Nitrura de fosfor

Nitrura de fosfor este un compus anorganic cu formula chimică P N. Conținând doar fosfor și azot, această moleculă este clasificată ca o nitrură binară cu o legătură triplă .

A fost primul compus de fosfor descoperit în mediul interstelar. ^[6] Această moleculă a fost detectată și în atmosfera lui Jupiter și Saturn . ^[7]

Structura

Datorită diferenței de electronegativitate (0,4 < Δ χ = 0,9 <1,9) între cele două elemente, legătura este de tip covalent polar și deci cu un procent de legătură ionică. Distanța de legătură în moleculă este de 149,1 µm și corespunde valorii calculate pentru o legătură triplă (150 µm). ^[8]

Forma monomerică există doar la temperaturi mai ridicate. În timp ce forma polimerică este probabil alcătuită din lanțuri lungi, ale căror orientări spațiale sunt foarte diferite. PN formează polimeri incolori. De asemenea, sunt cunoscuți polimerii galbeni până la maronii cu un exces de azot, a cărui stoichiometrie se află între PN și P ₃ N ₅ . ^[9]

Sinteză, experimente și teorie

Fosfor reacționează din nitrură cu alte molecule datorită energiei sale reduse de disociere ( în comparație cu _N2 ) și mici săumoment dedipol electric (pentru _N2 molecule momentul de dipol este 0 D ).

Triphosphorus pentanitride se descompune la 800 ° C în PN și _N2 . ^[8]

{\ce {P3N5 -> N2 + 3 PN}}

{\ displaystyle {\ ce {P3N5 -> N2 + 3 PN}}}

{\ displaystyle {\ ce {P3N5 -> N2 + 3 PN}}}

Monomerul PN este metastabil suferind o disproporție în P ₂ și N ₂ :

{\ce {2 PN -> N2 + P2 + 196 kJ}}

{\ displaystyle {\ ce {2 PN -> N2 + P2 + 196 kJ}}}

{\ displaystyle {\ ce {2 PN -> N2 + P2 + 196 kJ}}}

Au fost efectuate mai multe reacții în laborator, printre care raportăm următoarele două: ^[10] ^[11]

{\ce {P + *N3 -> N2 + PN}}

{\ displaystyle {\ ce {P + * N3 -> N2 + PN}}}

{\ displaystyle {\ ce {P + * N3 -> N2 + PN}}}

{\ce {P + NO -> PN + O*}}

{\ displaystyle {\ ce {P + NO -> PN + O *}}}

{\ displaystyle {\ ce {P + NO -> PN + O *}}}

Mai mult, recent a fost realizat un amplu studiu de referință asupra proprietăților structurale, electronice și spectrale, conform HF , DFT și, de asemenea, tehnicii CCSD . ^[12]

Notă

^(EN) Nomenclatura chimiei anorganice (Recomandările IUPAC 2005). 6ed, Cambridge (Marea Britanie), RSC / IUPAC (2005). ISBN 0-85404-438-8 . Versiune electronica.
^ (EN) Compus PubChem, Nitrură de fosfor - Rezumat compus , pe pubchem.ncbi.nlm.nih.gov, Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie, 8 august 2005. Accesat pe 3 martie 2020.
^ (EN) Comisia IUPAC pentru abundențe izotopice și greutăți atomice. , Greutățile atomice ale elementelor 2017 , la Universitatea Queen Mary din Londra .
^ ^A ^b (EN) Chase, MW, Jr., NIST-JANAF Themochemical Tables 4 ° și , în J. Phys. Chem. Ref. Data , Monografii 9, 1998, pp. 1-1951.
^ ^a ^b ( EN ) Această substanță nu a fost încă clasificată ca fiind periculoasă sau nu există o sursă fiabilă și de încredere.
^ (EN) Turner BE; John Bally, Detecția PN interstelar - Primul compus de fosfor identificat în mediul interstelar , în Astrophys. J. , voi. 321, n. 1, 1987, pp. L75-L79, Bibcode : 1987ApJ ... 321L..75T , DOI : 10.1086 / 185009 .
^ (EN) Viana Rommel B.; Priseno SS Pereira, Un studiu chimic cuantic privind formarea mononitridei de fosfor , în Chem. Fizic. , vol. 363, nr. 1-3, 2009, pp. 46-58, Bibcode : 2009CP .... 363 ... 49V , DOI : 10.1016 / j.chemphys.2009.07.008 .
^ ^a ^b ( EN ) AF Holleman E. Wiberg , Chimie anorganică , editat de N. Wiberg, tradus de M. Eagleson și W. Brewer, San Diego / Berlin, Academic Press / De Gruyter , 2001, ISBN 0-12- 352651 -5 .
^ ( DE ) Meyer, RJ, Phosphor: Teil C. Die Verbindungen des Phosphors , în Gmelin Handbook of Anorganic and Organometallic Chemistry , ediția a VIII-a, Berlin, Heidelberg , Springer , 2013, ISBN 9783662115510 .
^ (EN) Henshaw, TL; MacDonald, MA; Stedman, DH; Coombe, RD, Reacția P (4Su) + N3 (2πg): Generarea chimică a unei noi stări metastabile de PN , în J. Phys. Chem. , vol. 91, nr. 11, 1987, pp. 2838-2842, DOI : 10.1021 / j100295a037 .
^ (EN) Clyne, Michael AA; Ono, Yoko, Studii cinetice ale atomului de fosfor în stare de bază , în J. Chem. Soc. , Vol. 78, nr. 8, 1982, pp. 1149-1164, DOI : 10.1039 / F29827801149 .
^ (EN) Kupka, Teobald; Leszczyńska, Małgorzata; Ejsmont, Krzysztof; Mnich, Adrianna; Broda, Małgorzata; Thangavel, Karthick; Kaminský, Jakub, Mononitridă de fosfor: Un caz dificil pentru teorie , în Int. J. Quantum Chem. , vol. 119, nr. 24, 2019, DOI : 10.1002 / qua . 26032 .

Elemente conexe

Pentanitridă de trifosfor

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre azotura de fosfor

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[iupac2005-1] (EN) Nomenclatura chimiei anorganice (Recomandările IUPAC 2005). 6ed, Cambridge (Marea Britanie), RSC / IUPAC (2005). ISBN 0-85404-438-8 . Versiune electronica.

[PubChem-2] (EN) Compus PubChem, Nitrură de fosfor - Rezumat compus , pe pubchem.ncbi.nlm.nih.gov, Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie, 8 august 2005. Accesat pe 3 martie 2020.

[ciaaw-3] (EN) Comisia IUPAC pentru abundențe izotopice și greutăți atomice. , Greutățile atomice ale elementelor 2017 , la Universitatea Queen Mary din Londra .

[chase-4] A ^b (EN) Chase, MW, Jr., NIST-JANAF Themochemical Tables 4 ° și , în J. Phys. Chem. Ref. Data , Monografii 9, 1998, pp. 1-1951.

[classe-5] ( EN ) Această substanță nu a fost încă clasificată ca fiind periculoasă sau nu există o sursă fiabilă și de încredere.

[6] (EN) Turner BE; John Bally, Detecția PN interstelar - Primul compus de fosfor identificat în mediul interstelar , în Astrophys. J. , voi. 321, n. 1, 1987, pp. L75-L79, Bibcode : 1987ApJ ... 321L..75T , DOI : 10.1086 / 185009 .

[7] (EN) Viana Rommel B.; Priseno SS Pereira, Un studiu chimic cuantic privind formarea mononitridei de fosfor , în Chem. Fizic. , vol. 363, nr. 1-3, 2009, pp. 46-58, Bibcode : 2009CP .... 363 ... 49V , DOI : 10.1016 / j.chemphys.2009.07.008 .

[HoWi-8] ( EN ) AF Holleman E. Wiberg , Chimie anorganică , editat de N. Wiberg, tradus de M. Eagleson și W. Brewer, San Diego / Berlin, Academic Press / De Gruyter , 2001, ISBN 0-12- 352651 -5 .

[9] ( DE ) Meyer, RJ, Phosphor: Teil C. Die Verbindungen des Phosphors , în Gmelin Handbook of Anorganic and Organometallic Chemistry , ediția a VIII-a, Berlin, Heidelberg , Springer , 2013, ISBN 9783662115510 .

[10] (EN) Henshaw, TL; MacDonald, MA; Stedman, DH; Coombe, RD, Reacția P (4Su) + N3 (2πg): Generarea chimică a unei noi stări metastabile de PN , în J. Phys. Chem. , vol. 91, nr. 11, 1987, pp. 2838-2842, DOI : 10.1021 / j100295a037 .

[11] (EN) Clyne, Michael AA; Ono, Yoko, Studii cinetice ale atomului de fosfor în stare de bază , în J. Chem. Soc. , Vol. 78, nr. 8, 1982, pp. 1149-1164, DOI : 10.1039 / F29827801149 .

[12] (EN) Kupka, Teobald; Leszczyńska, Małgorzata; Ejsmont, Krzysztof; Mnich, Adrianna; Broda, Małgorzata; Thangavel, Karthick; Kaminský, Jakub, Mononitridă de fosfor: Un caz dificil pentru teorie , în Int. J. Quantum Chem. , vol. 119, nr. 24, 2019, DOI : 10.1002 / qua . 26032 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

V · D · M Compuși ai fosforului
Cu elemente HNOS	PH ₃ · PN · P ₃ N ₅ · P ₂ O ₃ · P ₂ O ₄ · P ₂ O ₅ · P ₄ S ₃ · P ₄ S ₁₀
Halogenuri	PBr ₃ · PBr ₅ · PCl ₃ · PCl ₅ · PF ₃ · PF ₅ · PI ₃ · InP
Fosfide	AlP · Ca ₃ P ₂ · Zn ₃ P ₂ · CuP ₂ · HFP · FeP · Fe ₃ P · BP · YP