Nitruro

La classificazione di un gruppo così vario di composti è un po’ arbitraria. I composti in cui all’azoto non è assegnato lo stato di ossidazione -3 non sono inclusi, come il tricloruro di azoto dove lo stato di ossidazione è +3; né lo sono l’ammoniaca e i suoi molti derivati organici.

Nitruri degli elementi del blocco sModifica

Solo un nitruro di metalli alcalini è stabile, il nitruro di litio viola-rossastro (Li3N), che si forma quando il litio brucia in un’atmosfera di N2. Il nitruro di sodio è stato generato, ma rimane una curiosità di laboratorio. I nitruri dei metalli alcalino-terrosi con formula M3N2 sono comunque numerosi. Gli esempi includono Be3N2, Mg3N2, Ca3N2, e Sr3N2. I nitruri dei metalli elettropositivi (tra cui Li, Zn, e i metalli alcalini terrosi) si idrolizzano facilmente a contatto con l’acqua, compresa l’umidità dell’aria:

Mg3N2 + 6 H2O → 3 Mg(OH)2 + 2 NH3

Nitruri degli elementi del blocco pEdit

Il nitruro di boro esiste in diverse forme (polimorfi). I nitruri di silicio e fosforo sono anche conosciuti, ma solo il primo è commercialmente importante. I nitruri di alluminio, gallio e indio adottano una struttura wurtzite simile al diamante in cui ogni atomo occupa siti tetraedrici. Per esempio, nel nitruro di alluminio, ogni atomo di alluminio ha quattro atomi di azoto vicini agli angoli di un tetraedro e allo stesso modo ogni atomo di azoto ha quattro atomi di alluminio vicini agli angoli di un tetraedro. Questa struttura è come il diamante esagonale (lonsdaleite) dove ogni atomo di carbonio occupa un sito tetraedrico (tuttavia la wurtzite differisce dalla sfalerite e dal diamante per l’orientamento relativo dei tetraedri). Il nitruro di tallio (I), Tl3N è noto, ma il nitruro di tallio (III), TlN, non lo è.

Nitruri di metalli di transizioneModifica

Per i metalli del gruppo 3, ScN e YN sono entrambi noti. I metalli di transizione del gruppo 4, 5 e 6 (i gruppi titanio, vanadio e cromo) formano tutti nitruri. Sono refrattari, con un alto punto di fusione e sono chimicamente stabili. Il rappresentante è il nitruro di titanio. A volte questi materiali sono chiamati “nitruri interstiziali”.

I nitruri dei metalli di transizione del gruppo 7 e 8 si decompongono facilmente. Per esempio, il nitruro di ferro, Fe2N si decompone a 200 °C. Il nitruro di platino e il nitruro di osmio possono contenere unità N2, e come tali non dovrebbero essere chiamati nitruri.

I nitruri dei membri più pesanti del gruppo 11 e 12 sono meno stabili del nitruro di rame, Cu3N e Zn3N2: il nitruro d’argento secco (Ag3N) è un esplosivo da contatto che può esplodere al minimo tocco, anche una goccia d’acqua in caduta.

Nitruri molecolariModifica

S4N4 è un prototipo di nitruro molecolare binario: Complesso nitrido di metalli di transizione

Molti metalli formano complessi nitrido molecolari, come discusso nell’articolo specializzato. Gli elementi del gruppo principale formano anche alcuni nitruri molecolari. Il cianogeno ((CN)2) e il tetrasulfur tetranitride (S4N4) sono rari esempi di nitruri molecolari binari (contenenti un elemento oltre all’azoto). Si dissolvono in solventi non polari. Entrambi subiscono la polimerizzazione. S4N4 è anche instabile rispetto agli elementi, ma meno che l’isostrutturale Se4N4. Riscaldando S4N4 si ottiene un polimero, e sono noti anche una varietà di anioni e cationi molecolari di nitruro di zolfo.

Relativo ma distinto dal nitruro è il pernitruro, N2-