Нитридогерманат
Нитридогерманаты , представляют собой химические соединения, содержащие атомы германия связанные с азотом . Самый простой анион – GeN 4. 8− , но они часто конденсируются с удалением азота.
Нитридогерманаты могут образовывать немало структур. Германий может находиться в трех различных степенях окисления. В степени окисления +2 находится [Ge II № 2 ] 4− который имеет форму бумеранга. Наиболее распространенным является состояние +4 с [Ge IV № 3 ] 5− представляет собой плоскую трехконечную звезду, а [Ge IV № 4 ] 8− как тетраэдры. Конденсация тетраэдров дает [Ge 2 IV № 6 ] 10− . Состояние +3 встречается редко и представлено [Ge III 2 Н 6 ] 12− с ковалентной связью между двумя атомами германия. [1] Некоторые соединения также содержат германий в отрицательных степенях окисления -2 и -4, поэтому их также можно считать германидами.
Синтез
[ редактировать ]Восстановленные соединения можно получить, используя флюс расплавленного натрия. Азот можно ввести с помощью азида натрия . Щелочноземельные элементы повышают растворимость азота в расплавленном натрии. Контейнеры могут быть изготовлены из герметичных трубок из ниобия или тантала. Натрий можно испарить путем нагревания до температуры более 300°C в вакууме. [2]
Характеристики
[ редактировать ]Нитридогерманаты нестабильны на воздухе, так как реагируют с водяным паром с образованием аммиака.
Связанный
[ редактировать ]Нитридогерманаты относятся к категории нитридотетралатов или, в более общем смысле, нитридометаллатов, пниктидов тетрелов или пниктидометаллатов. Родственные соединения включают нитридосиликаты и редкие нитридостанты . Варьируя пниктоген, выделяют также фосфидогерманаты . Другими подобными соединениями являются нитридогаллаты и нитридоманганаты .
Подтипы можно назвать нитридоалюмогерманатами или нитридомагнизогерманатами, если они содержат алюминий или магний.
Список
[ редактировать ]имя | формула | формула
масса |
кристалл
система |
космос
группа |
элементарная ячейка ох | объем | плотность | комментарии | ссылка |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
α-Ge 3 N 4 | |||||||||
фенакитная фаза нитрида германия | β -Ge 3 N 4 | ||||||||
шпинель, нитрид германия | γ -Ge 3 N 4 | Фд 3 м | а 8,2125 Å б 8,2125 Å в 8,2125 | [3] | |||||
Са 2 Ген 2 | четырехугольный | Р 4 2 / мбк | а = 11.2004, с = 5,0482, Z = 8 | черный | [2] [4] | ||||
Са 4 Ген 4 | моноклинический | П 2 1 / с | а = 9,2823, б = 6,0429, с = 11,1612, β = 116,498°, Z = 4 | апельсин | [2] | ||||
пентакальция нитриддигерманат | Са 5 [Ge 2 N 6 ] | С 2/ с | а 9,836 б 6,0519 в 12,757 б 100,2° | бесцветный | [5] [6] | ||||
Са 6 [Ge 2 N 6 ] | тригональный | Р 3 | а=9,2078 с=9,2679 | 680.5 | 3.439 | серый; запрещенная зона 1,1 эВ | [1] | ||
Са 7 [GeN 6 ] | орторомбический | Pbcn | а = 10,826, б = 6,194, в = 13,121 Z=4 | 879.8 | 3.301 | желтый с буквой N 3− | [7] | ||
Ca 0,8 Li 0,2 Al 0,8 Ge 1,2 N 3 | а = 9,9822, б = 5,7763, с = 5,1484, Z = 4 | [8] | |||||||
Li 4 Ca 13 Ge 6 N 18 | моноклинический | С 2/ с | а = 12,328 б = 12,662 в = 14,711 б = 108,688° | 2175.2 | 3.776 | прозрачный | [9] | ||
Mg 5 Ca 2 GeN 6 | П 6 3 / ммц | а = 3,453, с = 17,51 | 180.8 | [2] [10] | |||||
Mg 5 Ca 4 Ge 3 N 10 | моноклинический | С 2/ м | а = 11,269, б = 3,327, с = 8,008, β = 109,80° Z=4 | 282.4 | бесцветный; слоистый | [2] [11] | |||
ZnGeN 2 | |||||||||
стронций галлий германий субнитирид | старший 2 ГеГаН | моноклинический | П 2 1 / с | a=6,885 b=4,0432 c=8,680 β =108,454 Z=2 | 229.21 | 4.804 | черный глянцевый | [12] | |
Li3Ca4 Ca4 ( Ga3Ge ) N8 | [13] | ||||||||
α-Sr 2 [GeN 2 ] | 275.85 | четырехугольный | Р 4 2 / мбк | а=11,773 с=5,409 Z=8 | 749.7 | черный | [1] [14] | ||
β -Sr 2 [GeN 2 ] | 275.85 | орторомбический | Кмак | а=5,441 б=11,377 в=12,229 Z=8 | 756.9 | 4.841 | черный с синим отливом | [14] [15] | |
Ср 3 Гэ 2 Н 2 | 436.1 | моноклинический | Р 2 1 / м | а = 9,032, б = 3,883, с = 9,648, β = 112,42°, Z=2 | 312.9 | 4.630 | темно-сине-серый | [16] | |
Ср 4 [ГеН 4 ] | моноклинический | П 2 1 / с | а = 9,7923, б = 6,3990, с = 11,6924 β = 115,966° | темно-красный | [17] | ||||
Ср 5 [Ge 2 N 6 ] | 667.36 | моноклинический | С 2/ с | а = 10,408, б = 6,521, с = 13,565, β = 100,29° Z = 4 | 905.8 | 4.893 | желтый/оранжевый | [1] [5] | |
Ср 7 [ГеН 6 ] | орторомбический | Pbcn | а = 11,526, б = 6,587, в = 13,836 Z=4 | 1050.5 | 4.869 | красный с буквой Н 3− ; Старший в 4-кратной координации | [1] [7] | ||
Ср 6 [Ge 2 N 6 ] | тригональный | Р 3 | а=9,6655 с=9,6655 | 790.91 | 4.755 | черный; запрещенная зона 0,2 эВ | [1] | ||
Sr 8 Ge 2 [GeN 4 ] | моноклинический | Копия | а = 10,1117, б = 17,1073, с = 10,0473, β = 115,966° | черный | [17] | ||||
пентастронция нитриддигерманат | Ср 6 Гэ 5 Н 2 | 916.69 | орторомбический | Пммм | а = 4,0007, б = 17,954, в = 9,089 Z=2 | 652.8 | 4.663 | черный; неустойчив в воздухе | [18] |
Нитрид стронция-германия | Ср 11 Гэ 4 Н 6 | 1338.24 | четырехугольный | П 4 НБМ | а=7,278 с=18,681 Z=2 | 989.5 | 4.491 | черный; содержит Ge 4− | [19] |
Ср 17 Гэ 6 Н 14 | триклиника | PП1 | а = 7,5392, б = 9,7502, с = 11,6761, α = 103,308°, β = 94,651°, γ = 110,248° | черный; содержит Ge 4− | [17] | ||||
Ли 4 Ср 3 Ge 2 N 6 | моноклинический | С 2/ м | а=6,1398, b=10,021, c=6,3130, β=91,279°, Z=2 | [20] | |||||
Мг 3 СрГеН 4 | четырехугольный | я 4/ м | а = 8,316, с = 3,398, Z = 2 | [2] [21] | |||||
МгСр 3 Ген 4 | орторомбический | Пнна | а =5,939, б =10,320, в =9,618, Z =6 | желтый | [2] [22] [15] | ||||
Ba3Ge2NBa3Ge2N2 | моноклинический | Р 2 1 / м | а = 9,61196, б = 4,0466, с = 10,1337 β = 113,55° Z=2 | 361.61 | 5.375 | металлический; содержит Ge 2− | [23] | ||
Ба 6 Ge 5 N 2 | 1215.01 | орторомбический | Пммм | а = 4,1620, б = 18,841, с = 9,6116 Z=2 | 753.7 | 5.354 | черный; неустойчив в воздухе | [18] | |
Ба 9 Ge 3 N 10 | ромбоэдрический | Р 3 с | а=7,9399 с=17,282 Z=2 | 943.53 | 5.610 | черный | [24] | ||
МгБа 3 Ген 4 | орторомбический | Пнма | а=6,159 б=10,558 в=10,048 Z=4 | 653.4 | 5.743 | желтый | [2] [25] | ||
Мг 3 БаГеН 4 | четырехугольный | я 4/ м | а = 8,392, с = 3,4813, Z = 2 | [26] | |||||
субнитрид бария, галлия, германия | Ба 2 ГеГаН | моноклинический | П 2 1 / с | а 7,249 б 4,21 в 9,314 б 108,87° | черный глянцевый | [27] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Линк, Лукас; Патхак, Маниша; Ях, Франциска; Кожель, Примоз; Ормечи, Алим; Хён, Питер; Ньева, Райнер (29 марта 2021 г.). «Восстановленные нитридогерманаты(III) Ca 6 [Ge 2 N 6 ] и Sr 6 [Ge 2 N 6 ] со связями Ge-Ge» . Angewandte Chemie, международное издание . 60 (14): 7691–7696. дои : 10.1002/anie.202017270 . ISSN 1433-7851 . ПМК 8048604 . ПМИД 33524200 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Ямане, Хисанори; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (сентябрь 2018 г.). «Синтез нитридов натриевым флюсом» . Прогресс в химии твердого тела . 51 : 27–40. doi : 10.1016/j.progsolidstchem.2017.08.002 . S2CID 103557737 .
- ^ Лейненвебер, К.; О'Киф, М.; Сомаязулу, М.; Юбер, Х.; Макмиллан, ПФ; Вольф, GH (1999). «Синтез и уточнение структуры шпинели γ-Ge3N4» . Химия – Европейский журнал . 5 (10): 3076–3078. doi : 10.1002/(SICI)1521-3765(19991001)5:10<3076::AID-CHEM3076>3.0.CO;2-D . ISSN 1521-3765 .
- ^ Кларк, С.Дж.; ДиСальво, Ф.Дж. (1 июня 2000 г.). «Новые нитриды кальция и германия: Ca 2 GeN 2 , Ca 4 GeN 4 и Ca 5 Ge 2 N 6 » . Неорганическая химия . 39 (12): 2631–2634. дои : 10.1021/ic991427d . ISSN 0020-1669 . ПМИД 11197019 .
- ^ Jump up to: а б Юнгнатал, Себастьян К.; Оклер, Оливер; Шник, Вольфганг (июль 2008 г.). «Sr5Ge2N6 - нитридогерманат с двойными тетраэдрами, имеющими общие ребра» . Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 634 (8): 1309–1311. дои : 10.1002/zaac.200800049 .
- ^ Оттингер, Фрэнк; Неспер, Рейнхард (июль 2005 г.). «Синтез и кристаллическая структура нитридосиликатов Ca5[Si2N6] и Ca7[NbSi2N9]» . Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 631 (9): 1597–1602. дои : 10.1002/zaac.200500094 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Jump up to: а б Юнггебурт, Себастьян К.; Оклер, Оливер; Йохрендт, Дирк; Шник, Вольфганг (15 декабря 2008 г.). «Нитридогерманат-нитриды Sr 7 [GeN 4 ]N 2 и Ca 7 [GeN 4 ]N 2 : синтез с использованием расплавов натрия, кристаллическая структура и расчеты по теории функциональной плотности» (PDF) . Неорганическая химия . 47 (24): 12018–12023. дои : 10.1021/ic801562c . ISSN 0020-1669 . ПМИД 19006293 .
- ^ Хойслер, Йонас; Айзенбургер, Люсьен; Оклер, Оливер; Шник, Вольфганг (14 февраля 2018 г.). «Аммонотермический синтез и кристаллическая структура нитридоалюмогерманата Ca 1- x Li x Al 1- x Ge 1+ x N 3 ( x ≈ 0,2): Аммонотермический синтез и кристаллическая структура нитридоалюмогерманата Ca 1- x Li x Al 1- x Ge 1+ х N 3 ( х ≈ 0,2)" . Европейский журнал неорганической химии . 2018 (6): 759–764. дои : 10.1002/ejic.201701314 .
- ^ Пак, Донг-Гон (20 мая 2012 г.). «Синтез и кристаллическая структура нового четвертичного нитрида Li4Ca13Ge6N18» . Бюллетень Корейского химического общества . 33 (5): 1759–1761. дои : 10.5012/BKCS.2012.33.5.1759 .
- ^ Поэсл, Кристина; Шник, Вольфганг (август 2016 г.). «Ca 2 Mg 5 GeN 6 - Слоистый нитридомагнезогерманат: Ca 2 Mg 5 GeN 6 - Слоистый нитридомагнезогерманат» . Журнал неорганической и общей химии . 642 (16): 882–886. дои : 10.1002/zaac.201600200 .
- ^ Поэсл, Кристина; Шник, Вольфганг (17 марта 2017 г.). «Ca 4 Mg 5 Ge 3 N 10 и Sr 2 Mg 3 GaN 4.33: Два Mg-содержащих нитрида и их структурное родство с (Sr,Ba) 2 Si 5 N 8: Ca 4 Mg 5 Ge 3 N 10 и Sr 2 Mg 3 GaN 4.33: Два Mg-содержащих нитрида и их структурное родство с (Sr,Ba) 2 Si 5 N 8" . Европейский журнал неорганической химии . 2017 (11): 1498–1503. дои : 10.1002/ejic.201601532 .
- ^ Пак, Донг-Гон (20 июня 2009 г.). «Синтез и кристаллическая структура нового четвертичного субнитрида Sr2GeGaN» . Бюллетень Корейского химического общества . 30 (6): 1379–1382. дои : 10.5012/BKCS.2009.30.6.1379 .
- ^ Пак, Дон Гон; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (сентябрь 2015 г.). «Синтез и кристаллическая структура нового пятеричного нитрида: Li 3 Ca 4 (Ga 3 Ge)N 8» . Бюллетень Корейского химического общества . 36 (9): 2359–2362. дои : 10.1002/bkcs.10431 .
- ^ Jump up to: а б Беджауи, А.; Буэмаду, А.; Бин-Омран, С. (2 апреля 2016 г.). «Структурные, упругие и термодинамические свойства тетрагональных и ромбических полиморфов Sr 2 GeN 2 : исследование ab initio» . Исследования высокого давления . 36 (2): 198–219. Бибкод : 2016HPR....36..198B . дои : 10.1080/08957959.2016.1167202 . ISSN 0895-7959 . S2CID 101601032 .
- ^ Jump up to: а б Пак, Донг-Гон (20 мая 2005 г.). «Синтез и структура второго полиморфа нитрида стронция-германия: β-Sr2GeN2» . Бюллетень Корейского химического общества . 26 (5): 786–790. дои : 10.5012/BKCS.2005.26.5.786 .
- ^ Кларк, С.Дж.; Ковач, Г.Р.; ДиСальво, Ф.Дж. (январь 1996 г.). «Синтез и структура двух новых нитридов стронция-германия: Sr 3 Ge 2 N 2 и Sr 2 GeN 2» . Неорганическая химия . 35 (24): 7009–7012. дои : 10.1021/ic960518x . ISSN 0020-1669 . PMID 11666880 .
- ^ Jump up to: а б с Линк, Люк; Ньева, Райнер (31 июля 2020 г.). «Разнообразие нитридогерманатов стронция (IV): новые Sr 4 [GeN 4 ], Sr 8 Ge 2 [GeN 4 ] и Sr 17 Ge 2 [GeN 3 ] 2 [GeN 4 ] 2» . Журнал неорганической и общей химии . 646 (14): 1105–1109. дои : 10.1002/zaac.202000008 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Jump up to: а б Пак, Донг-Гон (20 октября 2005 г.). «Синтез и структура Sr6Ge5N2 и Ba6Ge5N2» . Бюллетень Корейского химического общества . 26 (10): 1543–1548. дои : 10.5012/BKCS.2005.26.10.1543 .
- ^ Галь, Золтан А.; Кларк, Саймон Дж. (2005). «Sr 11 Ge 4 N 6 : новый нитрид, состоящий из пластин антиперовскитного типа [GeN 2 Sr 7 ] 4+ и слоев [Sr 4 Ge] 4+, разделенных листами изогнутых ионов [Ge II N 2 ] 4-» . хим. Коммун. (6): 728–730. дои : 10.1039/B413534B . ПМИД 15685318 .
- ^ Пак, Дон Гон; Галь, Золтан А.; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (апрель 2003 г.). «Синтез и структура Li4Sr3Ge2N6: новый четверичный нитрид, содержащий анионы Ge2N610-». Журнал химии твердого тела . 172 (1): 166–170. Бибкод : 2003ЖССЧ.172..166П . дои : 10.1016/S0022-4596(03)00009-4 .
- ^ Пак, Дон Гон; Донг, Юнгван; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (декабрь 2008 г.). «Sr(Mg3Ge)N4 и Sr(Mg2Ga2)N4: Новые изоструктурные Mg-содержащие четвертичные нитриды с нитридометаллатными анионами и в 3D-сетчатой структуре» . Науки о твердом теле . 10 (12): 1846–1852. doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2008.04.001 .
- ^ Пак, Дон Гон; Галь, Золтан А.; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (октябрь 2003 г.). «Sr3GeMgN4: новый четвертичный нитрид, содержащий Mg» . Журнал сплавов и соединений . 360 (1–2): 85–89. дои : 10.1016/S0925-8388(03)00370-0 .
- ^ Ямане, Хисанори; ДиСальво, Фрэнсис Дж. (август 1996 г.). «Нитрид бария-германия Ba3Ge2N2, содержащий анионы x1|Ge2- и GeN24-» . Журнал сплавов и соединений . 241 (1–2): 69–74. дои : 10.1016/0925-8388(96)02326-2 .
- ^ Пак, Донг-Гон (20 декабря 2008 г.). «Ba9Ge3N10: новый тройной нитрид, содержащий изолированные плоские треугольные анионы [GeN3]5-» . Бюллетень Корейского химического общества . 29 (12): 2413–2418. дои : 10.5012/BKCS.2008.29.12.2413 .
- ^ Пак, Донг-Гон (20 января 2011 г.). «Структурное сравнение нового четверичного нитрида Ba3GeMgN4 и его изоструктурного аналога Sr» . Бюллетень Корейского химического общества . 32 (1): 353–355. дои : 10.5012/BKCS.2011.32.1.353 . S2CID 95357597 .
- ^ Поэсл, Кристина; Никлаус, Робин; Шник, Вольфганг (10 мая 2017 г.). «Кристаллическая структура нитридомагнезогерманата Ba[Mg 3 GeN 4 ]:Eu 2+ и теоретические расчеты его электронных свойств: Кристаллическая структура нитридомагнезогерманата Ba[Mg 3 GeN 4 ]:Eu 2+ и теоретические расчеты его электронных свойств» . Европейский журнал неорганической химии . 2017 (18): 2422–2427. дои : 10.1002/ejic.201700096 .
- ^ Кларк, С.Дж.; ДиСальво, Ф.Дж. (август 1997 г.). «Синтез и строение субнитридов Ba2GeGaN и (BaxSr1−x)3Ge2N2; x≈0,7» . Журнал сплавов и соединений . 259 (1–2): 158–162. дои : 10.1016/S0925-8388(97)00095-9 .