Нітрид натрію

Нітрид натрію
Систематична назва	Нітрид натрію
Ідентифікатори
Номер CAS	12136-83-3
Номер EINECS	235-232-3
SMILES	[Na+].[Na+].[Na+].[N-3]
InChI	1/3Na.N
Властивості
Молекулярна формула	Na3N
Молярна маса	82.976 г/моль
Зовнішній вигляд	червоно-коричнева або темно-синя тверда речовина
Тпл	104 °C (розклад)
Розчинність (вода)	реагує
Пов'язані речовини
Інші аніони	Амід натрію; Імід натрію
Інші катіони	Нітрид літію; Нітрид калію
	Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
	Інструкція з використання шаблону
	Примітки картки

Нітри́д на́трію — це неорганічна сполука, сіль з хімічною формулою Na3N.

Легко піддається розкладанню:^[2]

2 N a_{3} N ⟶ 6 N a + N_{2}

Його можна генерувати різними методами. Нестабільність нітриду натрію має відношення до механізму дії азиду натрію в подушках безпеки:

2 N a N_{3} ⟶ 2 N a + 3 N_{2}

Синтез

Сполуку можна отримати шляхом поєднання атомних пучків натрію та азоту, нанесених на низькотемпературну сапфірову підкладку^[3] або металеву поверхню. Цей синтез можна додатково полегшити, ввівши рідкий сплав Na-K до сполуки, видаливши надлишок рідини та промивши його свіжим сплавом. Потім тверду речовину відокремлюють від рідини за допомогою центрифуги. Однак метод Важеніна дуже чутливий до повітря та може швидко розкладатися та горіти, тому в реакції використовується аргонове середовище.^[1]

Нітрид натрію також може утворюватися шляхом термічного розкладання аміду натрію NaNH₂.^[4]

Властивості

Нітрид натрію може бути червонувато-коричневого або темно-синього кольору (залежно від методу синтезу).^[3]^[1] Він не виявляє ознак розкладання молекули після кількох тижнів при кімнатній температурі.^[1] Сполука не має точки плавлення, оскільки вона розкладається назад на елементи, що показано за допомогою мас-спектрометрії приблизно за температури 86,85 °C.^[3]^[4] Розрахункова ентальпія утворення сполуки становить +64 кДж/моль.^[1]

Структура

Нітрид натрію за кімнатної температури приблизно на 90 % має іонну будову, але має ширину забороненої зони, типову для напівпровідника.^[4]^[1] Він має структуру анти- ReO3 з простою ґраткою, що складається з октаедрів NNa6.^[3]^[4]^[1]^[5] Сполука має довжину зв'язку N−Na 236,6 пм.^[3]^[1] Цю структуру було підтверджено за допомогою рентгенівської дифракції та нещодавно нейтронної дифракції на порошку та монокристалах.^[3]^[4]^[1]^[5]

Посилання

↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^и ^к Vajenine, G.V. (2007). Plasma-Assisted Synthesis and Properties of Na₃N. Inorganic Chemistry. 46 (13): 5146—5148. doi:10.1021/ic700406q. PMID 17530752.
↑ 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. 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 No. 20 (20 May 2002)
↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е 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. 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 No. 20 (20 May 2002)
↑ ^а ^б ^в ^г ^д Sangster, J. (2004). N-Na(Nitrogen-Sodium) System. Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 25 (6): 560—563. Bibcode:2004JPED...25..560S. doi:10.1007/s11669-004-0082-0.
↑ ^а ^б 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.

[Plasma-1] а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^и ^к Vajenine, G.V. (2007). Plasma-Assisted Synthesis and Properties of Na₃N. Inorganic Chemistry. 46 (13): 5146—5148. doi:10.1021/ic700406q. PMID 17530752.

[2] 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. 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 No. 20 (20 May 2002)

[Jansen-3] а ^б ^в ^г ^д ^е 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. 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 No. 20 (20 May 2002)

[Sangster-4] а ^б ^в ^г ^д Sangster, J. (2004). N-Na(Nitrogen-Sodium) System. Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 25 (6): 560—563. Bibcode:2004JPED...25..560S. doi:10.1007/s11669-004-0082-0.

[Distort-5] а ^б 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]