Нитрид лития: способы получения и химические свойства
Нитрид лития (нитрид трилития) Li3N — соль щелочного металла лития и азота. Темно — красный, плавится под избыточным давлением, разлагается при нагревании.
Относительная молекулярная масса Mr = 34,83; относительная плотность по тв. и ж. состоянию d = 1, 28; tпл = 813º C под избыточным давлением.
Способ получения
1. Нитрид лития можно получить при комнатной температуре путем взаимодействия лития и влажного азота :
либо при температуре 200–250º C, и избыточном давлении в результате взаимодействия лития и азота:
2. При температуре 500–600º C, в результате взаимодействия гидрида лития и азота, образуется нитрид лития и аммиак:
Химические свойства
1. Нитрид лития разлагается при температуре 300–500º C в вакууме:
2Li3N = 6Li + N2
2. При взаимодействии с холодной водой нитрид лития образует гидроксид лития и гидрат аммиака:
3. Нитрид лития вступает в реакцию с простыми веществами :
3.1. Нитрид лития при температуре 300º C с примесью имида лития Li 2NH реагирует с водородом с образованием гидрида лития и аммиака:
4. Нитрид лития может взаимодействовать со сложными веществами :
4.1. С разбавленной хлороводородной кислотой нитрид лития образует хлорид лития и хлорид аммиака:
Li3N + 4HCl = 3LiCl + NH4Cl
Источник
Реакция нитрида лития с водой
Задача 1. Запишите уравнения реакций взаимодействия между литием и следующими веществами:
А) Реакция взаимодействия лития с азотом протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
Б) При взаимодействии с кислородом литий образует оксид:
В) С аммиаком литий дает амид лития:
Г) В результате взаимодействия лития с водой образуется гидроксид лития и выделяется водород:
Задача 2. Вычислите объем воды, в котором необходимо растворить 2,3 г металлического натрия для получения 5 %-ного раствора гидроксида натрия.
Запишем уравнение реакции взаимодействия металлического натрия с водой:
Для вычисления массы воды, необходимой для приготовления раствора гидроксида натрия и взаимодействия натрия с водой, нужно знать массу образовавшегося гидроксида натрия. По уравнению реакции 1 моль натрия соответствует 1 моль гидроксида натрия. Вычислим количество натрия:
следовательно, гидроксида натрия образуется 0,1 моль или 4 г (m = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г)).
Масса воды сложится из массы воды, участвующей в реакции, и массы воды, необходимой для приготовления раствора. Вычислим массу воды, пошедшей на реакцию: по уравнению взаимодействия соотношение n (Na) : n (H2O) = 1 : 1, так как растворяется 0,1 моль натрия, то затрачивается 0,1 моль воды или 1,8 г (m = n · M = 0,1 · 18 = 1,8 (г)). Массу воды, необходимую для приготовления раствора, вычислим из определения массовой доли:
Тогда общая масса воды равна:
Объем воды определим по формуле, связывающей объем, массу и плотность жидкости:
Источник
Li3N + H2O = ? уравнение реакции
Срочно нужна помощь! Какие продукты образуются в результате следующей реакции Li3N + H2O = ? Запишите молекулярное уравнение, если это возможно. Охарактеризуйте соединение полученное газообразное соединение. Заранее, большое спасибо!
В результате гидролиза нитрида лития под действием горячей воды (Li3N + H2O = ?) происходит образование гидроксида лития и выделение газа — аммиака. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Записать ионное уравнение в данном случае не предоставляется возможным, поскольку все участвующие во взаимодействии вещества являются малодиссоциирующими.
Аммиак представляет собой бесцветный газ, который при комнатной температуре под избыточным давлением сжижается (бесцветный); в твердом состоянии — белый. Хорошо растворяется в воде, образует гидрат состава
Аммиак весьма реакционноспособен, склонен к реакциям присоединения. Сгорает в кислороде, реагирует с кислотами, металлами, галогенами, оксидами и галогенидами. Качественная реакция на аммиак — почернение бумажки, смоченной раствором
Жидкий аммиак — основный протонный растворитель; хорошо растворяет серу, галогениды (кроме фторидов) и нитраты щелочных металлов, галогениды аммония, перманганат калия; плохо растворяет неорганические фториды, сульфаты, карбонаты.
Источник
Нитрид лития
| Нитрид лития | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Нитрид лития |
| Традиционные названия | Азотистый литий |
| Хим. формула | Li3N |
| Состояние | зеленовато-чёрные или тёмно-красные кристаллы |
| Молярная масса | 34,82 г/моль |
| Плотность | 1,28 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 813, 845 °C |
| • кипения | разлагается °C |
| Мол. теплоёмк. | 75,2 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия | |
| • образования | -164,0 кДж/моль |
| Рег. номер CAS | 26134-62-3 |
| PubChem | 520242 |
| Рег. номер EINECS | 247-475-2 |
| SMILES | |
| ChEBI | 30525 |
| ChemSpider | 453793 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Нитрид лития — соединение щелочного металла лития и азота, зеленовато-чёрные или тёмно-красные кристаллы.
Единственный устойчивый нитрид щелочных металлов.
Применяется в пиротехнике.
Содержание
Получение
Синтезом из элементов — при комнатной температуре влажный азот медленно взаимодействует с литием, увеличение температуры и давления ускоряет реакцию:
Взаимодействием гидрида лития с азотом:
При хранении металлического лития в воздушной атмосфере при нормальных условиях наряду с карбонатом лития и гидроксидом лития в поверхностной плёнке образуется также нитрид лития.
Физические свойства
Нитрид лития образует в зависимости от отклонения от стехиометрического состава зеленовато-чёрные или тёмно-красные кристаллы.
Нитрид лития эндотермическое соединение, энтальпия его образования из элементов −207 Нитрид лития кДж/моль.
В нормальных условиях устойчива кристаллическая структура гексагональной сингонии, называемая α − Li3N , имеющая пространственная группу P 6/mmm, параметры кристаллической ячейки a = 0,3655 нм, c = 0,3876, Z = 1.
При давлении свыше 4200 бар (4 100 атм) α − Li3N переходит в β − Li3N , имеющий структуру арсенида натрия ( Na3As ). Пр повышении давления свыше 360 кбар β − Li3N переходит в γ − Li3N со структурой типа Li3Bi .
В кристалле α − Li3N атомы лития образуют гексагональную графитоподобную кристаллическую структуру, в одной из кристаллических плоскостей каждый атом азота окружён шестью атомами лития. Два дополнительных атома лития расположены в других соседних плоскостях над и под атомом азота и каждый атом азота в результате оказывается окружённым восемью атомами лития, расположенных в вершинах гексагональной бипирамиды.
Нитрид лития является твёрдым электролитом — обладает ионной электропроводимостью по ионам Li + с удельной проводимостью 2·10 -4 1/(Ом·см) и энергией активации освобождения ионов лития из узлов кристаллической решётки 0,26 эВ (
24 кДж/моль). Допирование кристалла водородом увеличивает проводимость, в то время как легирование ионами металлов (Al, Cu, Mg) уменьшает его. Установлено, что энергия активации межкристаллического переноса ионов лития выше чем внутрикристаллическая (
α − Li3N является полупроводником с шириной запрещенной зоны
Нитрид лития изучался как вещество для компактного хранения газообразного водорода, абсорбция и десорбция водорода обратимы и происходят при сравнительно низкой температуре
270 °C. В опытах было достигнуто поглощение водорода веществом до 11,5 % по массе.
Химические свойства
Реакция образования нитрида лития обратима и при повышении температуры в вакууме идёт процесс разложения на элементы:
Нитрид лития энергично взаимодействует с водой с образованием гидроксида лития и аммиака:
Нитрид лития при повышенной температуре взаимодействует с водородом с образованием гидрида лития и аммиака:
При взаимодействии нитрида лития с водородом при 300 °C и повышенном давлении (более 0,5 МПа) образуется смесь гидрида лития и амида лития:
Li3N + 2 H2 → 300oC, 0.5 MPa LiNH2 + 2 LiH
Разлагается кислотами с образованием соответствующих кислоте солей лития и аммония:
Li3N + 4 HCl ⟶ 3 LiCl + NH4Cl
Известно также много смешанных нитридов лития, некоторые из них: LiMgN , LiZnN , Li3AlN2, Li5SiN3, Li5TiN3, Li5GeN3
Расплавленный нитрид лития агрессивен по отношению ко многим металлам (Fe, Cu, Ni, Pt и др.).
Источник
Acetyl
Это пилотный ролик из серии об органических реакциях.
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
| H + | Li + | K + | Na + | NH4 + | Ba 2+ | Ca 2+ | Mg 2+ | Sr 2+ | Al 3+ | Cr 3+ | Fe 2+ | Fe 3+ | Ni 2+ | Co 2+ | Mn 2+ | Zn 2+ | Ag + | Hg 2+ | Pb 2+ | Sn 2+ | Cu 2+ | |
| OH — | Р | Р | Р | Р | Р | М | Н | М | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | Н | Н | |
| F — | Р | М | Р | Р | Р | М | Н | Н | М | М | Н | Н | Н | Р | Р | Р | Р | Р | — | Н | Р | Р |
| Cl — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Р | М | Р | Р |
| Br — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | М | Р | Р |
| I — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | М | ? |
| S 2- | М | Р | Р | Р | Р | — | — | — | Н | — | — | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
| HS — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| SO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | М | Н | ? | — | Н | ? | Н | Н | ? | М | М | — | Н | ? | ? |
| HSO3 — | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| SO4 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | Р | Н | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | — | Н | Р | Р |
| HSO4 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? |
| NO3 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р |
| NO2 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | Р | М | ? | ? | М | ? | ? | ? | ? |
| PO4 3- | Р | Н | Р | Р | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
| CO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | Н | Н | Н | Н | Н | ? | Н | ? | Н |
| CH3COO — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | Р | — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р |
| SiO3 2- | Н | Н | Р | Р | ? | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? | ? | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? |
| Растворимые (>1%) | Нерастворимые ( Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: 8(906)72 3-11-5 2 Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить». Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений. Источник |



