Trifosfor pentanitrid

Trifosfor pentanitrid
Nazivi
	IUPAC naziv Trifosfor pentanitrid
	Drugi nazivi Fosfor(V) nitrid, Fosfor nitrid
Identifikacija
CAS broj	12136-91-3;
ECHA InfoCard	100.032.018
Svojstva
Hemijska formula	P3N5
Molarna masa	162,955
Agregatno stanje	Bela čvrsta materija
Gustina	α-P3N5 = 2,77 g/cm3
Tačka topljenja	razlaže se na ≥ 850 °C (1.560 °F; 1.120 K)
Rastvorljivost u vodi	nerastvoran
	Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Reference infokutije

Trifosfor pentanitrid je neorgansko jedinjenje sa hemijskom formulom P₃ N₅. Ovo jedinjenje sadrži samo fosfor i azot. Ovaj materijal se klasifikuje kao binarni nitrid. Ovo jedinjenje trenutno nema praktičnu primenu, ali je predmet istraživanja. Ono je bela čvrsta materija, mada uzorci često izgledaju obojeno usled prisustva nečistoća.

Sinteza

Trifosfor pentanitrid se može formirati reakcijom između raznih fosfor(V) i azotnih jedinjenja (kao što je amonijak i natrijum azid);^[1] uključujući reakciju između elemenata.^[2]

3 PCl₅ + 5 NH₃ → P₃N₅ + 15 HCl

3 PCl₅ + 15 NaN₃ → P₃N₅ + 15 NaCl + 5 N₂

Slični metodi se koriste za pripremu bor nitrida (BN) i silicijum nitrida (Si₃N₄); međutim produkti su generalno nečisti i amorfni.^[1]^[3]

Kristalni uzorci su proizvedeni reakcijom amonijum hlorida i heksahlorociklotrifosfazena:^[4] ili fosfor pentahlorida.^[1]

(NPCl₂)₃ + 2 NH₄Cl → P₃N₅ + 8 HCl

3 PCl₅ + 5 NH₄Cl → P₃N₅ + 20 HCl

P₃N₅ je isto tako bio pripremljen na sobnoj temperaturi, reakcijom između fosfor trihlorida i natrijum amida.^[5]

3 PCl₃ + 5 NaNH₂ → P₃N₅ + 5 NaCl + 4 HCl + 3 H₂

Reakcije

P₃N₅ je termalno manje stabilan od bilo BN ili Si₃N₄, i dekompozicija do elemenata se javlja na temperaturama iznad 850°C:^[1]

2 P₃N₅ → 6 PN + 2 N₂

4 PN → P₄ + 2 N₂

On je otporan na slabe kiseline i baze, i nerastvoran u vodi na sobnoj temperaturi, međutim hidrolizuje se nakon zagrevanja pri čemu se formiraju amonijum fosfatne soli (NH₄)₂HPO₄ i NH₄H₂PO₄.

Trifosfor pentanitrid reaguje sa litijum nitridom i kalcijum nitridom čime se formiraju korespondirajuće soli PN₄⁷⁻ i PN₃⁴⁻. Heterogena amonoliza trifosfornog pentanitrida daje imide kao što su HPN₂ i HP₄N₇. Predloženo je da ta jedinjenja potencijalno mogu da nađu primenu kao čvrsti elektroliti i pigmenti.^[6]

Vidi još

Polifosfazen

Reference

^ ^а ^б ^в ^г Schnick, Wolfgang (1. 6. 1993). „Solid-State Chemistry with Nonmetal Nitrides”. Angewandte Chemie International Edition in English. 32 (6): 806—818. doi:10.1002/anie.199308061.
^ Vepřek, S.; Iqbal, Z.; Brunner, J.; Schärli, M. (1. 3. 1981). „Preparation and properties of amorphous phosphorus nitride prepared in a low-pressure plasma”. Philosophical Magazine Part B. 43 (3): 527—547. doi:10.1080/01418638108222114.
^ Meng, Zhaoyu; Peng, Yiya; Yang, Zhiping; Qian, Yitai (1. 1. 2000). „Synthesis and Characterization of Amorphous Phosphorus Nitride.”. Chemistry Letters (11): 1252—1253. doi:10.1246/cl.2000.1252.
^ Schnick, Wolfgang; Lücke, Jan; Krumeich, Frank (1996). „Phosphorus Nitride P3N5: Synthesis, Spectroscopic, and Electron Microscopic Investigations”. Chemistry of Materials. 8: 281. doi:10.1021/cm950385y.
^ Chen, Luyang; Gu, Yunle; Shi, Liang; Yang, Zeheng; Ma, Jianhua; Qian, Yitai (2004). „Room temperature route to phosphorus nitride hollow spheres”. Inorganic Chemistry Communications. 7 (5): 643. doi:10.1016/j.inoche.2004.03.009.
^ Schnick, Wolfgang (1993). „Phosphorus(V) Nitrides: Preparation, Properties, and Possible Applications of New Solid State Materials with Structural Analogies to Phosphates and Silicates”. Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. 76 (1-4): 183—186. doi:10.1080/10426509308032389.

[Wolfgang-1] а ^б ^в ^г Schnick, Wolfgang (1. 6. 1993). „Solid-State Chemistry with Nonmetal Nitrides”. Angewandte Chemie International Edition in English. 32 (6): 806—818. doi:10.1002/anie.199308061.

[2] Vepřek, S.; Iqbal, Z.; Brunner, J.; Schärli, M. (1. 3. 1981). „Preparation and properties of amorphous phosphorus nitride prepared in a low-pressure plasma”. Philosophical Magazine Part B. 43 (3): 527—547. doi:10.1080/01418638108222114.

[3] Meng, Zhaoyu; Peng, Yiya; Yang, Zhiping; Qian, Yitai (1. 1. 2000). „Synthesis and Characterization of Amorphous Phosphorus Nitride.”. Chemistry Letters (11): 1252—1253. doi:10.1246/cl.2000.1252.

[4] Schnick, Wolfgang; Lücke, Jan; Krumeich, Frank (1996). „Phosphorus Nitride P3N5: Synthesis, Spectroscopic, and Electron Microscopic Investigations”. Chemistry of Materials. 8: 281. doi:10.1021/cm950385y.

[5] Chen, Luyang; Gu, Yunle; Shi, Liang; Yang, Zeheng; Ma, Jianhua; Qian, Yitai (2004). „Room temperature route to phosphorus nitride hollow spheres”. Inorganic Chemistry Communications. 7 (5): 643. doi:10.1016/j.inoche.2004.03.009.

[6] Schnick, Wolfgang (1993). „Phosphorus(V) Nitrides: Preparation, Properties, and Possible Applications of New Solid State Materials with Structural Analogies to Phosphates and Silicates”. Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. 76 (1-4): 183—186. doi:10.1080/10426509308032389.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Trifosfor pentanitrid

Sinteza

Reakcije

Vidi još

Reference

Portal di Ensiklopedia Dunia