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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Lithium-nitride-xtal-CM-3D-polyhedra.png|150px|Kristallstruktur von Lithiumnitrid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis = {{Farbe|#EEBADC|Kreis=1}} [[Lithium|Li]]+ {{0}} {{Farbe|#0000FF|Kreis=1}} [[Stickstoff|N]]3−
| Kristallsystem = hexagonal
| Raumgruppe = {{Raumgruppe|P6/mmm|kurz}} <ref name="Kristall" />
| Andere Namen =
| Summenformel = Li3N
| CAS = {{CASRN|26134-62-3}}
| EG-Nummer = 247-475-2
| ECHA-ID = 100.043.144
| PubChem = 520242
| ChemSpider = 453793
| Beschreibung = rotbrauner Feststoff mit ammoniakartigem Geruch<ref name="alfa">{{Alfa|35479|Name=|Abruf=2010-12-15}}</ref>
| Molare Masse = 34,83 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 1,294 g·cm−3<ref>{{Literatur| Autor= | Titel=Inorganic Syntheses | Verlag=John Wiley & Sons | ISBN=0-470-13288-4 | Jahr=2009 | Online={{Google Buch | BuchID=lPjtscSPu_MC | Seite=53 }} | Seiten=53 }}</ref>
| Schmelzpunkt = 813 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="DOI10.1016/0022-3115(75)90216-0">R.M Yonco, E. Veleckis, V.A Maroni: ''Solubility of nitrogen in liquid lithium and thermal decomposition of solid Li3N.'' In: ''Journal of Nuclear Materials.'' 57, 1975, S. 317, {{DOI|10.1016/0022-3115(75)90216-0}}.</ref>
| Siedepunkt =
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = reagiert heftig mit Wasser<ref name="alfa" />
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|399558|Name=Lithium nitride|Abruf=2021-11-07}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|02|05}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|260|314}}
| EUH = {{EUH-Sätze|014|029}}
| P = {{P-Sätze|223|231+232|280|305+351+338|370+378|422}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
| MAK =
}}

'''Lithiumnitrid''', Li3N, ist eine [[chemische Verbindung]], die aus [[Lithium]] und [[Stickstoff]] aufgebaut ist. Neben Li3N sind (bei zum Teil hohen Drücken) mit LiN2, LiN und LiN5 weitere [[Lithiumnitride]] bekannt.<ref name="DOI10.1021/acs.inorgchem.8b01325">Dominique Laniel, Gunnar Weck, Paul Loubeyre: ''Direct Reaction of Nitrogen and Lithium up to 75 GPa: Synthesis of the Li3N, LiN, LiN2, and LiN5 Compounds.'' In: ''Inorganic Chemistry.'' 57, 2018, S. 10685, {{DOI|10.1021/acs.inorgchem.8b01325}}.</ref>

== Synthese ==
Lithiumnitrid wird durch [[Chemische Reaktion|Reaktion]] von Lithium mit Stickstoff hergestellt. Die Reaktion läuft schon bei Raumtemperatur ab, jedoch sehr langsam, so dass zur [[Synthese (Chemie)|Synthese]] von Lithiumnitrid meist höhere Temperaturen verwendet werden:<ref name="wiberg">{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=1153}}</ref>

: <math>\mathrm{6\ Li \ + N_2 \ \xrightarrow{100^{\circ}C}\ 2 \ Li_3N }</math>

== Struktur ==
Im Lithiumnitrid bilden die Lithiumatome [[graphit]]ähnliche [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonale]] Ringe, in deren Zentrum sich ein Stickstoffatom befindet. Weitere Lithiumatome befinden sich oberhalb und unterhalb des Stickstoffkerns, so dass jeder Stickstoff in einer hexagonal-bipyramidalen Geometrie von acht Lithiumkernen umgeben ist.<ref name="wiberg" /><ref name="Kristall">{{Webarchiv |url=http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/Li3N.html |wayback=20120719131401 |text=Struktur von Li3N}}.</ref>

[[Datei:Structure Li3N.svg|320px|zentriert|Kristallstruktur von Lithiumnitrid]]

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
Lithiumnitrid ist ein feines, rot-braunes Pulver mit einer Dichte von 1,38 g·cm−3 bei Standardbedingungen. Es schmilzt bei 813 °C und ist unter Ausschluss von Feuchtigkeit und Luft stabil.<ref name=":0" /><ref>{{Literatur |Autor=Peter Paetzold |Titel=Chemie: Eine Einführung |Verlag=Walter de Gruyter |Ort=Berlin |Datum=2009 |Seiten=636 |ISBN=978-3-11-021135-1 |Online={{Google Buch |BuchID=rVuSsDZr5CAC |Seite=636}}}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Hermann Sicius |Titel=Wasserstoff und Alkalimetalle: Elemente der ersten Hauptgruppe |Verlag=Springer Fachmedien |Ort=Wiesbaden |Datum=2016 |Seiten=23 |ISBN=978-3-658-12268-3 |DOI=10.1007/978-3-658-12268-3}}</ref>
Lithiumnitrid ist ein guter Ionenleiter.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Albrecht Rabenau |Titel=Lithiumnitrid und verwandte Stoffe, Ihre wissenschaftliche und praktische Bedeutung. Sila-Substitutionen |Verlag=Westdeutscher Verlag GmbH |Ort=Opladen |Datum=1981 |Seiten=12 |ISBN=978-3-663-01758-5 |Online={{Google Buch |BuchID=PEyfBwAAQBAJ |Seite=12}}}}</ref>

Die [[Bildungsenthalpie]] von Lithiumnitrid beträgt −207 kJ/mol.<ref name="Guntz">M. Guntz: ''Sur l'azoture de lithium.'' In: ''Compt. Rend. Hebd.'' Band 123, 1896, S. 995–997 ({{Gallica |ID=bpt6k30799 |Seite=995}}).</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Lithiumnitrid ist eine [[Superbase]], da das N3−-Ion stark [[Base (Chemie)|basisch]] reagiert.

Mit Wasser [[Hydrolyse|hydrolysiert]] Lithiumnitrid zu [[Lithiumhydroxid]] und [[Ammoniak]].<ref name="wiberg" />

:<chem>Li3N + 3H2O -> 3LiOH + NH3</chem>

Beim Erhitzen im Wasserstoffstrom bildet sich [[Lithiumhydrid]].<ref name="Abegg">R. Abegg, F. Auerbach, I. Koppel: ''Handbuch der anorganischen Chemie''. 2. Band, 1. Teil, Verlag S. Hirzel, 1908, S. 134 ([http://www.archive.org/stream/handbuchderanor00koppgoog#page/n154/mode/1up Volltext]).</ref> Als Zwischenstufen entstehen [[Lithiumamid]] (LiNH2) und [[Lithiumimid]] (Li2NH).<ref name="Hofmann">K. A. Hofmann: ''Lehrbuch der anorganischen Chemie.'' 2. Auflage, Verlag F. Vieweg & Sohn, 1919, S. 441 ([http://www.archive.org/stream/lehrbuchderanorg00hofmrich#page/440/mode/2up Volltext]).</ref>

:<chem>2Li3N +3H2 -> 6LiH + N2 ^</chem>

Beim Erhitzen von Lithiumnitrid mit Metallchloriden bilden sich [[Lithiumchlorid]] und das betreffende Metallnitrid.<ref name="Abegg" />

== Verwendung ==
In der [[Metallurgie]] wird Lithiumnitrid zum Einbringen von Stickstoff in [[Legierung]]en verwendet.<ref name="perry">D. L. Perry, S. L. Phillips: ''Handbook of Inorganic Compounds: An Electronic Database.'' CRC Press, 1995, ISBN 978-0-8493-8671-8, S. 228.</ref>

Lithiumnitrid wurde auch für die [[Wasserstoffspeicherung]], zum Beispiel für [[Brennstoffzelle]]n untersucht, da es durch Reaktion bis zu 9,3 [[Gewichtsprozent|Gew.-%]] [[Wasserstoff]] aufnehmen kann. Dabei entsteht neben [[Lithiumhydrid]] zuerst [[Lithiumimid]], bevor sich schließlich [[Lithiumamid]] bildet. Dabei ist die Reaktion zwischen Lithiumimid Li2NH und -amid LiNH2 reversibel, was einem [[Massenanteil]] von etwa 7 % entspricht. Für eine Anwendung sind allerdings die notwendigen Temperaturen von 255 °C noch zu hoch.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/neuer-wasserstoffspeicher-aus-lithiumnitrid-entdeckt/ |titel=Neuer Wasserstoffspeicher aus Lithiumnitrid entdeckt |autor=Jan Oliver Löfken |werk=[[Bild der Wissenschaft]] |zugriff=2019-09-08}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.innovations-report.de//html/berichte/energie-elektrotechnik/bericht-14739.html |titel=Neues Speichermedium für Wasserstoff entwickelt |werk=innovations-report.de |datum=2002-11-25 |zugriff=2017-09-03}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Ping Chen, Zhitao Xiong, Jizhong Luo, Jianyi Lin, Kuang Lee Tan |Titel=Interaction of hydrogen with metal nitrides and imides |Sammelwerk=[[Nature]] |Band=420 |Nummer=6913 |Datum=2002-10 |Seiten=302–304 |DOI=10.1038/nature01210}}</ref>

:<math>\mathrm{Li_3N \ + \ 2\ H_2 \ \longrightarrow\ Li_2NH \ + \ LiH \ + \ H_2\ \rightleftharpoons\ \ LiNH_2 + \ 2\ LiH}</math>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Lithiumverbindung]]
[[Kategorie:Nitrid]]

Lithiumnitrid - Versionsgeschichte

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