氮化鈹

氮化鈹，化學式 Be₃N₂，是鈹的氮化物。它會水解成氫氧化鈹和氨。^[4]

氮化鈹
IUPAC名 Beryllium nitride
別名	二氮化三鈹
識別
CAS號	1304-54-7  Y
SMILES	[Be]=N[Be]N=[Be]
InChI	InChI=1S/3Be.2N
EINECS	215-132-6
性質
化學式	Be3N2
摩爾質量	55.06 g·mol⁻¹
外觀	淺灰色粉末[1]
密度	2.71 g/cm3[1]
熔點	2200 °C（2473 K）（分解[1]）
溶解性（水）	分解
溶解性（酸）	分解
溶解性（鹼）	分解
結構
晶體結構	立方晶系，cI80
空間群	Ia3, No. 106 (α型)
晶格常數	a = 814.518 pm[2][3]
相關物質
其他陽離子	氮化鈣 氮化鎂
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

鈹和氨在 1100 °C下反應：^[1]

${\displaystyle \mathrm {3\ Be+2\ NH_{3}\longrightarrow \ Be_{3}N_{2}+3\ H_{2}} }$

鈹和氮在 1100 °C 至 1500 °C下直接反應：^[5][4]

${\displaystyle \mathrm {3\ Be+N_{2}\longrightarrow Be_{3}N_{2}} }$

鈹在空氣中燃燒會產生氮化鈹和氧化鈹。^[6]

用處

氮化鈹可用於耐火陶瓷和核反應堆。^[5]它也用來製備碳-14，可用於放射性示蹤劑和核醫學放射性藥物。^[7]

性質

氮化鈹是一種淺灰色固體，在水、酸和鹼中分解，並放出氨氣。^[1]

${\displaystyle \mathrm {Be_{3}N_{2}+6\ HCl\longrightarrow 3\ BeCl_{2}+2\ NH_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {Be_{3}N_{2}+6\ NaOH\longrightarrow 3\ Na_{2}BeO_{2}+2\ NH_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {Be_{3}N_{2}+6\ H_{2}O\longrightarrow 3\ Be(OH)_{2}+2\ NH_{3}} }$

它和氮化矽在 1800–1900 °C 的氨氣下反應，形成 BeSiN₂。^[4]

氮化鈹在 600 °C的空氣中被氧化。^[1]在真空下，氮化鈹於 2000 °C以上升華。^[8]氮化鈹有兩種結構，其中α-Be₃N₂ 是反螢石結構的，空間群 Ia3 (No. 106)，晶格參數 a = 814.518 pm；而β-Be₃N₂則是六方晶系的，空間群 P6₃/mmc (No. 194)。 ^[5]低溫相態 α-氮化鈹會在 1450 °C 以上變成 β-氮化鈹。^[9]

參考資料

1. Perry, Dale L. Handbook of Inorganic Compounds Second edition. Boca Raton, FL. 2011. ISBN 978-1-4398-1462-8. OCLC 759865801. 引文格式1維護：冗餘文本 (link)
2. Perry, Dale L. Handbook of Inorganic Compounds Second edition. Boca Raton, FL. 2011. ISBN 978-1-4398-1462-8. OCLC 759865801. 引文格式1維護：冗餘文本 (link)
3. Reckeweg, Olaf; Lind, Cora; Simon, Arndt; DiSalvo, Francis J. Rietveld Refinement of the Crystal Structure of α-Be 3 N 2 and the Experimental Determination of Optical Band Gaps for Mg 3 N 2 , Ca 3 N 2 and CaMg 2 N 2. Zeitschrift für Naturforschung B. 2003-01-01, 58 (1): 159–162 [2021-07-21]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2003-0124. （原始內容存檔於2021-07-21） （英語）.
4. Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0-12-352651-5
5. Ropp, R. C. Encyclopedia of the alkaline earth compounds. Oxford: Elsevier. 2013. ISBN 978-0-444-59553-9. OCLC 827243061.
6. Ferro, R. Intermetallic chemistry. Amsterdam: Elsevier. 2008. ISBN 978-0-08-044099-6. OCLC 281592420.
7. Lappin, Graham, PhD. Radiotracers in drug development. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis. 2006. ISBN 1-4200-0498-0. OCLC 72464000.
8. Walsh, Kenneth A. Beryllium chemistry and processing. Materials Park, Ohio: ASM International. 2009. ISBN 978-1-61503-125-2. OCLC 770008772.
9. Wriedt, H. A.; Okamoto, H. The Be−N (Beryllium-Nitrogen) system. Journal of Phase Equilibria. 1987-04, 8 (2): 136–139. ISSN 1054-9714. doi:10.1007/BF02873199 （英語）.