Nitrure de lithium

Le nitrure de lithium est un composé d'azote et de lithium. C'est une matière réactive inflammable qui réagit violemment avec l'eau en dégageant de l'ammoniac, un gaz toxique.

Identification
Nitrure de lithium

__ Li⁺ __ N³⁻
N^o CAS	26134-62-3
N^o ECHA	100.043.144
N^o CE	247-475-2
ChEBI	30525
SMILES	[Li]N([Li])[Li] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/3Li.N/rLi3N/c1-4(2)3 InChIKey : AJUFTLIHDBAQOK-UHFFFAOYSA-N
Apparence	poudre brun-rouge à odeur d'ammoniac[1]
Propriétés chimiques
Formule	Li₃N [Isomères]
Masse molaire[2]	34,83 ± 0,006 g/mol Li 59,78 %, N 40,21 %,
Propriétés physiques
T° fusion	845 °C[1]
Solubilité	réagit violemment avec l'eau[1]
Masse volumique	1,38 g·cm^-3[1]
Cristallographie
Symbole de Pearson	$hP4\,$ [3]
Classe cristalline ou groupe d’espace	P6/mmm (n^o 191)[3]
Précautions
SGH[4]
H260, H314, P223, P280, P231+P232, P305+P351+P338, P370+P378 et P422 H260 : Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables qui peuvent s'enflammer spontanément H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires P223 : Éviter tout contact avec l’eau, à cause du risque de réaction violente et d’inflammation spontanée. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P231+P232 : Manipuler sous gaz inerte. Protéger de l’humidité. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P370+P378 : En cas d’incendie : utiliser … pour l’extinction. P422 : Stocker le contenu sous …
SIMDUT[5]
B6, B6 : Matière réactive inflammable dégage un gaz inflammable au contact de l'eau : ammoniac Divulgation à 1,0% selon les critères de classification

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il se forme directement par réaction entre le lithium et le diazote atmosphérique, à température et pression ambiantes ce qui impose de stocker le lithium sous argon ou d'autres gaz nobles mais pas sous azote comme peuvent l'être les autres métaux alcalins.

Structure

La phase α de Li₃N est celle qui est stable à CNTP, elle a une structure inusuelle qui consiste en deux types de couches. D'une part, une couche de composition Li₂N⁻ contenant des centres Li hexa-coordonnés et d'autre part, l'autre couche constituée uniquement de cation lithium[6]. Une autre manière de voir cette structure est de remarquer que les atomes de lithium forment un réseau hexagonal comme celui du graphite au centre duquel se trouve un atome d'azote. Ces mêmes atomes d'azote forment un réseau cubique[7].

Deux autres polymorphes de Li₃N sont connus : le β-nitrure de lithium, formé à partir de la phase α à 4200 bars est isomorphe avec la structure de l'arséniure de sodium (Na₃As). Le γ-nitrure de lithium (même structure que Li₃Bi) se forme à partir de la phase β de 35 à 45 gigapascals[8].

Notes et références

Fiche Lithiumnitride chez AlfaAesar, consulté le 15/12/2010
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
« The Li3N Crystal Structure », sur http://cst-www.nrl.navy.mil/ (consulté le 17 décembre 2009)
Fiche Sigma-Aldrich du composé Lithium nitride, consultée le 08/04/2011.
« Nitrure de lithium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
M. G. Barker, A. J. Blake, P. P. Edwards, D. H. Gregory, T. A. Hamor, D. J. Siddons, S. E. Smith, Novel layered lithium nitridonickelates; effect of Li vacancy concentration on N co-ordination geometry and Ni oxidation state, Chem. Com., 1999, vol. (13), pp. 1187–1188. DOI:10.1039/a902962a
Structure de Li₃N.
. Walker, Solid-State Hydrogen Storage: Materials and Chemistry, §16.2.1 Lithium nitride and hydrogen:a historical perspective, 2008.

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[A-1] Fiche Lithiumnitride chez AlfaAesar, consulté le 15/12/2010

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[CCMS-3] « The Li3N Crystal Structure », sur http://cst-www.nrl.navy.mil/ (consulté le 17 décembre 2009)

[S-4] Fiche Sigma-Aldrich du composé Lithium nitride, consultée le 08/04/2011.

[Reptox-5] « Nitrure de lithium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009

[6] M. G. Barker, A. J. Blake, P. P. Edwards, D. H. Gregory, T. A. Hamor, D. J. Siddons, S. E. Smith, Novel layered lithium nitridonickelates; effect of Li vacancy concentration on N co-ordination geometry and Ni oxidation state, Chem. Com., 1999, vol. (13), pp. 1187–1188. DOI:10.1039/a902962a

[7] Structure de Li₃N.

[8] . Walker, Solid-State Hydrogen Storage: Materials and Chemistry, §16.2.1 Lithium nitride and hydrogen:a historical perspective, 2008.