Lithiumnitrid
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Kristallstruktur | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Allgemeines | ||||||||
Name | Lithiumnitrid | |||||||
Verhältnisformel | Li3N | |||||||
CAS-Nummer | 26134-62-3 | |||||||
Kurzbeschreibung | rotbraunes Pulver | |||||||
Eigenschaften | ||||||||
Molare Masse | 49 g·mol–1 | |||||||
Aggregatzustand | fest | |||||||
Dichte |
1,38 g·cm–3[1] |
|||||||
Schmelzpunkt |
845 °C[1] |
|||||||
Löslichkeit |
reagiert heftig mit Wasser[1] |
|||||||
Sicherheitshinweise | ||||||||
|
||||||||
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Lithiumnitrid ist eine chemische Verbindung, die aus Lithium und Stickstoff aufgebaut ist. Es handelt sich um einen hydrolyseempfindlichen, rotbraunen Feststoff, der mit Wasser zu Lithiumhydroxid und Ammoniak reagiert.[2]
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Synthese
Lithiumnitrid wird durch Reaktion von Lithium mit Stickstoff hergestellt. Die Reaktion läuft schon bei Raumtemperatur (langsam) ab:
[Bearbeiten] Struktur
Im Lithiumnitrid bilden die Lithiumatome graphitähnliche hexagonale Schichten, sie sind trigonal-planar koordiniert. In deren Mitte befindet sich jeweils ein Stickstoffatom. Zwischen den Schichten befinden sich weitere Lithiumatome. Jedes Nitridion ist hexagonal bipyrimidal mit 8 Lithium-Ionen koordiniert.[3]
[Bearbeiten] Eigenschaften
Lithiumnitrid ist ein feines, rot-braunes Pulver mit einer Dichte von 1,38 g·cm-3 bei Standardbedingungen. Es schmilzt bei 845 °C und ist unter Ausschluss von Feuchtigkeit und Luft stabil.[4] Lithiumnitrid zählt zu den besten Ionenleitern. Allerdings spricht gegen eine Anwendung als Festelektrolyt in Batterien das zu niedrige Zersetzungspotential von 0,45 V. Außerdem ist Lithiumnitrid ein Beispiel für eine Superbase. Das N3--Ion reagiert dabei als Brønsted-Base. Lithiumnitrid kann sogar Wasserstoff deprotonieren. Dabei läuft folgende Reaktion ab:
Die Reaktion kann durch Erhitzen umgekehrt werden.
[Bearbeiten] Verwendung
Forscher der National University of Singapore entdeckten, dass Lithiumnitrid bis zu 9.3 % Wasserstoff aufnehmen kann. Dabei werden die Wasserstoffatome ins Kristallgitter des Nitrids eingelagert. Für eine Anwendung sind allerdings die notwendigen Temperaturen von 255 °C noch zu hoch.[5][6]
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ a b c d Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)
- ↑ E. Riedel (Hrsg.), C. Janiak, T.M. Klapötke, H.-J. Meyer Moderne Anorganische Chemie (2003); 2. Auflage; Walter de Gruyter(Berlin, New York)
- ↑ Struktur von Li3N
- ↑ Daten zu Lithiumnitrid bei Chemetalllithium.com
- ↑ Bericht bei Wissenschaft.de
- ↑ Bericht bei Innovations-Report.de