氮化鈉
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提示：此條目的主題不是疊氮化鈉。氮化鈉 （Na3N）是一種非常不穩定的鹼金屬氮化物。氮化鈉是2002年由馬克斯-普朗克學會的Dieter Fischer及Martin Jansen所合成。合成時，用鈉及氮的原子束在低溫的藍寶石上沈積出氮化鈉[2]。
| 氮化鈉 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Sodium nitride | |
| 識別 | |
| CAS號 | 12136-83-3 
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| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | ZOULLXMSYSKRPG-UHFFFAOYNA-N |
| EINECS | 235-232-3 |
| 性質 | |
| 化學式 | Na3N |
| 摩爾質量 | 82.976 g/mol g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 紅棕色或是深藍色固體 |
| 熔點 | 87 °C（360 K） |
| 溶解性（水） | reacts |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 立方，cP4[1] |
| 空間群 | Pm3m[1] |
| 熱力學 | |
| ΔfHm⦵298K | -151 J/mol[1] |
| 相關物質 | |
| 其他陰離子 | 氨基鈉 酰亞胺基鈉 |
| 其他陽離子 | 氮化鋰 氮化鉀 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
氮化鈉在室溫為晶體。在低於室溫時會變成非晶體。在攝氏75度以上就會分解為元素鈉及氮氣。
合成
氮化鈉可以用兩種方式合成：用氨基鈉（NaNH2）的熱分解，或是將氮氣和鈉元素直接反應[1]。最常見成功製備氮化鈉的方式是用元素直接反應，由Dieter Fischer、Martin Jansen和Grigori Vajenine發現。第一種用元素反應的方式是分別準備氣態的鈉蒸氣和氮氣，並使兩者維持想要的比例，在有冷卻基質的情形下將其釋放到真空腔體中，再加熱到室溫（298 K）使其結晶[2]。 第二種方式是讓鈉金屬和等離子活化的氮氣在金屬表面反應。此合成反應還可以用液態的Na-K合金進行。之後固體和液體可以用離心機分離。不過此方式對空氣非常敏感，在空氣下會快速分解和燃燒，只有暴露在純氧的環境下才不會燃燒[3]。
特徵
氮化鈉的顏色從紅棕色到深藍色不等，依合成方式而不同[2][3]。氮化鈉在室溫下可以放置數週，都不會分解[3]。氮化鈉沒有熔點，在約360K下進行質譜分析時就分解了[2][1]。預估的標準莫耳生成焓為+64 kJ/mol[3]。
結構
氮化鈉在室溫下有90%是離子態，但是有半導體典型的能隙[1][3]氮化鈉的結構是反ReO3結構，其晶格是由NNa6八面體組成[2][1][3][4] The compound has N−Na bond lengths of 236.6 pm.[2][3]。其結構已由X光繞射以及最近的中子繞射，針對粉末以及晶體分析所確認[2][1][3][4]。
參考資料
參見
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