Пентанитрид трифосфора

Пентанитрид трифосфора
Общие
Систематическое наименование	Пентанитрид трифосфора
Традиционные названия	Азотистый фосфор; нитрид фосфора
Химическая формула	P3N5
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	белые кристаллы
Молярная масса	162,96 г/моль
Плотность	2,51 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	разл. 800 °C

Пентанитрид трифосфора — бинарное неорганическое соединение фосфора и азота с формулой P₃N₅, белые кристаллы, нерастворимые в воде.

Получение

• Тетрафосфора декасульфид медленно реагирует с аммиаком:

$\mathsf{P_4S_{10} + NH_3 \ \xrightarrow[-H_2S, -S, -H_2]{NH_3, 230-600^oC}\ P_3N_5 }$

• Пары́ фосфора реагируют с азотом в электрическом разряде:

$\mathsf{6P + 5N_2 \ \xrightarrow{}\ 2P_3N_5 }$

Физические свойства

Пентанитрид трифосфора образует белые кристаллы, нерастворимые в воде. Из-за примесей продукт может быть окрашен в оранжево-коричневые тона.

Химические свойства

• При нагревании образуется полимерный нитрид переменного состава:

$\mathsf{P_3N_5 \ \xrightarrow{700-800^oC}\ 3PN_x + N_2 }$

где x = 0,7÷1,19.

• Реагирует с водой или перегретым паром:

$\mathsf{P_3N_5 + 12H_2O \ \xrightarrow{100-180^oC}\ 3H_3PO_4 + 5NH_3 }$

• Окисляется горячей концентрированной азотной кислотой:

$\mathsf{P_3N_5 + 5HNO_3 + 12H_2O \ \xrightarrow{100^oC}\ 3H_3PO_4 + 5NH_4NO_3 }$

• Окисляется кислородом:

$\mathsf{4P_3N_5 + 15O_2 \ \xrightarrow{600^oC}\ 3P_4O_{10} + 10N_2 }$

• При нагревании реагирует с хлором:

$\mathsf{2P_3N_5 + 15Cl_2 \ \xrightarrow{100^oC}\ 6PCl_5 + 5N_2 }$

• Восстанавливается водородом:

$\mathsf{4P_3N_5 + 30H_2 \ \xrightarrow{300^oC}\ 3P_4 + 20NH_3 }$

Применение

• Как газопоглотитель в лампах накаливания и в галогенных лампах.
• Для легирования кремния в производстве полупроводников.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0