Triphosphor pentanitride

Hợp chất hóa học

Triphosphor pentanitride (công thức hóa học: P3N5) là một hợp chất vô cơ. Chỉ chứa phosphornitơ, hợp chất này được phân loại là một nitride nhị phân. Tồn tại ở thể rắn, thường có màu trắng.

Triphosphor pentanitride
Mô hình phân tửkhông khung
Danh pháp IUPAC

Triphosphor pentanitride

Tên khác
Nhận dạng
Số CAS

12136-91-3

Số EINECS

235-233-9

Thuộc tính
Công thức phân tử

P3N5

Khối lượng mol

162.955 g/mol

Bề ngoài

Chất rắn màu trắng

Khối lượng riêng

α-P3N5 = 2.77 g/cm³

Điểm nóng chảy

Nhiệt phân ở nhiệt độ trên 850 °C (1.120 K; 1.560 °F)

Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước

Không hòa tan

Các nguy hiểm

Sự tổng hợp

Phosphor nitride có thể được tạo ra từ phản ứng giữa phosphor(V) và các hợp chất nitơ (như amonia và natri azua):

3 PCl5 + 5 NH3 → P3N5 + 15 HCl
3 PCl5 + 15 NaN3 → P3N5 + 15 NaCl + 5 N2

Những phương pháp tương tự cũng từng được dùng để điều chế bo nitride (BN) và silicon nitride (Si3N4);tuy nhiên những sản phẩm tạo ra thường không tinh khiết và vô định hình.[1][2]

Các mẫu tinh thể được sản xuất từ phản ứng giữa amoni chloride (NH4Cl) và hexachlorocyclotriphosphazene ((NPCl2)3)[3], hoặc phosphor pentachloride (PCl5).

(NPCl2)3 + 2 NH4Cl → P3N5 + 8 HCl
3 PCl5 + 5 NH4Cl → P3N5 + 20 HCl

P3N5 cũng được điều chế trong môi trường nhiệt độ phòng, từ phản ứng giữa phosphor trichloride và natri amit.[4]

3 PCl3 + 5 NaNH2 → P3N5 + 5 NaCl + 4 HCl + 3 H2

Phản ứng

P3N5 ít ổn định về nhiệt hơn cả bo nitride (BN) lẫn silicon nitride (Si3N4,) với sự nhiệt phân các nguyên tố xảy ra ở nhiệt độ trên 850 °C:

2 P3N5 → 6 PN + 2 N2
4 PN → P4 + 2 N2

Có khả năng kháng axit và base yếu, không tan trong nước ở nhiệt độ phòng, tuy nhiên nó thủy phân khi nung nóng tạo ra sản phẩm là các muối phosphat amoni như diamoni phosphat ((NH4)2HPO4) và amoni dihydro phosphat (NH4H2PO4).

Ứng dụng

Phosphor nitride hiện tại không có ứng dụng quy mô lớn nào mặc dù nó đã được phát hiện và sử dụng như vật liệu cho đèn sợi đốt; thay thế các hỗn hợp chứa phosphor đỏ thường được sử dụng trước đó vào cuối những năm 1960. 

Cũng có nhiều nghiên cứu dùng nó làm một vật liệu mới cho các thiết bị điện tử dựa vào chất bán dẫn; đặc biệt là làm chất cách điện cổng trong MOSFET.[5][6]

Một số bằng sáng chế đã được đệ trình cho việc sử dụng phosphor nitride trong các biện pháp cứu hỏa.[7][8]

Xem thêm

  • Polyphosphazene

Chú thích