Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is de kristalstructuur van stikstof?

Stikstof bestaat in zijn elementaire vorm als een diatomee -gas (n 2 ) bij kamertemperatuur en druk. Dit betekent dat de stikstofatomen zich in paren binden om moleculen te vormen.

Daarom heeft stikstof geen traditionele kristalstructuur zoals vaste stoffen. Dit is waarom:

* Gaseous State: Bij normale omstandigheden zijn stikstofmoleculen op grote schaal verdeeld en constant bewegend, waardoor het voor hen onmogelijk is om een ​​rigide, geordende structuur te vormen.

* Zwakke intermoleculaire krachten: De krachten die stikstofmoleculen aan elkaar houden (van der Waals -krachten) zijn erg zwak. Deze krachten zijn niet sterk genoeg om een ​​kristallijn rooster te creëren.

Onder extreme omstandigheden kan stikstof echter bestaan ​​in verschillende vaste fasen met specifieke kristalstructuren:

* Alpha stikstof (α-n 2 ): Dit is de meest stabiele vaste fase van stikstof, verkregen bij hoge druk (boven 3,5 GPa) en lage temperatuur (onder 35,6 K). Het heeft een zeshoekige structuur (HCP) structuur.

* Beta stikstof (β-n 2 ): Deze fase vormt zich bij hogere temperaturen (35,6-44,5 K) en iets hogere drukken (4,5 GPa). Het heeft een kubieke structuur (CCP) (CCP).

* gamma stikstof (γ-n 2 ): Deze fase treedt op bij nog hogere temperaturen (44,5-63 K) en drukken (ongeveer 6 GPa). Het heeft een rhombohedrale structuur.

* Andere fasen: Verschillende andere hogedrukfasen van vaste stikstof zijn ontdekt, elk met zijn eigen unieke kristalstructuur.

Hoewel stikstof typisch een gas is en geen conventionele kristalstructuur heeft, kan het verschillende kristallijne structuren vertonen onder hoge druk en lage temperatuur.