azotek azotu

W chemii , wodoroazotek ( azotowodorek , wodorek azotu lub azotek wodorku ) jest związkiem chemicznym , który zawiera jony wodorkowe ( H ^- ) i azotkowe ( N ^{3 -} ) w jednej fazie . Te związki nieorganiczne różnią się od nieorganicznych amidów i imidów ponieważ wodór nie łączy się z azotem i zawiera większą ilość metali.

Struktura

Jon wodorkowy H- ^jest stabilizowany przez otoczenie pierwiastkami elektrododatnimi , takimi jak zasady lub metale ziem alkalicznych . Istnieją związki czwartorzędowe, w których azot tworzy kompleks z wiązaniami z pierwiastkiem grupy przejściowej lub głównej. Wodorek wymaga obecności innego pierwiastka ziem alkalicznych.

Produkcja

Wodoroazotki można wytwarzać w procesie zwanym samonapędzającą się syntezą wysokotemperaturową (SHS), w którym azotek metalu jest zapalany w atmosferze wodoru.

Metal (Ti, Zr, Hf, Y) może również zapalić się w atmosferze zmieszanej z wodorem i azotem, a azotek wodoru powstaje egzotermicznie.

strumienia stopionego metalu polega na rozpuszczaniu azotków i wodorków metali w nadmiarze stopionego metalu ziem alkalicznych, poprzez ogrzewanie, aż wszystko się stopi, a następnie chłodzenie, aż utworzą się kryształy, ale metal jest nadal płynny. Spuszczanie ciekłego metalu (i odwirowywanie ) pozostawia za sobą kryształy azotku wodorku. Eutektyczny roztopiony metal pozwala na jego większe schłodzenie.

Jeśli ciekły metal alkaliczny jest używany jako topnik do wzrostu kryształu azotku wodorku, nadmiar metalu można usunąć za pomocą ciekłego amoniaku .

Nieruchomości

Niektóre azotki azotu są wrażliwe na parę wodną w powietrzu. W przypadku związków niestechimetrycznych wraz ze wzrostem udziału wodoru zwiększają się również wymiary komórki elementarnej, więc wodór nie tylko wypełnia dziury. Po podgrzaniu do wystarczająco wysokiej temperatury hydronitryki najpierw tracą wodór, tworząc azotek metalu lub stop.

Lista

nazwa	formuła	system	grupa kosmiczna	komórka elementarna (długości w Å, objętość w Å 3 )	Struktura	komentarz	optyczny	odniesienie
azotek litu wodorek azotek litu	Li4NH _ _	tetragonalny	I 4 1 / a	a = 4,9865, c = 9,877, V = 234,9, Z = 4			żółty
wodoroazotek wapnia	Ca2NH _ _	sześcienny	Fd 3 m	a = 10,13, Z = 16			brązowo-czarny
wodoroazotek strontu	Sr 2 NH		R 3 m	a = 3,870, c = 18,958			pomarańczowo-żółty lub czarny
wodoroazotek baru	Ba 2 NH	sześciokątny	R 3 m	a = 4,0262, c = 20,469		czysty przewodnik H-
Wodoroazotek tytanu	TiN 0,3 H 1,1
	Ti 0,6 Nb 0,4 N 0,4 H 1,1
wodoroazotek cyrkonu	ZrN 0,17 H 1,65
	Ti 0,88 Zr 0,12 N 0,28 H 1,39
	Zr 0,7 Nb 0,3 N 0,33 H 1,15
	Ti 0,7 V 0,3 N 0,23 H 0,8
Wodorek trójazotku chromu tribaru	Ba 3 CrN 3 H	sześciokątny	P 6 3 / m	a = 8,0270, c = 5,6240, Z = 2 V=313,83	płaska CrN 3 5– , ośmiościenna HBa 6 11+	izolator niemagnetyczny	zielony
Wodoroazotek hafnu	HfNH 0,6	hcp		a = 3,241, c = 5,198
Wodoroazotek hafnu	HfNH	hcp		a = 3,216, c = 5,259
Wodorek azotku toru	ThNH 2	fcc		a = 5,596
Azotek dwuwodorku distrontu litu	LiSr2H2N _ _ _ _	rombowy	Pnma	a = 7,4714, b = 3,7028, c = 13,2986, Z = 4	[SrH 5 N 2 ] 9− , [SrH 4 N 3 ] 11− , [LiH 3 N] 5−
wodorek heksaazotku dichromu sześciowapniowego	Ca 6 Cr 2 N 6 H		R 3	a = 9,0042, c = 9,1898, Z = 3	płaski CrN 3 6− , CrN 3 5− , oktaedryczny Ca 6 H 11+
	Ba 3 CrN 3 H	sześciokątny	P 6 3 / m	a = 8,0270, c = 5,6240, Z = 2	płaska CrN 3 5− ; oktaedryczny Ba 6 H 11+
wodorek triazotku krzemu triwapniowego	Ca 3 SiN 3 H	Jednoskośny	do 2/ do	a = 5,236, b = 10,461, c = 16,389, β = 91,182°, Z = 8	SiN 4 czworościany w łańcuchach, Ca 6 H ośmiościany
Trójwodorek azotku dieuropium litu	LiEu 2 NH 3	rombowy	Pnma	a = 7,4213, b = 3,6726, c = 13,1281, Z = 4	[Eu 3+ H 7 N 2 ] 10– i [Eu 2+ H 6 N 3 ] 13–		rubinowo czerwony