நைட்ரைடு ரசாயன கலவை

நைட்ரைடு, நைட்ரஜன் போரோன், சிலிக்கான் மற்றும் பெரும்பாலான உலோகங்கள் போன்ற ஒத்த அல்லது குறைந்த எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி ஒரு உறுப்புடன் இணைக்கப்படும் எந்த வகை ரசாயன சேர்மங்களில் ஒன்றாகும். நைட்ரைடுகளில் நைட்ரைடு அயன் (N ³⁻) உள்ளது, மேலும், கார்பைட்களைப் போலவே, நைட்ரைடுகளையும் மூன்று பொது வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்: அயனி, இன்டர்ஸ்டீடியல் மற்றும் கோவலன்ட்.

யுரேனியம் செயலாக்கம்: நைட்ரைடு எரிபொருள்கள்

யுரேனியம் ஒரு மோனோனிட்ரைடு (ஐ.நா) மற்றும் இரண்டு உயர் நைட்ரைடு கட்டங்களை (ஆல்பா- மற்றும் பீட்டா-செஸ்குவினிட்ரைடுகள்; α = U2N3 மற்றும்

சில உலோக நைட்ரைடுகள் நிலையற்றவை, மேலும் பெரும்பாலானவை தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து அம்மோனியா மற்றும் உலோகத்தின் ஆக்சைடு அல்லது ஹைட்ராக்சைடு உருவாகின்றன; ஆனால் போரான், வெனடியம், சிலிக்கான், டைட்டானியம் மற்றும் டான்டலம் ஆகியவற்றின் நைட்ரைடுகள் மிகவும் பயனற்றவை, இரசாயன தாக்குதலை எதிர்க்கும் மற்றும் கடினமானவை-இதனால் அவை உராய்வாகவும், சிலுவைகளை தயாரிக்கவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

நைட்ரைடுகளை தயாரித்தல்

நைட்ரைடுகளை தயாரிப்பதற்கு இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன. ஒன்று உறுப்புகளின் நேரடி எதிர்வினை (பொதுவாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில்), கால்சியம் நைட்ரைடு, Ca ₃ N ₂ இன் தொகுப்புக்காக இங்கே காட்டப்பட்டுள்ளது. 3Ca + N ₂ → Ca ₃ N ₂ இரண்டாவது முறை ஒரு உலோக அமைட்டின் வெப்ப சிதைவின் மூலம் அம்மோனியாவை இழப்பதன் மூலம், இங்கே பேரியம் அமைடு 3Ba (NH ₂) _{2 2} Ba ₃ N ₂ + 4NH ₃ நைட்ரைடுகளும் உருவாகின்றன அம்மோனியா வழக்கமாக 500-550 ° C (950–1,050 ° F) க்கு இடையில் 5 முதல் 100 மணி நேரம் வெப்பநிலைக்கு வெப்பமடையும் போது எஃகு பொருள்களின் மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதலின் போது, ​​விரும்பிய கடின வழக்கின் ஆழத்தைப் பொறுத்து.

நைட்ரைடுகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு முறை நைட்ரஜன் வாயு முன்னிலையில் ஒரு உலோக ஹைலைடு அல்லது ஆக்சைடைக் குறைப்பதாகும், எடுத்துக்காட்டாக, அலுமினிய நைட்ரைடு தயாரிப்பதில், அல்.என். அல் ₂ O ₃ + 3C + N ₂ 2AlN + 3CO

அயனி நைட்ரைடுகள்

லித்தியம் (லி) ஒரு நைட்ரைடை உருவாக்கக்கூடிய ஒரே கார உலோகமாகத் தோன்றுகிறது, இருப்பினும் அனைத்து கார-பூமி உலோகங்களும் எம் ₃ என் ₂ சூத்திரத்துடன் நைட்ரைடுகளை உருவாக்குகின்றன. உலோக கேஷன்ஸ் மற்றும் என் ³⁻ அனான்களைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதக்கூடிய இந்த சேர்மங்கள், அம்மோனியா மற்றும் உலோக ஹைட்ராக்சைடை உற்பத்தி செய்ய நீராற்பகுப்புக்கு (தண்ணீருடன் எதிர்வினை) உட்படுகின்றன. அயனி நைட்ரைடுகளின் நிலைத்தன்மை ஒரு பரந்த அளவைக் காட்டுகிறது; Mg ₃ N ₂ 270 ° C (520 ° F) க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் சிதைகிறது, அதே சமயம் Be ₃ N ₂ சிதைவு இல்லாமல் 2,200 ° C (4,000 ° F) இல் உருகும்.

இடைநிலை நைட்ரைடுகள்

நைட்ரைடுகளின் மிகப்பெரிய குழு இடைநிலை உலோகங்களுடன் உருவாகும் இடைநிலை நைட்ரைடுகள் ஆகும். அவை இடைநிலை கார்பைட்களைப் போலவே இருக்கின்றன, நைட்ரஜன் அணுக்கள் நெருக்கமான-நிரம்பிய உலோக அணுக்களின் லட்டுகளில் உள்ள இடைவெளிகளை அல்லது துளைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன. இந்த நைட்ரைடுகளின் பொதுவான சூத்திரங்கள் MN, M ₂ N மற்றும் M ₄ N ஆகும், இருப்பினும் அவற்றின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிகள் வேறுபடலாம். இந்த கலவைகள் அதிக உருகும் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை மிகவும் கடினமானவை, மேலும் அவை பொதுவாக ஒளிபுகா பொருட்கள், அவை உலோக காந்தி மற்றும் அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டவை. அவை பொதுவாக 1,200 ° C (2,200 ° F) வெப்பநிலையில் அம்மோனியாவில் உலோகத்தை சூடாக்குவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இடையிடையேயான நைட்ரைடுகள் வேதியியல் மந்தமானவை, மேலும் அவை சம்பந்தப்பட்ட சில எதிர்வினைகள் அறியப்படுகின்றன. அம்மோனியா அல்லது நைட்ரஜன் வாயுவை உற்பத்தி செய்வதற்கு பொதுவாக மிகவும் மெதுவான (மற்றும் வெனடியம், வி, கீழே காட்டப்பட்டுள்ள எதிர்வினைக்கு அமிலம் தேவைப்படலாம்) நீர்வளர்ச்சி ஆகும். 2VN + 3H ₂ SO ₄ → V ₂ (SO ₄) ₃ + N ₂ + 3H ₂

அவற்றின் வேதியியல் செயலற்ற தன்மை மற்றும் அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கும் திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக, இடைநிலை நைட்ரைடுகள் பல உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும், அவற்றில் சிலுவை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை எதிர்வினைக் கப்பல்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கோவலன்ட் நைட்ரைடுகள்

கோவலன்ட் பைனரி நைட்ரைடுகள் நைட்ரஜன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள உறுப்பைப் பொறுத்து பரந்த அளவிலான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. போரோன் நைட்ரைடு, பி.என்., சயனோஜென், (சி.என்) ₂, பாஸ்பரஸ் நைட்ரைடு, பி ₃ என் ₅, டெட்ராசல்பர் டெட்ரானிட்ரைடு, எஸ் ₄ என் ₄, மற்றும் டிஸல்பர் டைனிட்ரைடு, எஸ் ₂ என் _{2 ஆகியவை} கோவலன்ட் நைட்ரைடுகளின் சில எடுத்துக்காட்டுகள். போரான், கார்பன் மற்றும் கந்தகத்தின் கோவலன்ட் நைட்ரைடுகள் இங்கு விவாதிக்கப்படுகின்றன.

போரான் நைட்ரைடு

போரான் மற்றும் நைட்ரஜன் ஒன்றாக இரண்டு பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களின் அதே எண்ணிக்கையிலான வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களை (எட்டு) கொண்டிருப்பதால், போரான் நைட்ரைடு அடிப்படை கார்பனுடன் ஐசோஎலக்ட்ரானிக் என்று கூறப்படுகிறது. போரோன் நைட்ரைடு இரண்டு கட்டமைப்பு வடிவங்களில் உள்ளது, அவை கார்பன்-கிராஃபைட் மற்றும் வைரத்தின் இரண்டு வடிவங்களுக்கு ஒத்தவை. கிராஃபைட்டுக்கு ஒத்த அறுகோண வடிவம், பிளானர், ஆறு-குறிக்கப்பட்ட மோதிரங்கள் மாற்று போரோன் மற்றும் நைட்ரஜன் அணுக்கள் அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு அடுக்கில் ஒரு போரான் அணு நேரடியாக அருகிலுள்ள அடுக்கில் உள்ள ஒரு நைட்ரஜன் அணுவின் மீது அமைந்துள்ளது. இதற்கு நேர்மாறாக, கிராஃபைட்டின் அடுத்தடுத்த அறுகோண அடுக்குகள் ஈடுசெய்யப்படுகின்றன, இதனால் ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் நேரடியாக அருகிலுள்ள அடுக்கில் ஒரு இடைநிலைக்கு (துளை) மேலே மற்றும் மாற்று அடுக்குகளின் கார்பன் அணுவின் மீது நேரடியாக இருக்கும். 750 ° C (1,400 ° F) இல் அதிக அம்மோனியாவில் போரோன் ட்ரைக்ளோரைடு, பி.சி.எல் _{3 ஐ} வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் அறுகோண போரோன் நைட்ரைடு தயாரிக்கப்படலாம். அறுகோண போரோன் நைட்ரைட்டின் பண்புகள் பொதுவாக கிராஃபைட்டிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. இரண்டும் வழுக்கும் திடப்பொருட்களாக இருக்கும்போது, ​​போரான் நைட்ரைடு நிறமற்றது மற்றும் ஒரு நல்ல இன்சுலேட்டராகும் (கிராஃபைட் கருப்பு மற்றும் மின் கடத்தி), மற்றும் போரோன் நைட்ரைடு கிராஃபைட்டை விட வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் நிலையானது. அறுகோண பி.என் அடிப்படை ஃப்ளோரின், எஃப் ₂ (பி.எஃப் ₃ மற்றும் என் ₂ தயாரிப்புகளை உருவாக்குகிறது), மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஃவுளூரைடு, எச்.எஃப் (என்.எச் ₄ பி.எஃப் _{4 ஐ உருவாக்குகிறது}) ஆகியவற்றுடன் மட்டுமே செயல்படுகிறது. ஒரு கார உலோகம் அல்லது கார முன்னிலையில் அறுகோண பி.என்-ஐ 1,800 ° C (3,300 ° F) க்கு மிக அதிக அழுத்தத்தின் கீழ் (85,000 வளிமண்டலங்கள்; கடல் மட்டத்தில் உள்ள அழுத்தம் ஒரு வளிமண்டலம்) வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் பி.என் இன் வைர (கன) வடிவத்தை தயாரிக்க முடியும். உலோக வினையூக்கி. கார்பனின் ஒத்த வைர வடிவத்தைப் போலவே, கன போரோன் நைட்ரைடு மிகவும் கடினமானது.

சயனோஜென்

சயனோஜென், (சி.என்) ₂, ஒரு நச்சு, நிறமற்ற வாயு ஆகும், இது −21 ° C (−6 ° F) இல் கொதிக்கிறது. ஹைட்ரஜன் சயனைடு (எச்.சி.என்) ஆக்ஸிஜனேற்றத்தால் இதை தயாரிக்க முடியும். ஆக்ஸிஜன் வாயு, O ₂, குளோரின் வாயு, Cl ₂ மற்றும் நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு வாயு, NO ₂ உள்ளிட்ட பல்வேறு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களைப் பயன்படுத்தலாம். NO ₂ பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​NO தயாரிப்பு மறுசுழற்சி செய்யப்பட்டு எதிர்வினை NO ₂ ஐ உருவாக்க மீண்டும் பயன்படுத்தலாம். 2HCN + NO ₂ → (CN) ₂ + NO + H ₂ (CN) ₂ இல் உள்ள OTrace அசுத்தங்கள் அதிக வெப்பநிலையில் (300–500 ° C [600–900 ° F]) பாலிமரைசேஷனை எளிதாக்குவதாகத் தோன்றுகிறது. மாற்று கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன் அணுக்களின் ஆறு-குறிக்கப்பட்ட மோதிரங்களின் பாலிசைக்ளிக் அமைப்பு. சயனோஜென் மூலக்கூறு, N≡C C≡N, நேரியல் மற்றும் எரியக்கூடியது. இது மிகவும் சூடான சுடரை (சுமார் 4,775 ° C [8,627 ° F]) உருவாக்க ஆக்ஸிஜனில் எரிகிறது.