Nitruro de zinc
| Nitruro de zinc | ||
|---|---|---|
 | ||
| General | ||
| Fórmula molecular | Zn3N2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 1313-49-1[1] | |
| ChemSpider | 10617535 | |
| UNII | 7OOJ6UE14L | |
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 219,793579 g/mol | |
| Estructura cristalina | sistema cristalino cúbico | |
El nitruro de zinc (Zn3N2) es un compuesto inorgánico de zinc y nitrógeno, generalmente obtenido como cristales de color gris (azul). Es un semiconductor. En forma pura, tiene la estructura anti- bixbyita.
Propiedades químicas[editar]
El nitruro de zinc puede obtenerse descomponiendo térmicamente la zincamida (diamina de zinc)[2] en un medio anaeróbico, a temperaturas superiores a 200 °C. El subproducto de la reacción es el amoníaco.[3]
También se puede formar calentando zinc a 600 °C en una corriente de amoníaco; el subproducto es gas hidrógeno.[4][5]
La descomposición del nitruro de zinc en los elementos a la misma temperatura es una reacción competidora.[6] A 700 °C se descompone el nitruro de zinc.[7] También se ha fabricado produciendo una descarga eléctrica entre electrodos de zinc en una atmósfera de nitrógeno.[6][8] Las películas finas se han producido por deposición química en fase vapor de bis(bis(trimetilsilil)amido]cinc con gas amoniaco sobre sílice o alúmina recubierta de ZnO a una temperatura de 275 a 410 °C.[9]
La estructura cristalina es anti-isomorfa con óxido de manganeso (III)( bixbyita ).[10][8] El calor de formación es c. 24 kilocalorías (100,5 kJ) por mol.[8] Es un semiconductor con una banda prohibida reportada de c. 3,2 eV,[11] sin embargo, una película delgada de nitruro de zinc preparada por electrólisis de una mezcla de sales fundidas que contenían Li3N con un electrodo de zinc mostró una banda prohibida de 1,01 eV.[12]
El nitruro de zinc reacciona violentamente con el agua para formar amoníaco y óxido de zinc.[2][3]
El nitruro de zinc reacciona con el litio (producido en una célula electroquímica) por inserción. La reacción inicial es la conversión irreversible en LiZn en una matriz de beta-Li3N. A continuación, estos productos pueden convertirse reversible y electroquímicamente en LiZnN y Zn metálico.[13][14]
Véase también[editar]
Referencias[editar]
- ↑ Número CAS
- ↑ a b Roscoe, H. E.; Schorlemmer, C. (1907). A Treatise on Chemistry: Volume II, The Metals (4th edición). London: Macmillan. pp. 650-651. Consultado el 1 de noviembre de 2007.
- ↑ a b Bloxam, C. L. (1903). Chemistry, Inorganic and Organic (9th edición). Philadelphia: P. Blakiston's Son & Co. p. 380. Consultado el 31 de octubre de 2007.
- ↑ Roscoe, H. E.; Schorlemmer, C. (1907). A Treatise on Chemistry: Volume II, The Metals (4th edición). London: Macmillan. pp. 650-651. Consultado el 1 de noviembre de 2007.
- ↑ Lowry, M. T. (1922). Inorganic Chemistry. Macmillan. p. 872. Consultado el 1 de noviembre de 2007.
- ↑ a b Lowry, M. T. (1922). Inorganic Chemistry. Macmillan. p. 872. Consultado el 1 de noviembre de 2007.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics (96 edición), §4-100 Physical Constants of Inorganic Compounds.
- ↑ a b c Mellor, J.W. (1964), A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, 8, Part 1, pp. 160-161.
- ↑ Maile, E.; Fischer, R. A. (Oct 2005), «MOCVD of the Cubic Zinc Nitride Phase, Zn3N2, Using Zn[N(SiMe3)2]2 and Ammonia as Precursors», Chemical Vapor Deposition 11 (10): 409-414, doi:10.1002/cvde.200506383.
- ↑ Partin, D. E.; Williams, D. J.; O'Keeffe, M. (1997). «The Crystal Structures of Mg3N2 and Zn3N2». Journal of Solid State Chemistry 132 (1): 56-59. Bibcode:1997JSSCh.132...56P. doi:10.1006/jssc.1997.7407.
- ↑ Ebru, S.T.; Ramazan, E.; Hamide, K. (2007), «Structural and Optical Properties of Zinc Nitride Films Prepared by Pulsed Filtered Cathodic Vacuum Arc Deposition», Chin. Phys. Lett. 24 (12): 3477, Bibcode:2007ChPhL..24.3477S, doi:10.1088/0256-307x/24/12/051, archivado desde el original el 24 de marzo de 2016, consultado el 31 de julio de 2023.
- ↑ Toyoura, Kazuaki; Tsujimura, Hiroyuki; Goto, Takuya; Hachiya, Kan; Hagiwara, Rika; Ito, Yasuhiko (2005), «Optical properties of zinc nitride formed by molten salt electrochemical process», Thin Solid Films 492 (1–2): 88-92, Bibcode:2005TSF...492...88T, doi:10.1016/j.tsf.2005.06.057.
- ↑ Amatucci, G. G.; Pereira, N. (2004). «Nitride and Silicide Negative Electrodes». En Nazri, G.-A.; Pistoia, G., eds. Lithium Batteries: Science and Technology. Kluwer Academic Publishers. p. 256. ISBN 978-1-4020-7628-2. Consultado el 1 de noviembre de 2007.
- ↑ Pereiraa, N.; Klein, L.C.; Amatuccia, G.G. (2002), «The Electrochemistry of Zn3 N 2 and LiZnN - A Lithium Reaction Mechanism for Metal Nitride Electrodes», Journal of the Electrochemical Society 149 (3): A262, doi:10.1149/1.1446079.
Otras lecturas[editar]
- Futsuhara, M.; Yoshioka, K.; Takai, O. (1998). «Structural, electrical and optical properties of zinc nitride thin films prepared by reactive RF magnetron sputtering». Thin Solid Films 322 (1): 274-281. Bibcode:1998TSF...322..274F. doi:10.1016/S0040-6090(97)00910-3.
- Lyutaya, M. D.; Bakuta, S. A. (1980). «Synthesis of the nitrides of Group II elements». Powder Metallurgy and Metal Ceramics 19 (2): 118-122. doi:10.1007/BF00792038.
- Wu, P.; Tiedje, T. (2016). «Molecular beam epitaxy growth and optical properties of single crystal Zn3N2 films». Semiconductor Science and Technology 31 (10): 1-4. Bibcode:2016SeScT..31jLT01W. doi:10.1088/0268-1242/31/10/10LT01.
Enlaces externos[editar]
- Hoja de datos de seguridad de materiales de GFS Chemicals
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