CrN.FexNy Zn3N2 GaN Ge3N4 AsSeNBr 3 Kr
Sr3N2 YN ZrN NbN TcRuRhAg3N InN SnSbTeNI3 Xe
TaN WN ReOsIrPtAuHg3N2 PbPoAtRn
RfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
LaPrNdPmSmEuTbDyHoErTmYbLu
AcThПаUN NpPuAmCmBkCfEsFmMdLr

.

Последняя правка сделана 2021-05-28 03:29:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте