Nitrur de calci

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Infotaula de compost químicNitrur de calci
Substància compost químic
Massa molecular 147,893921 uma
Estructura química
Fórmula química Ca₃N₂
SMILES canònic
InChI Model 3D
Identificadors
CAS 12013-82-0
InChIKey XCNGEWCFFFJZJT-UHFFFAOYSA-N
PubChem 6100390
AEPQ 234-592-9
Infocard ECHA 100.031.435
Modifica dades a Wikidata

Nitrur de calci és un compost químic sòlid, un nitrur iònic de fórmula Ca3N2, constituït per cations Ca2+ i anions nitrur, N3-, que es presenta en forma de pols de color marró vermellenc.[1]

Estructura[modifica]

El nitrur de calci es presenta en diverses formes cristal·lines, la més comuna és l'α-nitrur de calci, una estructura cristal·lina anti-bixbyita, similar a l'òxid de manganès(III), Mn2O3, però en aquest cas els ions es troben invertits: els de calci, Ca2+ es troben en els llocs dels anions òxid, O2-, i els anions nitrur, N3-, en el lloc dels cations manganès(+3), Mn3+. En aquesta estructura, els Ca2+ ocupen els llocs tetraèdrics, mentre que els nitrurs ocupen dos llocs octaèdrics diferents.[2]

Preparació[modifica]

El nitrur de calci fou obtingut per primera vegada el 1892 en una forma impura pel químic francès Léon Maquenne (1853-1925) escalfant una amalgama de calci en un corrent de nitrogen. Posteriorment, el 1898, l'anglès Henri Moissan (1852-1907) en preparà escalfat calci en un recipient de níquel amb un corrent de nitrogen.[3] La preparació del nitrur de calci es produeix per la fusió i refredament lent del calci en un corrent de nitrogen, per formar una estructura cristal·lina de gra gruixut que comença a absorbir el nitrogen als 300 °C, fins a arribar lentament als 800 °C, segons l'equació química:[4]

El calci pur és gairebé passiu cap al nitrogen, però la presència de metalls més electropositius, com ara potassi i bari, acceleren el procés d'absorció, mentre que l'arseni i l'antimoni el retarden.[3][5]

Un altre mètode de preparació descomposició per escalfament de l'amina en una atmosfera inert sense nitrogen:[4]

Reaccions[modifica]

El calci escalfat a alta temperatura en aire produeix òxid de calci i nitrur de calci.

Quan es crema calci en l'aire escalfant-lo a alta temperatura es combina amb l'oxigen i forma l'òxid de calci, , però també es combina amb el nitrogen formant nitrur de calci, . Posteriorment pot reaccionar amb el vapor d'aigua per formar hidròxid de calci i amoníac.[4][6]

Com l'òxid de sodi, el nitrur de calci pot absorbir hidrogen a una temperatura superior als 350 ºC, produint l'hidrur nitrur de calci i l'hidrur de calci:[4]

Referències[modifica]

  1. Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 3110114518. 
  2. Wells, A.F. Structural Inorganic Chemistry (en anglès). Clarendon Press, 1984. ISBN 0198553706. 
  3. 3,0 3,1 «Calcium Nitride, Ca3N2» (en en). [Consulta: 26 maig 2017].
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Ropp, Richard C. Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds (en en). Newnes, 2012-12-31. ISBN 9780444595539. 
  5. Heyns, A. The Vibrational Spectra and Decomposition of α-Calcium Nitride (α-Ca3N2) and Magnesium Nitride (Mg3N2) (en anglès), 1998. 
  6. P, Ehrlich. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (en anglès). Segona edició. Academic Press, 1963, p. 904-1.