Nitrid

Die Klassifizierung einer so vielfältigen Gruppe von Verbindungen ist etwas willkürlich. Verbindungen, bei denen Stickstoff nicht die Oxidationsstufe -3 zugeordnet ist, sind nicht enthalten, wie z. B. Stickstofftrichlorid, bei dem die Oxidationsstufe +3 ist; ebenso wenig Ammoniak und seine vielen organischen Derivate.

Nitride der s-Block-Elemente

Nur ein Alkalimetallnitrid ist stabil, das purpurrote Lithiumnitrid (Li3N), das sich bildet, wenn Lithium in einer N2-Atmosphäre verbrennt. Natriumnitrid ist zwar erzeugt worden, bleibt aber eine Laborkuriosität. Die Nitride der Erdalkalimetalle mit der Formel M3N2 sind hingegen zahlreich. Beispiele sind Be3N2, Mg3N2, Ca3N2 und Sr3N2. Die Nitride der elektropositiven Metalle (u. a. Li, Zn und die Erdalkalimetalle) hydrolysieren leicht bei Kontakt mit Wasser, einschließlich der Feuchtigkeit in der Luft:

Mg3N2 + 6 H2O → 3 Mg(OH)2 + 2 NH3

Nitride der p-Block-Elemente

Bornitrid existiert in mehreren Formen (Polymorphen). Auch Nitride des Siliciums und des Phosphors sind bekannt, aber nur ersteres ist kommerziell wichtig. Die Nitride von Aluminium, Gallium und Indium nehmen eine diamantartige Wurtzitstruktur an, bei der jedes Atom tetraedrische Plätze besetzt. Zum Beispiel hat in Aluminiumnitrid jedes Aluminiumatom vier benachbarte Stickstoffatome an den Ecken eines Tetraeders und in ähnlicher Weise hat jedes Stickstoffatom vier benachbarte Aluminiumatome an den Ecken eines Tetraeders. Diese Struktur ähnelt dem hexagonalen Diamant (Lonsdaleit), bei dem jedes Kohlenstoffatom einen Tetraederplatz besetzt (allerdings unterscheidet sich Wurtzit von Sphalerit und Diamant durch die relative Ausrichtung der Tetraeder). Thallium(I)-Nitrid, Tl3N, ist bekannt, Thallium(III)-Nitrid, TlN, jedoch nicht.

ÜbergangsmetallnitrideBearbeiten

Für die Metalle der Gruppe 3 sind sowohl ScN als auch YN bekannt. Die Übergangsmetalle der Gruppen 4, 5 und 6 (die Titan-, Vanadium- und Chromgruppe) bilden alle Nitride. Sie sind hitzebeständig, haben einen hohen Schmelzpunkt und sind chemisch stabil. Repräsentativ ist Titannitrid. Manchmal werden diese Materialien als „interstitielle Nitride“ bezeichnet.

Nitride der Übergangsmetalle der Gruppe 7 und 8 zersetzen sich leicht. Zum Beispiel zersetzt sich Eisennitrid, Fe2N, bei 200 °C. Platin-Nitrid und Osmium-Nitrid können N2-Einheiten enthalten und sollten als solche nicht als Nitride bezeichnet werden.

Nitride der schwereren Mitglieder aus Gruppe 11 und 12 sind weniger stabil als Kupfernitrid, Cu3N und Zn3N2: Trockenes Silbernitrid (Ag3N) ist ein Kontaktsprengstoff, der schon bei der geringsten Berührung, selbst bei einem fallenden Wassertropfen, detonieren kann.

MolekülnitrideBearbeiten

S4N4 ist ein prototypisches binäres Molekülnitrid.

Viele Metalle bilden molekulare Nitrido-Komplexe, wie im Fachartikel besprochen. Auch die Hauptgruppenelemente bilden einige molekulare Nitride. Cyanogen ((CN)2) und Tetraschwefeltetranitrid (S4N4) sind seltene Beispiele für ein molekulares binäres (ein Element außer Stickstoff enthaltendes) Nitrid. Sie lösen sich in unpolaren Lösungsmitteln. Beide unterliegen der Polymerisation. S4N4 ist ebenfalls instabil in Bezug auf die Elemente, aber weniger als das isostrukturelle Se4N4. Das Erhitzen von S4N4 ergibt ein Polymer, und eine Vielzahl von molekularen Schwefelnitrid-Anionen und -Kationen sind ebenfalls bekannt.

Verwandt mit, aber verschieden von Nitrid ist Pernitrid, N2-