Нитрид лития

редактировать

Нитрид лития
Имена
. __ Li __ N
. Кристаллическая структура нитрида лития.
Предпочтительное название IUPAC Нитрид лития
Другие названия Нитрид трилития
Идентификаторы
Номер CAS	26134-62-3
3D-модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ChEBI	CHEBI: 30525
ChemSpider	19054984
ECHA InfoCard	100.043.144
Номер EC	247-475-2
Справочник Gmelin	1156
PubChem CID	520242 ошибочный
CompTox Dashboard (EPA )	DTXSID80894085
InChI InChI = 1S /3Li.N/q;;+1;-1 Ключ: AJUFTLIHDBAQOK-UHFFFAOYSA-N
УЛЫБКИ [Li +]. [Li] [N -] [Li]
Свойства
Химическая формула	Li3N
Молярная масса	34,83 г / моль
Внешний вид	красное, 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
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)	0 2 W
Родственные соединения
Другое анионы	оксид лития
другие катионы	нитрид натрия
родственные соединения	амид 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

^Greenwood, Norman N. ; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
^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.
^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.
^ Уокер, Г., 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.
^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.
^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.
^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.
^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.
^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.
^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.