Litium nitrida

Litium nitrida

Nama
Nama IUPAC (preferensi) Litium nitrida
Nama lain Trilitium nitrida
Penanda
Nomor CAS	26134-62-3^Y
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
3DMet	{{{3DMet}}}
ChEBI	CHEBI:30525^N
Nomor EC
Nomor RTECS	{{{value}}}
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID80894085
InChI InChI=1S/3Li.N/q;;+1;-1 Key: AJUFTLIHDBAQOK-UHFFFAOYSA-N
SMILES [Li+].[Li][N-][Li]
Sifat
Rumus kimia	Li3N
Massa molar	34,83 g/mol
Penampilan	padatan merah, ungu
Densitas	1,270 g/cm^3
Titik lebur	813 °C
Kelarutan dalam air	bereaksi
log P	3,24
Struktur
Struktur kristal	lihat teks
Bahaya
Bahaya utama	bereaksi dengan air membebaskan amonia
Senyawa terkait
Anion lain	Litium oksida
Kation lainnya	Natrium nitrida
Senyawa terkait	Litium amida, Litium imida
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini ^YN ?)
Referensi

Litium nitrida adalah senyawa dengan rumus Li. Senyawa ini merupakan satu-satunya nitrida logam alkali yang stabil. Padatannya berwarna merah atau ungu dan memiliki titik leleh tinggi.[1]

Preparasi dan penanganan

Litium nitrida dibuat melalui penggabungan langsung unsur nitrium dengan gas nitrogen:[2]

${\displaystyle {\ce {6Li + N2 -> 2Li3N}}}$

Alih-alih membakar logam litium dalam atmosfer nitrogen, larutan litium dalam logam natrium cair dapat diberi perlakuan dengan N₂. Litium nitrida bereaksi hebat dengan air menghasilkan amonia:

${\displaystyle {\ce {Li3N + 3H2O -> 3LiOH + NH3}}}$

Struktur dan sifat

alfa-Li₃N (stabil pada suhu dan tekanan ruang) memiliki struktur kristal yang tidak biasa yang terdiri dari dua jenis lapisan, satu lapisan memiliki komposisi Li₂N^− berisi pusat N 6-koordinasi dan lapisan lainnya hanya terdiri dari kation litium.[3] Dua bentuk lainnya yang diketahui: beta-Litium nitrida, yang terbentuk dari fase alfa pada 4.200 bar (4.100 atm) memiliki struktur natrium arsenida (Na₃As); gamma-Litium nitrida (strukturnya sama seperti Li₃Bi) terbentuk dari bentuk beta pada 35–45 gigapascal (350.000–440.000 atm).[4]

Litium nitrida menunjukkan konduktivitas ionik untuk Li^+, dengan nilai c. 2×10^−4Ω^−1cm^−1, dan energi aktivasi (intrakristal) c. 0.26eV (c. 24 kJ/mol). Doping hidrogen meningkatkan konduktivitas, sementara doping dengan ion logam (Al, Cu, Mg) mengurangi konduktivitas.[5][6] Energi aktivasi untuk transfer litium melintasi kristal litium nitrida (interkristalin) telah diukur lebih tinggi pada c. 68.5 kJ/mol.[7] Bentuk alfa merupakan semikonduktor dengan sela pita c. 2.1 eV.[4]

Reaksi dengan hidrogen di bawah 300 °C (tekanan 0,5 MPa ) menghasilkan litium hidrida dan litium amida.[8]

Litium nitrida telah diinvestigasi sebagai media penyimpanan gas hidrogen, karena reaksinya dapat balik pada 270 °C. Telah dicapai absorpsi hidrogen mencapai 11,5%(b/b).[9]

Referensi

1. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
2. E. Döneges "Lithium Nitride" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, New York. Vol. 1. p. 984.
3. 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. 
4. Walker, G, ed. (2008). Solid-State Hydrogen Storage: Materials and Chemistry. §16.2.1 Lithium nitride and hydrogen:a historical perspective. 
5. 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. 
6. Boukamp, B. A.; Huggins, R. A. (6 September 1976). "Lithium ion conductivity in lithium nitride". Physics Letters A. 58 (4): 231–233. doi:10.1016/0375-9601(76)90082-7. 
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. 
8. Goshome1, Kiyotaka; Miyaoka2, Hiroki; Yamamoto1, Hikaru; Ichikawa3, Tomoyuki; Ichikawa1, Takayuki; Kojima1, 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. 
9. 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. doi:10.1038/nature01210. PMID 12447436. 

Lihat juga

• WebElements