Magnesiumnitrid
Magnesiumnitrid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Magnesium und Stickstoff. Es besitzt die Formel Mg3N2 und gehört zur Stoffgruppe der Nitride.
Geschichte
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
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, Vorlage:DOI.</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
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>Vorlage:Literatur</ref><ref>Vorlage:Literatur</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 licht 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
Im historischen Serpek-Verfahren wurde die Hydrolyse (neben der Hydrolyse von Aluminiumnitrid) zur Ammoniaksynthese eingesetzt (siehe Haber-Bosch-Verfahren).
Einzelnachweise
<references/>