title: Lithiumnitride
text: Lithiumnitride is een chemische verbinding met de formule Li3N. Het is het enige stabiele alkali-nitride. De vaste stof heeft een rood-roze kleur en een hoog smeltpunt. Naast Li3N zijn ook bij hogere drukken LiN2, \ LiN en LiN5 bekend.
  
  Synthese en risico 
  Lithiumnitride wordt verkregen door de directe reactie tussen lithium en stikstofgas.
  6 Li \ + \ N2 \ \longrightarrow \ 2 Li3N
  In plaats van metallisch lithium in een stikstofatmosfeer te verbanden wordt een oplossing van lithium in vloeibaar natrium met stikstofgas behandeld. Deze reactie verloopt al bij kamertemperatuur, maar dan erg langzaam. De reactie wordt meestal uitgevoerd bij ongeveer 100, een temperatuur net boven de smelttemperatuur van natrium.
  
  Lithiumnitride reageert heftig met water, waarbij ammoniak ontstaat:
  Li3N \ + \ 3 H2O \ \longrightarrow \ 3 LiOH \ + \ NH3
  
  Wordt lithiumnitride in een waterstofstroom verhit, dan ontstaat via lithiumamide (LiNH2) en lithiumimide (Li2NH) uiteindelijk lithiumhydride en stikstofgas:
  2 Li3N \ + \ 3 H2 \ \longrightarrow \ 6 LiH \ + \ N2 \uparrow
  
  Structuur en eigenschappen 
  \alpha Li3N (stabiel onder standaardomstandigheden) heeft een ongebruikelijke kristalstructuur: het bestaat uit twee soorten lagen. De ene heeft de samenstelling Li2N^{-}, de stukstof-atomen zijn hierin 6 gecoördineerd, de andere laag bestaat uitsluitend uit lithium-kationen.
  
  Naast de alfa-vorm zijn ook \beta Li3N en \gamma Li3N bekend. De beta-vorm ontstaat uit de alfa-vorm bij  met dezelfde kristalstructuur als natriumarsenide. \gamma Li3N ontstaat uit de beta-vorm bij een druk van  en heeft dezelfde kristalstructuur als Li3Bi.
  
  Lithiumnitride is een goede ionengeleider (ladingtransport via ionen in plaats an elektronen).
  
  Toepassingen 
  In de metallurgie wordt lithiumniride toegepast om stikstof aan legeringen toe te voegen.
  
  Lithiumnitride wordt in combinatie met brandstofcellen ook onderzocht als opslagmedium voor waterstof, omdat het door reactie tot 9,3 gewichts% waterstof kan opnemen. De reactie verloopt via lithiumimide en lithiumamide. Omdat de reactie tussen het imide en het amide reversibel is, komt het practische waterstofgehalte uit op 7%. Voor een practische toepassing is momenteel (2023) de werktemperatuur van ongeveer  te hoog.
  Li2N \ + \ 2 H2 \ \longrightarrow \ Li2NH \ + \ LiH \ + \ H2 \ _{\longrightarrow}^{\longleftarrow} \ LiNH2 \ + \ 2 LiH
  
  Verbinding van stikstof
  Verbinding van lithium