Chroom(III)nitried

Chroom(III)nitried of chroommononitried is 'n verbinding van chroom in sy +3 oksidasietoestand met stikstof. Dit het die chemiese formule CrN. Daar is ook ander chroomnitriede soos Cr₂N

Eienskappe

Algemeen
Naam	Chroom(III)nitried
Struktuurformule van
Chemiese formule	TiN
Molêre massa	66,003 [g/mol]
CAS-nommer	24094-93-7
Voorkoms	swart vastestof
Reuk	reukloos
Fasegedrag
Fase	>277K
Selkonstantes	414,4 pm
Ruimtegroep	Fm3m
Nommer	225
Strukturbericht	B1
Fase	<277K
Ruimtegroep	Pnma
Nommer	62
Smeltpunt	> 1800 °C
Kookpunt
Digtheid	5,9 [g/cm3]
Oplosbaarheid	onoplosbaar
Cp(s)	52,22 [J/molK] @ 298K
Sɵf(s)	37,72[J/molK] @ 298K
Suur-basis eienskappe
pKa
Veiligheid
Flitspunt
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.
Portaal Chemie

Kristalstruktuur

Chroom(III)nitried kristalliseer in die haliet-struktuur, B1 in die strukturbericht-klassifikasie.

Die nitried is paramagneties, maar dit ondergaan 'n faseoorgang van eerste orde onder 277K na 'n ortorombiese struktuur (ruimtegroep Pnma) wat antiferromagnetiese eienskappe het.

Chemiese eienskappe

Die verbinding word gewoonlik vervaardig deur ammonolise van 'n geskikte chroomhoudende verbinding onder verhitting in 'n stroom van ammoniakgas. Daar is egter alternatiewe vir hierdie nitridering, soos die gebruik van 'n plasmaproses by atmosferiese druk met behulp van mikrogolwe en 'n gerigte gasstroom van stikstof of 'n mengsel van stikstof en waterstof. Die temperature op die teikenmateriaal wissel van 1183 to 1281 °C

Indien suurstof ook die teiken kan bereik kan ook chroom(III)oksied Cr₂O₃ neergelê word. Die omskakeling van die nitried na die oksied kan termodinamies beskryf word as:

$2CrN+1,5O_{2}\rightleftarrows Cr_{2}O_{3}+N_{2}$

$\Delta G=\Delta G^{\ominus }+RTln(pN_{2}*pO_{2}^{-3/2})$

$\Delta G^{\ominus }=904,474+0,107T[kJ/mol]$

Die dichroomnitriedfase Cr₂N kan deur ontbinding teen hoër temperature verkry word:

$4CrN\rightleftarrows 2Cr_{2}N+N_{2}$

$\Delta G=(212,420-0,1568T)+RTln(pN_{2})[kJ/mole]$

Fisiese eienskappe

Chroom(III)nitried het 'n hoë chemiese, termiese, en meganiese stabiliteit en word dikwels as bedekkings gebruik om die eienskappe van metale te verbeter. (Sien: nitridering).

Bo 277K is dit 'n halfgeleier wat belangstelling gewek het weens sy termoëlektriese eienskappe. Dit het:

1. 'n taamlik hoë elektriese geleibaarheid σ.
2. 'n hoë Seebeck-koëffisiënt α
3. 'n in vergelyking met ander oorgangsmetaalnitriede anomaal lae termiese geleidingsvermoë κ van 2–4 W/mK .

Gewoonlik is die termiese en die elektriese geleibaarheid gekoppel en dit het die gebruik van termoëlektriese toestelle altyd beperk. Stockem et al. het getoon dat dit in CrN anders is: die lae termiese geleidingsvermoë word deur spin-rooster koppeling veroorsaak. Dit verkort die lewensduur van die fonone. Die termoëlektriese doeltreffendheid zT word hierdeur bevoordeel:

$zT={\frac {\alpha ^{2}\sigma }{\kappa }}T$