Nitruro de zinc

El nitruro de zinc (Zn₃N₂) es un compuesto inorgánico de zinc y nitrógeno, generalmente obtenido como cristales de color gris (azul). Es un semiconductor. En forma pura, tiene la estructura anti- bixbyita.

Propiedades químicas

El nitruro de zinc puede obtenerse descomponiendo térmicamente la zincamida (diamina de zinc)^[2]​ en un medio anaeróbico, a temperaturas superiores a 200 °C. El subproducto de la reacción es el amoníaco.^[3]​

3Zn(NH₂)₂ → Zn₃N₂ 4NH₃

También se puede formar calentando zinc a 600 °C en una corriente de amoníaco; el subproducto es gas hidrógeno.^[4]​^[5]​

3Zn 2NH₃ → Zn₃N₂ 3H₂

La descomposición del nitruro de zinc en los elementos a la misma temperatura es una reacción competidora.^[6]​ A 700 °C se descompone el nitruro de zinc.^[7]​ También se ha fabricado produciendo una descarga eléctrica entre electrodos de zinc en una atmósfera de nitrógeno.^[6]​^[8]​ Las películas finas se han producido por deposición química en fase vapor de bis(bis(trimetilsilil)amido]cinc con gas amoniaco sobre sílice o alúmina recubierta de ZnO a una temperatura de 275 a 410 °C.^[9]​

La estructura cristalina es anti-isomorfa con óxido de manganeso (III)( bixbyita ).^[10]​^[8]​ El calor de formación es c. 24 kilocalorías (100,5 kJ) por mol.^[8]​ Es un semiconductor con una banda prohibida reportada de c. 3,2 eV,^[11]​ sin embargo, una película delgada de nitruro de zinc preparada por electrólisis de una mezcla de sales fundidas que contenían Li₃N con un electrodo de zinc mostró una banda prohibida de 1,01 eV.^[12]​

El nitruro de zinc reacciona violentamente con el agua para formar amoníaco y óxido de zinc.^[2]​^[3]​

Zn₃N₂ 3H₂O → 3ZnO 2NH₃

El nitruro de zinc reacciona con el litio (producido en una célula electroquímica) por inserción. La reacción inicial es la conversión irreversible en LiZn en una matriz de beta-Li3N. A continuación, estos productos pueden convertirse reversible y electroquímicamente en LiZnN y Zn metálico.^[13]​^[14]​

Véase también

• Nitruro
• Nitrato de zinc

Referencias

Otras lecturas

• Futsuhara, M.; Yoshioka, K.; Takai, O. (1998). «Structural, electrical and optical properties of zinc nitride thin films prepared by reactive RF magnetron sputtering». Thin Solid Films 322 (1): 274-281. Bibcode:1998TSF...322..274F. doi:10.1016/S0040-6090(97)00910-3. 
• Lyutaya, M. D.; Bakuta, S. A. (1980). «Synthesis of the nitrides of Group II elements». Powder Metallurgy and Metal Ceramics 19 (2): 118-122. doi:10.1007/BF00792038. 
• Wu, P.; Tiedje, T. (2016). «Molecular beam epitaxy growth and optical properties of single crystal Zn3N2 films». Semiconductor Science and Technology 31 (10): 1-4. Bibcode:2016SeScT..31jLT01W. doi:10.1088/0268-1242/31/10/10LT01. 

Enlaces externos

• Hoja de datos de seguridad de materiales de GFS Chemicals