질화물 질소가 규소나 붕소와 같이 전기음성도가 낮은 성분과 결합하여 형성되는 화합물의 한 종류입니다. 자연에서는 다양한 형태로 나타납니다. 질화물에는 전이금속, 공유결합, 이온성의 세 가지 종류가 있습니다. 다양한 응용 분야에 유용하며 고유한 기능을 가지고 있습니다. 이러한 질화물 화합물은 두 개의 이온으로 분해되면 양이온과 음이온을 형성합니다. 형성된 음이온을 질화물 이온이라고 합니다.

이 기사에서는 질화물, 질화물 이온, 공식, 원자가, 특성, 유형 및 용도가 무엇인지 자세히 알아 봅니다.

내용의 테이블

• 질화물이란 무엇입니까?
• 질화물의 예
• 질화물의 성질
• 질화물의 제조
• 질화물의 종류
• 질화물, 아질산염 및 질산염

질화물이란 무엇입니까?

질화물은 음이온이 질소 이온인 화합물입니다. 질화물은 전기음성도가 낮은 원소가 질소를 결합할 때 형성됩니다. 그들은 X의 일반 공식을 가지고 있습니다_삼엔,엑스_삼N₂또는 XN. 질화물의 예로는 질화알루미늄, 질화갈륨, 질화붕소 등이 있습니다. 이러한 화합물에 존재하는 음이온을 질화물 이온이라고 합니다.

질화물 이온

질화물 이온은 질화물 화합물에 존재하는 음이온입니다. 질화물 이온은 N으로 표시됩니다.^삼-.

질화물의 기본 특성

다음은 질화물의 기본 특징을 요약한 표입니다.

질화물 공식

질화물 이온의 공식은 다음과 같습니다(N^삼-). -3의 산화 상태에서는 질소가 질화물 이온으로 변합니다. 이를 통해 질화물 이온은 X의 가능한 분자식을 갖는 질화물 종류의 화합물을 형성할 수 있습니다._삼엔, 엑스_삼N₂또는 XN.

질화물 원자가

질소의 원자가는 -3입니다. 질소의 원자 번호는 7이고 전자 구성은 1s입니다.²2초²2p^삼. 질소는 가장 바깥 껍질에 5개의 전자를 포함하고 있으며 안정적인 옥텟을 형성하려면 3개의 추가 전자가 필요합니다. 질소는 전자 3개를 얻어 질화물 이온(N)을 생성합니다.^삼-). 이 전자 이득은 다음 화학 방정식으로 표현될 수 있습니다.

N + 3 그것은 ^- → N ³⁻

질화물 충전

질화물 이온은 -3의 전하를 가집니다. 질소의 전자 구성은 1s입니다.²2초²2p^삼결과적으로 가장 바깥 껍질에 5개의 전자가 생성됩니다. 안정된 옥텟을 형성하기 위해 3개의 전자를 획득합니다. 세 개의 추가 전자를 획득하면 질화물 이온(N^삼-), 질소 원자는 -3 전하를 가지고 있습니다. 질화물 이온을 형성하는 화학 반응식은 다음과 같습니다.

N + 3 그것은 ^- → N ³⁻

질화물의 예

이제 몇 가지 구체적인 예를 살펴봄으로써 질화물이 다양한 비즈니스에 얼마나 중요한지 살펴보겠습니다.

질화알루미늄(AlN): 뛰어난 열 전도성으로 인해 열 관리 응용 분야 및 고성능 전기 장치 제조에 유용합니다.

실리콘 질화물(예 _삼 N ₄ ): 강도, 경도, 내식성이 뛰어나 세라믹 소재, 절삭공구, 엔진 부품 등에 많이 활용됩니다.

질화붕소(BN): 입방정 질화붕소(c-BN), 육방정계 질화붕소(h-BN) 등 여러 형태로 존재합니다. c-BN은 연마재와 절단 도구에 사용되는 초경질 물질인 반면, h-BN은 윤활제와 화장품에 사용됩니다.

질화티타늄(TiN): 내마모성과 금과 같은 외관을 제공하는 하드 코팅은 금속 절단 장비, 항공우주 및 의료 분야에 사용됩니다.

질화바나듐(VN): 암모니아를 생산하고 강철을 표면처리해 경도와 내식성을 높이는 과정에서 촉매로 활용된다.

탄탈륨 질화물(TaN): 전기적 특성과 내마모성으로 인해 반도체 소자의 박막으로 사용됩니다.

질화갈륨(GaN): 질화갈륨은 전자공학과 광전자공학 분야에서 많은 관심을 받아온 밴드갭이 큰 반도체이다. 이는 발광 다이오드(LED), 무선 주파수(RF) 장치 및 전력 전자 장치의 제조에 활용됩니다.

안드로이드의 imessage 게임

질화마그네슘(Mg _삼 엔 ₂ ): 그것 마그네슘(Mg)과 질소(N)로 구성된 이성분 화학물질입니다. 녹는점이 높기 때문에 다양한 산업 응용 분야에서 유용합니다. 질화마그네슘의 화학식은 Mg입니다._삼엔₂​.

질화물의 성질

질화물은 다음과 같은 많은 화학적, 물리적 특성을 가지고 있습니다.

물리적 특성

이온 반경: 질화물 화합물의 이온 반경은 약 140pm이며, 이는 다른 원소 및 화합물과의 상호 작용에 영향을 미칩니다.

물과의 반응: 질화물이 물과 접촉하면 암모니아를 생성하는 반응이 일어나 반응성과 암모니아 합성에서의 사용 가능성이 강조됩니다.

절연 특성: 질화물은 절연 특성으로 잘 알려져 있어 전기 전도성 제어가 필요한 다양한 응용 분야에 유용합니다.

산화 상태: 질화물은 -3의 안정적인 산화수를 가지며, 이는 화학 공정에서 전자 공유 동작을 설명합니다.

다양한 형태: 질화물은 질화칼슘, 질화나트륨, 질화붕소 등 다양한 형태로 존재하며 화합물 형성에 있어서 유연성을 보여줍니다.

질화물의 화학 반응

질화물의 화학적 성질은 다음과 같습니다:

질화나트륨 반응성: 나트륨은 질화물과 상호작용하여 특히 불안정한 질화나트륨을 생성합니다. 반응식은 분해에 대한 민감성을 보여줍니다.

2 이미 _삼 ​ N →6 이미 + N _2​

질화칼슘 형성: 칼슘은 질소와 결합하여 질화칼슘과 산화물을 형성하며, 이는 직접 반응에 참여하는 화합물의 능력을 보여줍니다.

삼 저것 + N ₂ ​→ 저것 _삼 ​ N _2​

물과의 상호작용: 질화칼슘과 같은 질화물은 공기 중의 물이나 습기와 상호작용하여 화학 반응을 통해 수산화칼슘과 암모니아를 생성합니다.

저것 _3​ N ₂ + 6 시간 _2​ 영형 →3 저것 ( 오 ) ₂ + 2 NH _3​

수소 흡수: 질화칼슘은 고온에서 수소를 흡수하여 화학 반응을 일으켜 칼슘 아미드와 수소화물을 생성하는 능력이 있습니다.

저것 _3​ N ₂ + 2 시간 ₂ ​→2 국 + CaH _2​

질화물의 제조

질화물은 금속을 암모니아 가스와 같은 질소 소스와 직접 반응시키거나 금속을 질산과 같은 질소 화합물과 반응시켜 형성됩니다. 이러한 반응 중에 금속은 질소와 반응하여 질화물을 형성합니다. 금속 아미드의 열분해와 질소 가스 존재 시 금속 할로겐화물 또는 산화물의 환원은 다양한 용도로 사용되는 다용도 질화물 화합물을 생산하는 또 다른 경로입니다. 질화물 제조의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

요소의 직접 반응

요소를 직접 반응시키는 것은 간단한 기술 중 하나입니다. 질화칼슘(Ca_삼N₂) 예시로:

3Ca + N ₂ ​→캘리포니아 _삼 엔 _2​

금속 아미드의 열분해

두 번째 기술은 금속 아미드를 가열하여 바륨 아미드와 같은 암모니아를 방출하는 것입니다.

3Ba(NH ₂ ​) ₂ ​ →바 _삼 엔 ₂ ​ + 4NH _3​

이 절차는 암모니아를 방출하여 질화물을 생성하는 대체 경로를 보여줍니다.

금속 할로겐화물 또는 산화물의 환원

질소 가스 존재 하에서 금속 산화물이나 할로겐화물을 환원시키는 것은 추가적인 방법입니다. 질화알루미늄(AlN)의 합성은 다음과 같습니다.

로 ₂ 그만큼 _삼 + 3기 + 엔 ₂ ​→2AlN + 3CO

C++ int를 문자열로

질화물의 종류

질화물은 결합의 특성이나 질화물을 만드는 데 사용되는 재료의 출처에 따라 다양한 범주로 분류될 수 있습니다. 다양한 유형의 질화물이 아래에 언급되어 있습니다.

이온성 질화물

이온성 질화물은 양이온이 금속이고 음이온이 질화물 이온인 질화물입니다. 리튬은 질화물을 형성하는 유일한 알칼리 금속인 반면, 모든 알칼리 토금속은 화학식 M의 질화물을 생성합니다._삼N₂. Be와 같은 이온성 질화물_삼N₂및 Mg_삼N₂, 다양한 안정성을 가지고 있습니다. 이러한 다양한 반응성과 다양한 안정성으로 인해 이온성 질화물은 산업 및 화학 응용 분야 모두에서 중요합니다.

공유결합 질화물

질화붕소(BN)와 같은 공유결합 질화물은 비금속 사이에서 전자를 공유하여 생성된 화합물입니다. BN의 경우 붕소와 질소 원자가 공유결합을 형성해 결정격자 구조를 형성한다.

2몰의 붕소는 3몰의 질소 가스와 반응하여 2몰의 질화붕소를 생성하며, 이는 이 분자 내 붕소-질소 결합의 공유 특성을 보여줍니다.

이원 금속 질화물

이원 금속 질화물은 이름에서 알 수 있듯이 질화물 화합물에 두 가지 요소를 가지고 있습니다. 그 중 하나는 분명히 질소입니다. 질화마그네슘(Mg)과 같은 2원 금속 질화물의 예_삼N₂)은 마그네슘과 같은 금속과 질소가 결합하여 형성됩니다.

전이금속 질화물

전이금속 질화물은 전이금속 양이온과 질화물 음이온으로 구성됩니다. 질화티타늄(TiN)과 같은 전이금속 질화물의 예는 티타늄(Ti)과 질소가스(N)의 화학반응에 의해 생성됩니다.₂). 합성의 화학 반응식은 다음과 같습니다.

당신 + N ₂ → TiN

무기 질화물

무기 질화물은 질소와 탄소를 제외한 다른 원소의 결합으로 생성된 화합물입니다. 이러한 화합물은 일반적으로 금속 또는 비금속과 질소의 결합을 포함하므로 다양한 특성과 용도를 가진 광범위한 재료가 생성됩니다.

질화알루미늄은 무기질화물이다. 무기질화물의 다른 예로는 질화규소(Si)가 있습니다._삼N₄), 질화티타늄(TiN), 질화붕소. 독특한 특징과 적응성으로 인해 이러한 화합물은 전자, 세라믹, 절삭 공구 및 기타 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다.

유기 질화물

유기 질화물은 질화물 작용기(-N=)를 포함하는 화학 물질입니다. 일반적으로 암모니아(NH)에 수소 원자를 치환하여 생성됩니다._삼) 유기 그룹을 가진 분자. 일반 구조 R-C=N을 갖는 니트릴은 유기 질화물의 빈번한 예입니다. R은 유기기를 나타낸다.

아세토니트릴(CH_삼CN)은 유기 질화물의 예입니다. 아세토니트릴은 질소 원자와 메틸기(CH) 사이에 삼중 결합(=N)을 포함합니다._삼). 유기 질화물의 다른 예로는 벤조니트릴(C₆시간₅CN) 및 프로피오니트릴(CH_삼CH₂CN). 유기 질화물은 의약품, 농약 제조 및 기타 다양한 산업 용도에 중요합니다.

질화물의 용도

질화물에는 여러 가지 용도가 있습니다.

• LED 조명은 질화갈륨의 높은 밴드갭으로 인해 청색광을 방출하며, 이는 이러한 에너지 효율적인 조명에 전력을 공급하는 기술의 중요성을 입증합니다.
• 질화물은 고속, 고온 절삭 공구를 만드는 데 사용되며, 이는 가공 작업을 가속화하는 데 도움이 됩니다.
• 질화물은 가혹한 온도에 대한 저항력이 있어 성능과 내구성을 향상시키기 때문에 항공우주 분야 부품 코팅에 중요합니다.
• 질화물은 또한 다양한 산업 응용 분야에서 중요한 화학 반응과 공정을 촉진하여 촉매 작용에 기여합니다.
• 질화붕소와 ​​같은 질화물은 전기 흐름을 조절하는 절연체로 사용됩니다.

질화물, 아질산염 및 질산염

질화물, 아질산염 및 아질산염은 질소 이온으로 형성된 화합물에서 가능한 세 가지 유형의 음이온입니다. 이 세 가지 유형에 대한 기본적인 이해는 아래 표를 통해 얻을 수 있습니다.

또한 확인하세요

• 질화 바륨 공식
• 질화나트륨 공식
• 3가 이온

자주 묻는 질문

질화물이란 무엇입니까?

질화물은 음이온이 질소 이온인 화합물입니다.

질화물 이온은 어떻게 표현됩니까?

질화물 이온은 N으로 표시됩니다.^-삼

질화물의 산화 상태는 무엇입니까?

질화물 이온의 산화 상태는 -3입니다.

질화물 공식이란 무엇입니까?

질화물 공식은 N으로 제공됩니다.^-삼

금속 질화물이란 무엇입니까?

금속 질화물은 양이온이 금속인 질화물 화합물입니다. 예를 들어, 질화마그네슘 Mg_삼N₂금속 질화물이다

질화물의 원자가는 무엇입니까?

질화물의 원자가는 3입니다.