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<!DOCTYPE html>

<title>Nitride</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Nitride</span></h1>

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</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Als <b>Nitride</b> bezeichnet man die chemischen Verbindungen des <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoffs</a> (lat.: <i>Nitrogenium</i>) mit einem weiteren, weniger elektronegativen Element. Dem Stickstoff wird in diesen Verbindungen formal eine dreifach negative Ladung (<a href="Oxidationszahl" title="Oxidationszahl">Oxidationszahl</a>) zugesprochen (N<sup>3−</sup>: Nitrid-<a href="Anion" title="Anion">Anion</a>). Nitride kann man nach dem jeweiligen Charakter des vorherrschenden Bindungstyps einordnen. Von ionischen (salzartigen) Nitriden spricht man, wenn der Bindungspartner ein stark elektropositives Metall wie z. B. <a href="Lithium" title="Lithium">Lithium</a> im <a href="Lithiumnitrid" title="Lithiumnitrid">Lithiumnitrid</a> ist. Metallische Nitride bilden sich oft zusammen mit <a href="%C3%9Cbergangsmetalle" title="Übergangsmetalle">Übergangsmetallen</a>, wie beispielsweise den verschiedenen <a href="Eisennitride" title="Eisennitride">Eisennitriden</a>. Im Falle von <a href="Nichtmetalle" title="Nichtmetalle">Nichtmetallen</a> oder <a href="Halbmetalle" title="Halbmetalle">Halbmetallen</a> als Bindungspartner bilden sich zumeist vorwiegend kovalent gebundene, dreidimensionale Festkörper wie <a href="Aluminiumnitrid" title="Aluminiumnitrid">Aluminiumnitrid</a> oder – seltener – typische Molekülverbindungen wie <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniak</a> („Wasserstoffnitrid“), als dessen <a href="Salze" title="Salze">Salze</a> oder <a href="Derivat_(Chemie)" title="Derivat (Chemie)">Derivate</a> (Abkömmlinge) die Nitride aufgefasst werden können.

</p><p>Die Nitride sind nicht mit den <a href="Nitrite" title="Nitrite">Nitriten</a> (NO<sub>2</sub><sup>−</sup>), den Salzen der <a href="Salpetrige_S%C3%A4ure" title="Salpetrige Säure">Salpetrigen Säure</a>, zu verwechseln.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Beispiele">Beispiele</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Kovalente_Nitride">Kovalente Nitride</h3></div>

<p>Kovalente Nitride sind zum Teil diamantartig (Beispiel: Bornitrid), zum Teil sehr reaktiv und instabil (Beispiel: <a href="Iodstickstoff" title="Iodstickstoff">Iodstickstoff</a>). Doch auch Bornitrid kann chemisch umgesetzt werden, z. B. zu Iodstickstoff – erstmals 1990 aus <a href="Bornitrid" title="Bornitrid">Bornitrid</a> und <a href="Iodfluorid" title="Iodfluorid">Iodfluorid</a> bei −30 °C in <a href="Trichlorfluormethan" title="Trichlorfluormethan">Trichlorfluormethan</a>.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {BN+3\ IF\ {\xrightarrow {-30\,^{\circ }\mathrm {C} }}\ NI_{3}+BF_{3}} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/aa4b16e218f7c764d2994cf44b73504cf511deb0.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; margin-top: -0.429ex; width:28.837ex; height:4.176ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {BN+3\ IF\ \xrightarrow {-30\,^{\circ }\mathrm {C} } \ NI_{3}+BF_{3}} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>Kovalente Nitride entstehen mit den Elementen der <a href="Borgruppe" title="Borgruppe">3.</a> bis <a href="Stickstoffgruppe" title="Stickstoffgruppe">5. Hauptgruppe</a>.<sup id="cite_ref-Riedel_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Riedel-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

Wichtige kovalente Nitride neben <a href="Bornitrid" title="Bornitrid">Bornitrid</a> (BN) mit Elementen der 3. Hauptgruppe sind <a href="Aluminiumnitrid" title="Aluminiumnitrid">Aluminiumnitrid</a> (AlN) und <a href="Galliumnitrid" title="Galliumnitrid">Galliumnitrid</a> (GaN) sowie <a href="Indiumnitrid" title="Indiumnitrid">Indiumnitrid</a> (InN).

Mit Elementen der 4. Hauptgruppe bilden sich <a href="Kohlenstoffnitride" title="Kohlenstoffnitride">Kohlenstoffnitride</a> (C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>, Gegenstand aktueller Forschung, theoretisch härter als Diamant), <a href="Siliciumnitrid" title="Siliciumnitrid">Siliciumnitrid</a> (Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>, für hochfeste, hochtemperaturbeständige technische Keramiken), <a href="Germaniumnitrid" title="Germaniumnitrid">Germaniumnitrid</a> (Ge<sub>3</sub>N<sub>4</sub>), und Zinn(IV)-nitrid (Sn<sub>3</sub>N<sub>4</sub>).

Auch <a href="Triphosphorpentanitrid" title="Triphosphorpentanitrid">Phosphornitrid</a> (P<sub>3</sub>N<sub>5</sub>) zählt zu den kovalenten Nitriden, ebenso wie die Nitride edlerer Metalle, Beispiel: <a href="Kupfer(I)-nitrid" title="Kupfer(I)-nitrid">Kupfer(I)-nitrid</a> (Cu<sub>3</sub>N).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Metallische_Nitride">Metallische Nitride</h3></div>

<p>Metallische Nitride sind in der Regel Einlagerungsverbindungen (wie interstitielle Legierungen) und bilden sehr harte Kristalle. Sie werden von den Übergangsmetallen der 4. bis 8. Nebengruppe gebildet.<sup id="cite_ref-Riedel_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-Riedel-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Als Hartwerkstoffe sind hier u. a. zu nennen: <a href="Titannitrid" title="Titannitrid">Titannitrid</a> (TiN, in Vergütungsschichten auf Bohrern, Fräsern, Hartmetall Wendeschneidplatten), <a href="Tantalnitrid" title="Tantalnitrid">Tantalnitrid</a> (TaN), <a href="Chromnitrid" title="Chromnitrid">Chromnitrid</a> (CrN, Vergütung von Spezialwerkzeugen aus Chrom). Beim Nitrieren von Stahl entstehen Eisennitridphasen wie Fe<sub>4</sub>N und Fe<sub>3</sub>N<sub>1+x</sub> sowie Nitride diverser <a href="Legierung" title="Legierung">Legierungselemente</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Ionische_Nitride">Ionische Nitride</h3></div>

<p>Ionische Nitride sind Stoffe von salzartigem Charakter. Sie reagieren mit Wasser und Säuren zu Ammoniakgas und Metall-Hydroxiden, da das Nitrid-Ion protoniert wird (<a href="S%C3%A4ure-Base-Reaktion" title="Säure-Base-Reaktion">Säure-Base-Reaktion</a>). So kann z. B. aus Magnesium Ammoniak erzeugt werden: Bei der Verbrennung von Magnesiumpulver entsteht <a href="Magnesiumnitrid" title="Magnesiumnitrid">Magnesiumnitrid</a> als gelber Feststoff (zum Beispiel beim Erhitzen von metallischem Magnesium auf ca. 600 °C unter Stickstoffatmosphäre statt Luft), <a href="Reaktionsgleichung" title="Reaktionsgleichung">Reaktionsgleichung</a>:

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {3\ Mg+\ N_{2}\longrightarrow \ Mg_{3}N_{2}} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/38edc8d608911bb2eba78ad8d6b02a5d6e087631.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:24.076ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {3\ Mg+\ N_{2}\longrightarrow \ Mg_{3}N_{2}} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>(Bei der Verbrennung von Magnesiummetall an Luft entsteht es neben <a href="Magnesiumoxid" title="Magnesiumoxid">Magnesiumoxid</a> (MgO) und lässt dieses gelblich erscheinen).

Mit Wasser <a href="Hydrolyse" title="Hydrolyse">hydrolysiert</a> dieses salzartige Magnesiumnitrid dann zu <a href="Magnesiumhydroxid" title="Magnesiumhydroxid">Magnesiumhydroxid</a> und <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniakgas</a>:<sup id="cite_ref-Binnewies_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-Binnewies-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {Mg_{3}N_{2}+6\ H_{2}O\longrightarrow 3\ Mg(OH)_{2}+2\ NH_{3}} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9dd140db30d0aa6581c1afa80cc385866f62277b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:42.005ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {Mg_{3}N_{2}+6\ H_{2}O\longrightarrow 3\ Mg(OH)_{2}+2\ NH_{3}} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>Zur Gruppe der salzartigen, ebenso mit Wasser reagierenden Nitride gehören Alkalinitride wie <a href="Lithiumnitrid" title="Lithiumnitrid">Lithiumnitrid</a> (Li<sub>3</sub>N) und <a href="Natriumnitrid" title="Natriumnitrid">Natriumnitrid</a> (Na<sub>3</sub>N), zu den Erdalkalinitriden <a href="Berylliumnitrid" title="Berylliumnitrid">Berylliumnitrid</a> (Be<sub>3</sub>N<sub>2</sub>, teilweise kovalent), das oben genannte Magnesiumnitrid (Mg<sub>3</sub>N<sub>2</sub>) und <a href="Calciumnitrid" title="Calciumnitrid">Calciumnitrid</a> (Ca<sub>3</sub>N<sub>2</sub>). Auch mit anderen, elektropositiven Nebengruppenmetallen existieren ionische Nitride, so z. B. <a href="Zinknitrid" title="Zinknitrid">Zinknitrid</a> (Zn<sub>3</sub>N<sub>2</sub>), <a href="Scandiumnitrid" title="Scandiumnitrid">Scandiumnitrid</a> (ScN), <a href="Yttriumnitrid" title="Yttriumnitrid">Yttriumnitrid</a> (YN), Lanthannitrid (LaN), Zirconium(IV)-nitrid (Zr<sub>3</sub>N<sub>4</sub>), Tantal(V)-nitrid (Ta<sub>3</sub>N<sub>5</sub>), <a href="Urannitride" title="Urannitride">Urannitride</a> (UN, U<sub>2</sub>N<sub>3</sub>, UN<sub>2</sub>) und Thorium(IV)-nitrid (Th<sub>3</sub>N<sub>4</sub>).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwendung">Verwendung</h2></div>

<p>Die meisten technisch genutzten Nitride werden zur Oberflächenhärtung eingesetzt. So nutzt man z. B. <a href="Siliciumnitrid" title="Siliciumnitrid">Siliciumnitrid</a> (Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>) als Antireflexionsschicht. Metallartige und die sogenannten diamantartigen Nitride dienen als Hartstoffe, Hochtemperatur- und feuerfeste Keramikwerkstoffe, z. B. <a href="Titannitrid" title="Titannitrid">Titannitrid</a> (TiN).

</p><p>Ebenfalls werden Nitride in der <a href="Mikroelektronik" title="Mikroelektronik">Mikroelektronik</a> eingesetzt. Dort finden sie Anwendung als Diffusionsbarrieren (z. B. Tantalnitrid) oder <a href="Passivierung" title="Passivierung">Passivierungsschichten</a> (vor allem Siliciumnitrid).

</p><p>Nitride von Elementen der 3. Hauptgruppe (AlN, GaN, InN) sind <a href="III-V-Halbleiter" class="mw-redirect" title="III-V-Halbleiter">III-V-Halbleiter</a> und werden in elektrooptischen Geräten wegen ihrer großen Bandlücke zur Erzeugung von Licht mit kurzen Wellenlängen (blau) eingesetzt.<sup id="cite_ref-Binnewies_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-Binnewies-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Damit bilden sie auch eine Grundlage zur Herstellung von <a href="LED" class="mw-redirect" title="LED">weißen LEDs</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vorkommen_von_Nitriden_in_der_Natur">Vorkommen von Nitriden in der Natur</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Mineralien">Mineralien</h3></div>

<p>Nitridische Mineralien sind extrem selten. Sie können sich nur unter sauerstofffreien Bedingungen bilden. Dies ergibt sich aus der sehr viel höheren Reaktivität von Sauerstoff O<sub>2</sub> („Diradikal“, Dissoziationsenthalpie 498,67 kJ/mol) gegenüber dem Stickstoff N<sub>2</sub> (Dreifachbindung, Dissoziationsenthalpie 946,04 kJ/mol).

</p>

<ul><li><a href="Roaldit" title="Roaldit">Roaldit</a> (Fe<sub>4</sub>N)</li>

<li><a href="Siderazot" title="Siderazot">Siderazot</a> (Fe<sub>3</sub>N)</li>

<li><a href="Osbornit" title="Osbornit">Osbornit</a> (TiN)</li>

<li>Carlsbergit (CrN)</li>

<li>Sinoit (Si<sub>2</sub>ON<sub>2</sub>)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans P. Latscha, Helmut A. Klein: <i>Anorganische Chemie</i> (= <i>Chemie-Basiswissen.</i> Bd. 1). 8. Aufl. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-42938-7, S. 312 ff.</span>

</li>

<li id="cite_note-Riedel-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Riedel_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Riedel_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">E. Riedel, C. Janiak: <cite style="font-style:italic">Anorganische Chemie</cite>. 8. Auflage. de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>474<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>f</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nitride&rft.au=E.+Riedel%2C+C.+Janiak&rft.btitle=Anorganische+Chemie&rft.date=2011&rft.edition=8.&rft.genre=book&rft.isbn=3110225662&rft.pages=474+f&rft.pub=de+Gruyter" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-Binnewies-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Binnewies_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Binnewies_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a href="M._Binnewies" class="mw-redirect" title="M. Binnewies">M. Binnewies</a> et alii: <cite style="font-style:italic">Allgemeine und Anorganische Chemie</cite>. 2. Auflage. Spektrum, 2010, ISBN 3-8274-2533-6, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>475</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Nitride&rft.au=M.+Binnewies+et+alii&rft.btitle=Allgemeine+und+Anorganische+Chemie&rft.date=2010&rft.edition=2.&rft.genre=book&rft.isbn=3827425336&rft.pages=475&rft.pub=Spektrum" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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