NATRIUM NITRIDA, SENYAWA MISTERIUS ITU TELAH TERCIPTA

Natrium nitrida ialah senyawa anorganik dengan rumus Na3N. Berbeda dengan Litium nitrida dan banyak nitrida lain, natrium nitrida, nitrida alkali sangat tidak stabil. Natrium nitrida dapat dihasilkan dengan menggabungkan nyala atom natrium dan nitrogen yang diendapkan pada substrat safir pada suhu-rendah. Senyawa nitrida ini terurai menjadi unsur-unsurnya:

2 Na3N → 6 Na + N2

Nama IUPAC senyawa nitrida ini ialah Natrium nitrida. Senyawa lain yang terkait dengannya adalah Natrium imida dan natrium amida.

Sintesis

Natrium nitrida dapat disintesis dalam dua cara berbeda: melalui dekomposisi termal NaNH2 atau melalui reaksi langsung dari unsur-unsurnya. Cara yang paling umum untuk mensintesis natriumn nitrida dengan sangat berhasil telah dilakukan oleh  Dieter Fischer & Martin Jansen dan Grigori Vajenine yang menggunakan metoda terakhir disebutkan. Cara pertama ialah memperkenalkan  rasio yang diinginkan dari Na dan N2 dalam fase gas secara terpisah dan mengendapkannya dalam sebuah bejana vakum pada sebuah substrat yang didinginkan, yang kemudian dipanaskan pada suhu kamar (298 K) sampai mengkristal.

Cara kedua ialah mereaksikan unsur natrium dengan plasma yang diaktifkan nitrogen pada permukaan logam. Sintesis ini selanjutnya dapat difasilitasi dengan memperkenalkan paduan cairan Na-K pada senyawa tersebut dengan cairan berlebih dihilangkan dan dicuci dengan paduan (alloy) segar. Zat padat ini kemudian dipisahkan dari cairannya menggunakan sentrifuge. Namun metoda Vajenine sangat peka-udara dan dapat terurai dan terbakar dengan cepat, kecuali terkena oksigen murni (O2) lingkungan.

Membuat Nitrida Biner Misterius

Na3N disintesis dari unsur-unsurnya dengan teknik suhu-rendah. Natrium nitrida, suatu senyawa yang beberapa ilmuwan mengaku tidak pernah ada, telah berhasil dibuat dan dicirikan oleh ahli kimia pada Max Plank Institute untuk Riset Keadaan-Padat, Stuttgart, Jerman.

Ahli kimia riset Dieter Fischer dan profesor kimia Martin Jansen membuat zat padat amorf Na3N dengan menghasilkan nyala atom dari natrium  dan nitrogen secara terpisah dalam sebuah bejana vakum dan  membantu mengendapkan atom pada sebuah substrat batu safir yang didinginkan dengan nitrogen-cair [Angew. Chem. Int. Ed., 41, 1755 (2002)].

“Natrium nitrida adalah suatu senyawa yang amat-sangat labil. Senyawa ini tidak mungkin dibuat menggunakan reaksi keadaan-padat konvensional,” kata Jansen kepada C&EN. “Pendekatan kami dapat digunakan untuk melakukan semua reaksi keadaan-padat pada suhu rendah yang belum pernah terjadi selama ini.”

Satu-satunya yang dicirikan dengan baik nitrida logam-alkali lainnya adalah Li3N, yang membentuk secara spontan dari litium dan nitrogen pada suhu kamar. Menurut Rainer Niewa, seorang ahli kimia penelitian di Institut Max Planck untuk Kimia Fisika Padat, Dresden, mungkin layak untuk menggunakan teknik sintesis Fischer dan Jansen untuk membuat nitrida biner kalium, rubidium, dan sesium.

“Dengan pengembangan rute sintetik baru, senyawa nitrogen lebih baru (terutama metastabil) mungkin diharapkan dalam waktu dekat,” Rainer menyarankan dalam edisi yang sama Angwandte Chemie (halaman 1701). “Senyawa baru tersebut mau tidak mau harus mengejutkan kimia struktur dan sifat-sifat fisik dan, dengan demikian, memberikan impuls baru dalam kimia keadaan-padat.”

Karakteristik

Natrium nitrida dapat berwarna coklat kemerahan atau biru gelap bergantung pada sintesis senyawanya karena sifat-sifat intrinsiknya. Senyawa ini tidak menunjukkan tanda-tanda dekomposisi setelah beberapa minggu ketika pada suhu kamar. Senyawa ini tidak memiliki titik lebur karena ia terurai kembali menjadi bentuk unsurnya seperti yang ditunjukkan menggunakan spektrometri massa sekitar suhu 87 °C (360 K). Entalpi pembentukan untuk senyawa ini diperkirakan +64 kJ/mol.

Struktur

Natrium nitrida tampaknya menjadi sekitar 90% ion pada suhu kamar tetapi memiliki celah pita khas untuk semikonduktor. Ini mengadopsi struktur anti-ReO3 dengan kisi sederhana yang terdiri dari NNa6 oktahedra, yang dihubungkan pada keenam sudut dengan oktahedra yang berdekatan untuk membentuk jaringan tiga-dimensi. Enam kation natrium terletak pada sudut-sudut dan satu atom nitrogen yang berada di pusat setiap oktahedron. Senyawa ini memiliki panjang ikatan N-Na 236,6 pm. Struktur ini telah dikonfirmasi melalui difraksi sinar-X dan difraksi netron pada serbuk dan Kristal-tunggal baru-baru ini.

Natrium nitrida, suatu senyawa yang diklaim oleh beberapa ilmuan tidak mungkin ada alias misterius, kini telah berhasil dibuat dan dikarakterisasi oleh ahli kimia di Institut Max Plank untuk Riset Keadaan-Padat, di Stuttgart, Jerman.***

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s