Nitruro de sodio
El nitruro de sodio es un compuesto inorgánico con la fórmula química Na3N. A diferencia del nitruro de litio y otros nitruros, el nitruro de sodio es un nitruro de metal alcalino extremadamente inestable. Se puede generar combinando haces atómicos de sodio y nitrógeno depositados sobre un sustrato de zafiro a baja temperatura. Se descompone fácilmente en sus elementos:
- 2 Na3N → 6 Na + N2
Síntesis
El nitruro de sodio se puede sintetizar de dos formas diferentes: por descomposición térmica de NaNH2 o por reacción directa de los elementos. La forma más común de sintetizar con éxito el nitruro de sodio ha sido realizada por Dieter Fischer y Martin Jansen y Grigori Vajenine utilizando el último método. La primera forma es introducir las proporciones deseadas de Na y N2 en fase gaseosa por separado y depositarlas en una cámara de vacío sobre un sustrato enfriado, que luego se calienta a temperatura ambiente (298 K) para cristalizar. El segundo método es hacer reaccionar sodio elemental con nitrógeno activado por plasma sobre una superficie metálica. Esta síntesis se puede facilitar aún más introduciendo aleación líquida de Na-K en el compuesto, eliminando el exceso de líquido y lavándolo con aleación nueva. Luego, el sólido se separa del líquido utilizando una centrífuga. Sin embargo, el método de Vajenine es muy sensible al aire y puede descomponerse y quemarse rápidamente, a menos que se exponga a un entorno de oxígeno puro (O2).
Características
El nitruro de sodio puede ser de color marrón rojizo o azul oscuro dependiendo de la síntesis del compuesto debido a sus propiedades intrínsecas. No muestra signos de descomposición después de varias semanas a temperatura ambiente. El compuesto no tiene un punto de fusión ya que se descompone nuevamente en sus formas elementales como se demostró mediante espectrometría de masas alrededor de 360 K. La entalpía de formación estimada para el compuesto es de +64 kJ/mol.
Estructura
El nitruro de sodio parece ser aproximadamente 90% iónico a temperatura ambiente, pero tiene la banda prohibida típica de un semiconductor. Adopta la estructura anti-ReO3 con una red simple formada por octaedros NNa6. El compuesto tiene longitudes de enlace N−Na de 236,6 pm. Esta estructura se ha confirmado mediante difracción de rayos X y, más recientemente, difracción de neutrones en polvo y monocristales.
Referencias
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