Nitrur de calci

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Infotaula químicaNitrur de calci
Kristallstruktur Lanthanoid-C-Typ.png
Noms
Nom IUPAC
Nitrur de calci
Altres noms
dinitrur de tricalci
Identificadors
12013-82-0 Symbol OK.svg1
Número CE 234-592-9
Imatges Jmol-3D Imatge
PubChem 3387080
Propietats
Ca3N2
Massa molar 148,25 g·mol−1
Aparença marró vermellós sòlid
Densitat 2,670 g/cm3
2,63 g/cm3 (17 °C)
Punt de fusió 1.195 °C (2.183 °F; 1.468 K)
Punt d'ebullició 300 °C (572 °F; 573 K)
es descompon
Estructura
Cubic, cI80
Ia-3, No. 206
Perills
Pictogrames del GHS El pictograma de la flama en el Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)El pictograma de corrosió en el Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
H260, H314
P223, P231+232, P280, P305+351+338, P370+378, P422
Excepte quan s'indiqui el contrari, les dades es refereixen a materials sota condicions estàndard (a 25 °C [298,15 K], 100 kPa).
 Symbol OK.svg1 verify (què ésSymbol OK.svg1/N?)
Infotaula de referències

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.