Lithiumamid

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Kristallstruktur
Strukturformel von Lithiumamid
_Li+0_N3−0_H+
Kristallsystem

tetragonal

Raumgruppe

I4 (Nr. 82)Vorlage:Raumgruppe/82

Gitterparameter

a = 504,309pm
c = 1022,62 pm[1]

Allgemeines
NameLithiumamid
VerhältnisformelLiNH2
Kurzbeschreibung

farb- und geruchloser Feststoff[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer7782-89-0
EG-Nummer231-968-4
ECHA-InfoCard100.029.062
PubChem24532
WikidataQ2565173
Eigenschaften
Molare Masse22,96 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,178 g·cm−3 (20 °C)[2]

Schmelzpunkt

373°C[2]

Siedepunkt

430 °C[2]

Löslichkeit
  • Zersetzung in Wasser[2]
  • nahezu unlöslich in Ethanol und Benzol[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[4]
GefahrensymbolGefahrensymbol

Gefahr

H- und P-SätzeH:261​‐​314
EUH:014​‐​029
P:233​‐​260​‐​280​‐​301+330+331​‐​305+351+338​‐​310[4]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Lithiumamid ist einechemische Verbindung desLithiums aus derStoffgruppe derMetallamide.

Inhaltsverzeichnis

Gewinnung und Darstellung

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Lithiumamid wird industriell durch Erhitzen von Lithium oderLithiumhydrid in einem Strom vonAmmoniak hergestellt. Außerdem bildet es sich langsam, wenn Lithium in flüssigem Ammoniak gelöst wird.[5] Wie auch bei anderen Alkali- und Erdalkaliamiden wird diese Reaktion durch die Anwesenheit vonEisen(II)-chlorid erheblich beschleunigt.[6]

2 Li+2 NH32 LiNH2+H2{\displaystyle \mathrm {2\ Li+2\ NH_{3}\longrightarrow 2\ LiNH_{2}+H_{2}} }
LiH+NH3 350C LiNH2+H2{\displaystyle \mathrm {LiH+NH_{3}\ {\xrightarrow {350\;^{\circ }C}}\ LiNH_{2}+H_{2}} }

Eigenschaften

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Lithiumamid ist ein farb- und geruchloser Feststoff, der sich in Wasser zersetzt.[2]

LiNH2+H2OLiOH+NH3{\displaystyle \mathrm {LiNH_{2}+H_{2}O\longrightarrow LiOH+NH_{3}} }

Die Verbindung ist allgemein sehr hydrolyseempfindlich und greift Glas schwach an.[3][7] Beim Erhitzen im Vakuum gibt sie oberhalb von 300 °C Ammoniak ab. Der quantitative Abbau zuLithiumimid erfolgt jedoch erst bei 400 °C und erst oberhalb 750–800 °C zersetzt sie sich unter Abgabe von Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak.[7]

2 LiNH2 400C Li2NH+NH3{\displaystyle \mathrm {2\ LiNH_{2}\ {\xrightarrow {400\;^{\circ }C}}\ Li_{2}NH+NH_{3}} }

Kristallstruktur

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DieKristallstruktur des Lithiumamids wurde im Jahr 1951 vonRobert Juza undKarl Opp in dertetragonalenRaumgruppeI4 (Nr. 82)Vorlage:Raumgruppe/82 mita = 501,6 pm undc = 1022 pm anhand vonPulveraufnahmen bestimmt[8]. Hierbei wurde die Lage derStickstoffatome und derLithiumatome bestimmt, jedoch nicht desWasserstoffs. In einer späteren Arbeit im Jahre 1972 wurde die Kristallstruktur anhand eines Lithiumamid-Einkristalls neu bestimmt. Hierbei wurden auch die Lagen der Wasserstoffatome bestimmt. DieGitterparameter wurden zu a = 503,7 pm und c = 1027,8 pm bestimmt. Die Stickstoffatome bilden eine verzerrtekubisch dichteste Kugelpackung, in der jede zweiteTetraederlücke von Lithium besetzt ist. Die ABC-Abfolge der Schichten ist entlang [112] angeordnet. Inz = 0 sind es drei Li+, in z =1/4 ein Li+, in z =1/2 wieder drei Li+ und in z =3/4 wieder ein Li+. Die Struktur steht in Verwandtschaft zu der desLithiumhydroxides, unterscheidet sich aber von dieser.[9][10]

Verwendung

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Lithiumamid wird in der organischen Chemie beiClaisen-Kondensationen, bei derAlkylierung vonNitrilen undKetonen sowie der Synthese vonEthinyl-Verbindungen undCarbinolen verwendet.[5] Sie wird weiterhin als Reagenz zurKreuzkupplung vonArylchloriden undAminen eingesetzt.[11]

Einzelnachweise

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  1. W.I.F. David, M.O. Jones, D.H. Gregory, C.M. Jewell, S.R. Johnson, A. Walton, P.P. Edwards:A mechanism for non-stoichiometry in the lithium amide/lithium imide hydrogen storage reaction. In:Journal of the American Chemical Society, 2007, Bd. 129(6), S. 1594–1601,doi:10.1021/ja066016s.
  2. abcdefDatenblattLithiumamid beiMerck, abgerufen am 27. März 2013.
  3. abRoger Blachnik (Hrsg.):Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage.Band 3:Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Springer, Berlin 1998,ISBN 3-540-60035-3,S. 536 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
  4. abEintrag zuLithiumamid in derGESTIS-Stoffdatenbank desIFA, abgerufen am 18. November 2022. (JavaScript erforderlich)
  5. abEintrag zuLITHIUM AMIDE in derHazardous Substances Data Bank (viaPubChem), abgerufen am 28. März 2013.
  6. A. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1, S. 666.
  7. abGeorg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit vonMarianne Baudler u. a.:Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975,ISBN 3-432-02328-6, S. 448.
  8. R. Juza und K. Opp:Die Kristallstruktur des Lithiumamides. In:Z. Anorg. Allg. Chem, 1951, Bd. 266, S. 313–324,doi:10.1002/zaac.1951266060.
  9. H. Jacobs und R. Juza:Neubestimmung der Kristallstruktur des Lithiumamids. In:Z. Anorg. Allg. Chem, 1972, Bd. 391, S. 271–279,doi:10.1002/zaac.19723910308.
  10. Theresia M. M. Richter undRainer Niewa:Chemistry of Ammonothermal Synthesis. In:Inorganics, 2014, Bd. 2, S. 29–78,doi:10.3390/inorganics2010029.
  11. DatenblattLithium amide, powder, 95% beiSigma-Aldrich, abgerufen am 28. März 2013 (PDF).
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