Нитрид бериллия

Нитрид бериллия
Общие
Систематическое наименование	Нитрид бериллия
Химическая формула	Be3N2
Эмпирическая формула	Be3N2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твёрдое
Отн. молек. масса	55,04994 а. е. м.
Молярная масса	55,04994 г/моль
Плотность	2,71 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2200 °C
Температура кипения	2240 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	64,642 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-580,458 кДж/моль
Структура
Кристаллическая структура	кубическая

Нитрид бериллия — химическое вещество с формулой Be₃N₂. Представляет собой желтый или желтовато-белый кристаллический порошок, разлагающийся во влажном воздухе.^[1]

Получение и свойства

Нитрид бериллия состоит из двух полиморфных форм:

• α-Be₃N₂ (кубическая сингония, класс симметрии 3m, пространственная группа Ia3(T_h⁷, структурный тип антифлюорита);
• β-Be₃N₂ (гексагональная сингония, класс симметрии 6/mmmm, пространственная группа P6₃/mmc(D_6h⁴), собственный структурный тип).

Нитрид бериллия получают нагреванием порошка металлического бериллия с азотом в бескислородной атмосфере при температуре от 700 до 1400°C:^[1][2]
$\mathsf{3 Be + N_2 \longrightarrow Be_3N_2}$
При этом образуются разнообразные побочные продукты, в том числе азид бериллия и BeN₆.^[1]

Химические свойства

Бериллий нитрида реагирует с минеральными кислотами с образованием соответствующих солей:
$\mathsf{Be_3N_2 + 8 HCl \longrightarrow 3 BeCl_2 + 2 NH_4Cl}$
В растворах щелочей нитрид бериллия энергично растворяется с выделением аммиака и образованием гидроксобериллатов: $\mathsf{Be_3N_2 + 6 NaOH + 6 H_2O \longrightarrow 3 Na_2[Be(OH)_4] + 2 NH_3}$
С холодной водой реагирует медленно, в горячей - быстро гидролизирует с образованием гидроксида бериллия и аммиака:
$\mathsf{Be_3N_2 + 6 H_2O \longrightarrow 3 Be(OH)_2 + 2 NH_3}$
Нитрид бериллия окисляется на воздухе при нагревании до 600°С:
$\mathsf{ 2 Be_3N_2 + 3 O_2 \longrightarrow 6 BeO + 2 N_2}$
Реагирует с нитридом кремния Si₃N₄ в токе аммиака при 1800-1900°С с образованием BeSiN₂:
$\mathsf{Be_3N_2 + Si_3N_4 \longrightarrow 3 BeSiN_2}$
Нитрид бериллия при нагревании в вакууме способен разлагаться на металлический бериллий и газообразный азот: $\mathsf{ Be_3N_2 \longrightarrow 3 Be + N_2}$

Применение

Нитрид бериллия используется в огнеупорной керамике, а также в ядерных реакторах и производстве радиоактивного углерода-14.^[3]

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Wiberg E., Holleman A. F. Inorganic Chemistry. - Elsevier, 2001. - ISBN 0123526515
2. ↑ Химия и технология редких и рассеянных элементов: Учеб. пособие для вузов: Ч. I / Под ред. К. А. Большакова. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1976. - С.176.
3. ↑ Hugh O. P. Handbook of Refractory Carbides and Nitrides: Properties, Characteristics, Processing, and Applications. - William Andrew Inc., 1996. - ISBN 0815513925

Соединения бериллия

Ацетат бериллия (Be(CH₃COO)₂) • Борид бериллия (BeB₂) • Бромид бериллия (BeBr₂) • Гидрид бериллия (BeH₂) • Гидрокарбонат бериллия (Be(HCO₃)₂) • Гидроксид бериллия (Be(OH)₂) • Гидроортофосфат бериллия (BeHPO₄) • Дигидроортофосфат бериллия (Be(H₂PO₄)₂) • Диметилбериллий (Be(CH₃)₂) • Иодид бериллия (BeI₂) • Карбид бериллия (Be₂C) • Карбонат бериллия (BeCO₃) • Нитрат бериллия (Be(NO₃)₂) • Нитрид бериллия (Be₃N₂) • Оксид бериллия (BeO) • Ортосиликат бериллия (Be₂SiO₄) • Пероксид бериллия (BeO₂) • Перхлорат бериллия (Be(ClO₄)₂) • Силицид бериллия (Be₂Si) • Сульфат бериллия (BeSO₄) • Сульфид бериллия (BeS) • Сульфит бериллия (BeSO₃) • Теллурид бериллия (BeTe) • Тетрафторбериллат аммония (NH₄)₂[BeF₄]) • Фосфат бериллия (Be₃(PO₄)₂) • Фторид бериллия (BeF₂) • Хлорид бериллия (BeCl₂) • Цитрат бериллия (BeC₆H₆O₇)