Нитрид натрия — неорганическое соединение с химической формулой Na3N . В отличие от нитрида лития и некоторых других нитридов , нитрид натрия — крайне нестабильный нитрид щелочного металла . Его можно получить, комбинируя атомные пучки натрия и азота , нанесенные на низкотемпературную сапфировую подложку. [1] Он легко разлагается на свои элементы:
Нитрид натрия можно синтезировать двумя различными способами: термическим разложением NaNH 2 или прямой реакцией элементов. [2] Наиболее распространенный способ успешного синтеза нитрида натрия был реализован Дитером Фишером и Мартином Янсеном, а также Григорием Важениным с использованием последнего метода. Первый способ заключается в том, чтобы ввести желаемые соотношения Na и N 2 в газовой фазе по отдельности и поместить их в вакуумную камеру на охлажденную подложку, которую затем нагревают до комнатной температуры (298 К) для кристаллизации. [1] Второй способ заключается в реакции элементарного натрия с активированным плазмой азотом на металлической поверхности. Этот синтез может быть дополнительно упрощен путем введения жидкого сплава Na-K в соединение с удалением избытка жидкости и промывкой свежим сплавом. Затем твердое вещество отделяется от жидкости с помощью центрифуги. Однако метод Важенина очень чувствителен к воздуху и может быстро разлагаться и возгораться, если не подвергать воздействию чистого кислорода (O 2 ). [3]
Нитрид натрия может быть красновато-коричневого или темно-синего цвета в зависимости от синтеза соединения из-за внутренних свойств. [1] [3] Он не проявляет признаков разложения в течение нескольких недель при комнатной температуре. [3] Соединение не имеет точки плавления, поскольку оно распадается обратно на свои элементарные формы, как показано с помощью масс-спектрометрии около 360 К. [1] [2] Расчетная энтальпия образования для соединения составляет +64 кДж/моль. [3]
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, состоящей из октаэдров NNa 6 . [1] [2] [3] [4] Соединение имеет длину связей N−Na 236,6 пм. [1] [3] Эта структура была подтверждена с помощью рентгеновской дифракции и, совсем недавно, нейтронной дифракции на порошке и монокристаллах. [1] [2] [3] [4]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) Фишер, Д.; Канкаревич, З.; Шен, Дж. К.; Янсен, МЗ (2004). «Синтез и строение К 3 Н». З. Анорг. Аллг. Хим . 630 (1): 156. doi :10.1002/zaac.200300280.. «Неуловимое бинарное соединение получено» Chemical & Engineering News 80 No. 20 (20 мая 2002 г.){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )