Chroom(III)nitried

Chroom(III)nitried of chroommononitried is 'n verbinding van chroom in sy +3 oksidasietoestand met stikstof. Dit het die chemiese formule Sjabloon:Chem. Daar is ook ander chroomnitriede soos Sjabloon:Chem

Kristalstruktuur

Chroom(III)nitried kristalliseer in die haliet-struktuur, B1 in die strukturbericht-klassifikasie.

Die nitried is paramagneties, maar dit ondergaan 'n faseoorgang van eerste orde onder 277K na 'n ortorombiese struktuur (ruimtegroep Pnma) wat antiferromagnetiese eienskappe het.

Chemiese eienskappe

Die verbinding word gewoonlik vervaardig deur ammonolise van 'n geskikte chroomhoudende verbinding onder verhitting in 'n stroom van ammoniakgas. Daar is egter alternatiewe vir hierdie nitridering, soos die gebruik van 'n plasmaproses by atmosferiese druk met behulp van mikrogolwe en 'n gerigte gasstroom van stikstof of 'n mengsel van stikstof en waterstof. Die temperature op die teikenmateriaal wissel van 1183 to 1281 °C

Indien suurstof ook die teiken kan bereik kan ook chroom(III)oksied Sjabloon:Chem neergelê word. Die omskakeling van die nitried na die oksied kan termodinamies beskryf word as:

$2CrN+1,5O_2\rightleftarrows C{r}_2{O}_3+N_2$

$\mathrm{\Delta }G=\mathrm{\Delta }{G}^{\ominus }+RTln(p{N}_2*p{O}_2^{-3/2})$

$\mathrm{\Delta }{G}^{\ominus }=904,474+0,107T[kJ/mol]$

Die dichroomnitriedfase Sjabloon:Chem kan deur ontbinding teen hoër temperature verkry word:

$4CrN\rightleftarrows 2C{r}_{2}N+N_2$

$\mathrm{\Delta }G=(212,420-0,1568T)+RTln(p{N}_2)[kJ/mole]$

Fisiese eienskappe

Chroom(III)nitried het 'n hoë chemiese, termiese, en meganiese stabiliteit en word dikwels as bedekkings gebruik om die eienskappe van metale te verbeter. (Sien: nitridering).

Bo 277K is dit 'n halfgeleier wat belangstelling gewek het weens sy termoëlektriese eienskappe. Dit het:

1. 'n taamlik hoë elektriese geleibaarheid σ.
2. 'n hoë Seebeck-koëffisiënt α
3. 'n in vergelyking met ander oorgangsmetaalnitriede anomaal lae termiese geleidingsvermoë κ van 2–4 W/mK .

Gewoonlik is die termiese en die elektriese geleibaarheid gekoppel en dit het die gebruik van termoëlektriese toestelle altyd beperk. Stockem et al. het getoon dat dit in CrN anders is: die lae termiese geleidingsvermoë word deur spin-rooster koppeling veroorsaak. Dit verkort die lewensduur van die fonone. Die termoëlektriese doeltreffendheid zT word hierdeur bevoordeel:

$zT=\frac{{\alpha }^2\sigma }{\kappa }T$