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2025-10-31T21:28:33Z

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Als '''Nitride''' bezeichnet man die chemischen Verbindungen des [[Stickstoff]]s (lat.: ''Nitrogenium'') mit einem weiteren, weniger elektronegativen Element. Dem Stickstoff wird in diesen Verbindungen formal eine dreifach negative Ladung ([[Oxidationszahl]]) zugesprochen (N3−: Nitrid-[[Anion]]). Nitride kann man nach dem jeweiligen Charakter des vorherrschenden Bindungstyps einordnen. Von ionischen (salzartigen) Nitriden spricht man, wenn der Bindungspartner ein stark elektropositives Metall wie z. B. [[Lithium]] im [[Lithiumnitrid]] ist. Metallische Nitride bilden sich oft zusammen mit [[Übergangsmetalle]]n, wie beispielsweise den verschiedenen [[Eisennitride]]n. Im Falle von [[Nichtmetalle]]n oder [[Halbmetalle]]n als Bindungspartner bilden sich zumeist vorwiegend kovalent gebundene, dreidimensionale Festkörper wie [[Aluminiumnitrid]] oder – seltener – typische Molekülverbindungen wie [[Ammoniak]] („Wasserstoffnitrid“), als dessen [[Salze]] oder [[Derivat (Chemie)|Derivate]] (Abkömmlinge) die Nitride aufgefasst werden können.

Die Nitride sind nicht mit den [[Nitrite]]n (NO2−), den Salzen der [[Salpetrige Säure|Salpetrigen Säure]], zu verwechseln.

== Beispiele ==

=== Kovalente Nitride ===
Kovalente Nitride sind zum Teil diamantartig (Beispiel: Bornitrid), zum Teil sehr reaktiv und instabil (Beispiel: [[Iodstickstoff]]). Doch auch Bornitrid kann chemisch umgesetzt werden, z. B. zu Iodstickstoff – erstmals 1990 aus [[Bornitrid]] und [[Iodfluorid]] bei −30 °C in [[Trichlorfluormethan]].<ref>Hans P. Latscha, Helmut A. Klein: ''Anorganische Chemie'' (= ''Chemie-Basiswissen.'' Bd. 1). 8. Aufl. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-42938-7, S. 312 ff.</ref>
:<math>\mathrm{BN + 3 \ IF \ \xrightarrow {-30 \, ^{\circ}\mathrm{C}} \ NI_3 + BF_3}</math>

Kovalente Nitride entstehen mit den Elementen der [[Borgruppe|3.]] bis [[Stickstoffgruppe|5. Hauptgruppe]].<ref name="Riedel">{{Literatur | Autor=E. Riedel, C. Janiak | Titel=Anorganische Chemie| Auflage= 8.| Verlag=de Gruyter | Ort= | Jahr=2011 | ISBN= 3110225662| Seiten=474 f }}</ref>
Wichtige kovalente Nitride neben [[Bornitrid]] (BN) mit Elementen der 3. Hauptgruppe sind [[Aluminiumnitrid]] (AlN) und [[Galliumnitrid]] (GaN) sowie [[Indiumnitrid]] (InN).
Mit Elementen der 4. Hauptgruppe bilden sich [[Kohlenstoffnitride]] (C3N4, Gegenstand aktueller Forschung, theoretisch härter als Diamant), [[Siliciumnitrid]] (Si3N4, für hochfeste, hochtemperaturbeständige technische Keramiken), [[Germaniumnitrid]] (Ge3N4), und [[Zinn(IV)-nitrid]] (Sn3N4).
Auch [[Triphosphorpentanitrid|Phosphornitrid]] (P3N5) zählt zu den kovalenten Nitriden, ebenso wie die Nitride edlerer Metalle, Beispiel: [[Kupfer(I)-nitrid]] (Cu3N).

=== Metallische Nitride ===
Metallische Nitride sind in der Regel Einlagerungsverbindungen (wie interstitielle Legierungen) und bilden sehr harte Kristalle. Sie werden von den Übergangsmetallen der 4. bis 8. Nebengruppe gebildet.<ref name="Riedel"/> Als Hartwerkstoffe sind hier u. a. zu nennen: [[Titannitrid]] (TiN, in Vergütungsschichten auf Bohrern, Fräsern, Hartmetall Wendeschneidplatten), [[Tantalnitrid]] (TaN), [[Chromnitrid]] (CrN, Vergütung von Spezialwerkzeugen aus Chrom). Beim Nitrieren von Stahl entstehen Eisennitridphasen wie Fe4N und Fe3N1+x sowie Nitride diverser [[Legierung|Legierungselemente]].

=== Ionische Nitride ===
Ionische Nitride sind Stoffe von salzartigem Charakter. Sie reagieren mit Wasser und Säuren zu Ammoniakgas und Metall-Hydroxiden, da das Nitrid-Ion protoniert wird ([[Säure-Base-Reaktion]]). So kann z. B. aus Magnesium Ammoniak erzeugt werden: Bei der Verbrennung von Magnesiumpulver entsteht [[Magnesiumnitrid]] als gelber Feststoff (zum Beispiel beim Erhitzen von metallischem Magnesium auf ca. 600 °C unter Stickstoffatmosphäre statt Luft), [[Reaktionsgleichung]]:
:<math>\mathrm{3 \ Mg + \ N_2 \longrightarrow \ Mg_3N_2}</math>
(Bei der Verbrennung von Magnesiummetall an Luft entsteht es neben [[Magnesiumoxid]] (MgO) und lässt dieses gelblich erscheinen).
Mit Wasser [[Hydrolyse|hydrolysiert]] dieses salzartige Magnesiumnitrid dann zu [[Magnesiumhydroxid]] und [[Ammoniak]]gas:<ref name="Binnewies">{{Literatur | Autor=[[M. Binnewies]] et alii | Titel=Allgemeine und Anorganische Chemie | Auflage=2. | Verlag=Spektrum | Ort= | Jahr=2010 | ISBN=3827425336 | Seiten=475 }}</ref>
:<math>\mathrm{Mg_3N_2 + 6 \ H_2O \longrightarrow 3 \ Mg(OH)_2 + 2 \ NH_3}</math>

Zur Gruppe der salzartigen, ebenso mit Wasser reagierenden Nitride gehören Alkalinitride wie [[Lithiumnitrid]] (Li3N) und [[Natriumnitrid]] (Na3N), zu den Erdalkalinitriden [[Berylliumnitrid]] (Be3N2, teilweise kovalent), das oben genannte Magnesiumnitrid (Mg3N2) und [[Calciumnitrid]] (Ca3N2). Auch mit anderen, elektropositiven Nebengruppenmetallen existieren ionische Nitride, so z. B. [[Zinknitrid]] (Zn3N2), [[Scandiumnitrid]] (ScN), [[Yttriumnitrid]] (YN), [[Lanthannitrid]] (LaN), [[Zirconium(IV)-nitrid]] (Zr3N4), [[Tantal(V)-nitrid]] (Ta3N5), [[Urannitride]] (UN, U2N3, UN2) und [[Thorium(IV)-nitrid]] (Th3N4).

== Verwendung ==
Die meisten technisch genutzten Nitride werden zur Oberflächenhärtung eingesetzt. So nutzt man z. B. [[Siliciumnitrid]] (Si3N4) als Antireflexionsschicht. Metallartige und die sogenannten diamantartigen Nitride dienen als Hartstoffe, Hochtemperatur- und feuerfeste Keramikwerkstoffe, z. B. [[Titannitrid]] (TiN).

Ebenfalls werden Nitride in der [[Mikroelektronik]] eingesetzt. Dort finden sie Anwendung als [[Diffusionsbarriere]]n (z. B. Tantalnitrid) oder [[Passivierung|Passivierungsschichten]] (vor allem Siliciumnitrid).

Nitride von Elementen der 3. Hauptgruppe (AlN, GaN, InN) sind [[III-V-Halbleiter]] und werden in elektrooptischen Geräten wegen ihrer großen Bandlücke zur Erzeugung von Licht mit kurzen Wellenlängen (blau) eingesetzt.<ref name="Binnewies"/> Damit bilden sie auch eine Grundlage zur Herstellung von [[LED|weißen LEDs]].

== Vorkommen von Nitriden in der Natur ==

=== Mineralien ===

Nitridische Mineralien sind extrem selten. Sie können sich nur unter sauerstofffreien Bedingungen bilden. Dies ergibt sich aus der sehr viel höheren Reaktivität von Sauerstoff O2 („Diradikal“, Dissoziationsenthalpie 498,67 kJ/mol) gegenüber dem Stickstoff N2 (Dreifachbindung, Dissoziationsenthalpie 946,04 kJ/mol).

* [[Roaldit]] (Fe4N)
* [[Siderazot]] (Fe3N)
* [[Osbornit]] (TiN)
* [[Carlsbergit]] (CrN)
* [[Sinoit]] (Si2ON2)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Nitrid|!]]

Nitride - Versionsgeschichte

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