Magnesiumnitrid

Kristallstruktur
	Kristallstruktur von Magnesiumnitrid
	Vorlage:Farbe N3− 0 Vorlage:Farbe Mg2+
Allgemeines
Name	Magnesiumnitrid
Verhältnisformel	Mg3N2
Kurzbeschreibung	grüner Feststoff<ref name="GESTIS"/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	235-022-1
ECHA-InfoCard	100.031.826
PubChem	16212682
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
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Eigenschaften
Molare Masse	100,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,71 g·cm−3<ref name="GESTIS"/>
Schmelzpunkt	800 °C (Zersetzung)<ref name="GESTIS"/>
Löslichkeit	reagiert mit Wasser<ref name="GESTIS"/>
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 228‐315‐319‐335
	P: 210‐280‐302+352‐304+340‐312‐332+313‐337+313<ref name="GESTIS"/>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Magnesiumnitrid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Magnesium und Stickstoff. Es besitzt die Formel Mg₃N₂ und gehört zur Stoffgruppe der Nitride.

Geschichte[Bearbeiten]

Magnesiumnitrid wurde im Jahr 1862 erstmals von den deutschen Chemikern Friedrich Briegleb und Johann Georg Anton Geuther hergestellt und beschrieben.<ref name="Geuther">F. Briegleb, J. G. A. Geuther: Ueber das Stickstoffmagnesium und die Affinitäten des Stickgases zu Metallen. In: Ann. Chem. Pharm. 123, 1862, S. 228.</ref><ref name="Soukup_anorg">Rolf Werner Soukup: Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen. Version 2020, S. 93 pdf.</ref>

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Es entsteht als gelber Feststoff zum Beispiel beim Erhitzen von metallischem Magnesium auf ca. 300 °C unter Stickstoffatmosphäre.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 911.</ref>

<math>\mathrm{3 \ Mg + \ N_2 \longrightarrow \ Mg_3N_2}</math>

Diese Reaktion verläuft mit −462,8 kJ·mol⁻¹ aus der festen Phase bzw. mit −479,6 kJ·mol⁻¹ aus der flüssigen Phase stark exotherm.<ref name="Chunmiao">Yuan Chunmiao, Yu Lifu, Li Chang, Li Gang, Zhong Shengjun: Thermal analysis of magnesium reactions with nitrogen/oxygen gas mixtures in J. Hazard. Mat. 260 (2013) 707–714, doi:10.1016/j.jhazmat.2013.06.047.</ref>

Ebenfalls möglich ist die Herstellung durch Reaktion von Magnesium und Ammoniak.<ref name="brauer" />

<math>\mathrm{3 \ Mg + 2 \ NH_3 \longrightarrow Mg_3N_2 + 3 \ H_2}</math>

Bei der Verbrennung von Magnesiummetall an Luft entsteht es neben Magnesiumoxid (MgO) und lässt dieses gelblich erscheinen.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Magnesiumnitrid ist ein grünlichgelbes bis gelborange gefärbtes, lockeres Pulver. Es kristallisiert im kubischen Anti-Bixbyit Strukturtyp (a = 9,95 Å) und ist damit ein Typ-C Sesquioxid.<ref>D. E. Partin, D. J. Williams, M. O'Keeffe: The Crystal Structures of Mg₃N₂ and Zn₃N₂. In: Journal of Solid State Chemistry. Band 132, Nr. 1, 1. August 1997, S. 56–59, doi:10.1006/jssc.1997.7407. </ref><ref>Linus Pauling, M. D. Shappell: 8. The Crystal Structure of Bixbyite and the C-Modification of the Sesquioxides. In: Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials. Band 75, Nr. 1, 1. Dezember 1930, S. 128–142, doi:10.1515/zkri-1930-0109. </ref> Mit Wasser hydrolysiert Magnesiumnitrid zu Magnesiumhydroxid und Ammoniak.<ref name="brauer" />

<math>\mathrm{Mg_3N_2 + 6 \ H_2O \longrightarrow 3 \ Mg(OH)_2 + 2 \ NH_3}</math>

Die Verbindung ist leicht brennbar und neigt im aufgewirbelten Zustand zur Staubexplosion.<ref name="Roth_Weller CD-ROM">L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Magnesiumnitrid, CD-ROM Ausgabe 12/2025, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4 .</ref>

Verwendung[Bearbeiten]

Im historischen Serpek-Verfahren wurde die Hydrolyse (neben der Hydrolyse von Aluminiumnitrid) zur Ammoniaksynthese eingesetzt (siehe Haber-Bosch-Verfahren).

Einzelnachweise[Bearbeiten]