질화 리튬
Lithium nitride | |
 질화 리튬의 결정 구조. | |
| 이름 | |
|---|---|
| 선호 IUPAC 이름 질화 리튬 | |
| 기타 이름 질화 삼리튬 | |
| 식별자 | |
3D 모델(JSmol) | |
| 체비 | |
| 켐스파이더 | |
| ECHA InfoCard | 100.043.144  |
| EC 번호 |
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| 1156 | |
펍켐 CID |
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CompTox 대시보드 (EPA) | |
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| 특성. | |
| Li3N | |
| 어금질량 | 34.83 g/190 |
| 외관 | 빨강, 자주색 고체 |
| 밀도 | 1.152g/cm3 |
| 녹는점 | 813°C(1,495°F, 1,086K) |
| 반응하다 | |
| 로그 P | 3.24 |
| 구조 | |
| 본문을 보다 | |
| 위험 | |
| 산업안전보건(OHS/OSH): | |
주요 위험 | 물과 반응하여 암모니아를 방출하다 |
| GHS 라벨 표시: | |
  | |
| 위험 | |
| H260, H314 | |
| P223, P231+P232, P260, P264, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P321, P335+P334, P363, P370+P378, P402+P404, P405, P501 | |
| NFPA 704(화재 다이아몬드) | |
| 관련 화합물 | |
기타 음이온 | 산화리튬 |
기타 양이온 | 질화 나트륨 질화칼륨 |
관련 화합물 | 리튬아미드 이미이드 리튬 |
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다. | |
 NVERIFI (?란  ? | |
| Infobox 참조 자료 | |
질화 리튬은 LiN이라는3 공식을 가진 화합물이다. 그것은 유일하게 안정적인 알칼리 금속 질화물이다. 고체는 붉은 분홍색에 녹는점이 높다.[1]
준비 및 취급
질화 리튬은 원소 리튬과 질소 가스를 직접 조합하여 제조한다.[2]
- 6리2 + N → 2리N3
질소 대기에서 리튬 금속을 태우는 대신 액체 나트륨 금속의 리튬 용액은 N으로2 처리할 수 있다. 질화 리튬은 물과 격렬하게 반응하여 암모니아를 생성한다.
- LiN3 + 3 HO2 → 3 LiOH + NH3
구조 및 특성
알파-LiN3(상온과 압력에서 안정적)은 두 종류의 층으로 구성된 특이한 결정 구조를 가지고 있는데, 한 시트에는 LiN2− 성분이 6개의 좌표 N 중앙을 포함하고 있고, 다른 시트에는 리튬 계정으로만 구성되어 있다.[3] 다른 두 가지 형태가 알려져 있다: 4,200 bar (4,100 atm)에서 알파 단계에서 형성된 질산 베타 리튬은 비소나트륨3(NaAs) 구조를 가지고 있고, 질산나트륨(LiBi와3 동일한 구조)은 베타 형태에서 35 ~ 45 기가파스칼(35,000~44만 atm)로 형성된다.[4]
질화 리튬은 리에+ 대한 이온 전도성을 보이며, 값은 c. 2×10Ωcm이고 (−4−1−1내정) 활성화 에너지는 c. 0.26eV(c. 24 kJ/mol)이다. 수소 도핑은 전도성을 높이는 반면 금속 이온(Al, Cu, Mg)으로 도핑하면 전도성이 감소한다.[5][6] 질화 리튬 결정(인터크리스탈린)을 가로지르는 리튬 전달을 위한 활성화 에너지는 c. 68.5 kJ/mol로 더 높게 결정되었다.[7] 알파형(alpha form)은 c. 2.1 eV의 대역격차를 갖는 반도체다.[4]
300 °C(0.5 MPa 압력) 이하에서 수소와 반응하면 하이드라이드 리튬과 아미드 리튬이 생성된다.[8]
질화리튬은 수소 가스의 저장 매체로, 반응이 270 °C에서 가역성이 있기 때문에 연구되어 왔다. 수소 무게 흡수로 최대 11.5%를 달성했다.[9]
질화 리튬과 이산화탄소를 반응시키면 반도체인 34아모르퍼스 탄소질화(CN)와 비료의 전구체인 22리튬시나미드(LiCN)가 발열반응을 일으킨다.[10] [11]
참조
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ E. Döneges "Nitride 리튬" 준비 무기 화학 핸드북, 2차 Ed. G. Brauer, Academic Press, 1963년, 뉴욕 편집. 제1권 페이지 984.
- ^ Barker M. G.; Blake A. J.; Edwards P. P.; Gregory D. H.; Hamor T. A.; Siddons D. J.; Smith S. E. (1999). "Novel layered lithium nitridonickelates; effect of Li vacancy concentration on N co-ordination geometry and Ni oxidation state". Chemical Communications (13): 1187–1188. doi:10.1039/a902962a.
- ^ a b Walker, G, ed. (2008). Solid-State Hydrogen Storage: Materials and Chemistry. §16.2.1 Lithium nitride and hydrogen:a historical perspective.
- ^ Lapp, Torben; Skaarup, Steen; Hooper, Alan (October 1983). "Ionic conductivity of pure and doped Li3N". Solid State Ionics. 11 (2): 97–103. doi:10.1016/0167-2738(83)90045-0.
- ^ Boukamp, B. A.; Huggins, R. A. (6 September 1976). "Lithium ion conductivity in lithium nitride". Physics Letters A. 58 (4): 231–233. Bibcode:1976PhLA...58..231B. doi:10.1016/0375-9601(76)90082-7.
- ^ Boukamp, B. A.; Huggins, R. A. (January 1978). "Fast ionic conductivity in lithium nitride". Materials Research Bulletin. 13 (1): 23–32. doi:10.1016/0025-5408(78)90023-5.
- ^ Goshome, Kiyotaka; Miyaoka, Hiroki; Yamamoto, Hikaru; Ichikawa, Tomoyuki; Ichikawa, Takayuki; Kojima, Yoshitsugu (2015). "Ammonia Synthesis via Non-Equilibrium Reaction of Lithium Nitride in Hydrogen Flow Condition". Materials Transactions. 56 (3): 410–414. doi:10.2320/matertrans.M2014382.
- ^ Ping Chen; Zhitao Xiong; Jizhong Luo; Jianyi Lin; Kuang Lee Tan (2002). "Interaction of hydrogen with metal nitrides and amides". Nature. 420 (6913): 302–304. Bibcode:2002Natur.420..302C. doi:10.1038/nature01210. PMID 12447436. S2CID 95588150.
- ^ Yun Hang Hu, Yan Huo (12 September 2011). "Fast and Exothermic Reaction of CO2 and Li3N into C–N-Containing Solid Materials". The Journal of Physical Chemistry A. The Journal of Physical Chemistry A 115 (42), 11678-11681. 115 (42): 11678–11681. Bibcode:2011JPCA..11511678H. doi:10.1021/jp205499e. PMID 21910502.
- ^ Darren Quick (21 May 2012). "Chemical reaction eats up CO2 to produce energy...and other useful stuff". NewAtlas.com. Retrieved 17 April 2019.
참고 항목
