Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Нітриди



План:


Введення

Нітриди - сполуки азоту з менш електронегативними елементами, наприклад, з металами (AlN; TiN x; Na 3 N; Ca 3 N 2; Zn 3 N 2, і т. д.) і з рядом неметалів ( NH 3, BN, Si 3 N 4).

Сполуки азоту з металами найчастіше є тугоплавкими і стійкими при високих температурах речовинами, наприклад, ельбор. Нітрідние покриття надають виробам твердість, корозійну стійкість; знаходять застосування в енергетиці, космічній техніці.


1. Будова

В залежності від типу хімічного зв'язку між атомами нітриди поділяються на іонні, ковалентні та металлоподобниє (іонно-ковалентно-металеві). Атоми азоту в нітриду можуть приймати електрони менше електронегативного елемента, при цьому створюючи стабільну електронну конфігурацію s 2 p 6) або віддавати електрон партнеру з утворенням стійкої конфігурації sp 3). У першому випадку нітриди характеризуються наявністю іонного зв'язку, у другому хімічний зв'язок є типово металевої. В обох випадках присутня також деяка частка ковалентного складової. У з'єднаннях азоту з бором і кремнієм переважає ковалентний характер хімічного зв'язку.

Іонна зв'язок спостерігається а нітриду металів I і II груп Періодичної системи. Склад цих нітридів відповідає звичайним валентним співвідношенням. Ці нітриди піддаються гідролізу з виділенням аміаку, володіють високим електричним опором, у них спостерігаються напівпровідникові властивості).

Ковалентними нитридами є нітриди бору, кремнію, алюмінію, галію, індію. Ковалентні нітриди є діелектриками і напівпровідниками з широкою забороненою зоною.

Перехідні метали утворюють нітриди з переважною металевим зв'язком. Ці речовини мають значної твердістю і крихкістю, високу електропровідність, високими температурами плавлення, великий ентальпією освіти.


2. Отримання

Нітриди іонного типу виходять при взаємодії металів з азотом при температурах 700-1200 C. Інші нітриди можна отримати взаємодією металу з азотом або аміаком або відновленням оксидів, хлоридів металу вуглецем в присутності азоту або аміаку при високих температурах. Нітриди утворюються також в плазмі в дугових, високочастотних і надвисокочастотних плазмотронах. В останньому випадку нітриди утворюються як ультрадисперсні порошки з розміром частинок 10-100 нм.

3. Хімічні властивості

Нітриди іонного типу легко розкладаються водою і кислотами, виявляючи основні властивості:

2Li 3 N + 6H 2 O = 6LiOH + 2NH 3
Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca (OH) 2 + 2NH 3
Zn 3 N 2 + 6H 2 O = 3Zn (OH) 2 + 2NH 3
Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg (OH) 2 + 2NH 3

Нагрівання нітридів елементів V, VI і VIII груп призводить до їх розкладанню з виділенням азоту, нижчих нітридів і твердих розчинів азоту в металах. Нітриди бору, кремнію, алюмінію, індію, галію і перехідних металів IV групи при нагріванні в вакуумі не розкладаються.

Окислення нітридів киснем приводить до утворення оксидів металів і азоту. Взаємодія нітридів з вуглецем призводить до карбіди і карбонітріда.


4. Застосування

Тугоплавкі нітриди застосовують як вогнетривких і температуростойкость матеріалів, тверді - у виробництві твердосплавного і абразивного інструменту, як ізностостойкіе, жароміцні і жаростійкі матеріали.


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru