Γιατί τα περισσότερα υλικά παράγουν οξείδια και όχι νιτρίδια;
1. Αφθονία και αντιδραστικότητα οξυγόνου:
* αφθονία: Το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στην κρούστα της Γης (περίπου 46,6% κατά βάρος), καθιστώντας το άμεσα διαθέσιμο για αντιδράσεις.
* Αντιδραστικότητα: Το οξυγόνο είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό στοιχείο, σχηματίζοντας εύκολα χημικούς δεσμούς με πολλά άλλα στοιχεία. Η ηλεκτροαρνητικότητα (η τάση να προσελκύει ηλεκτρόνια) είναι σχετικά υψηλή, καθιστώντας την καλή οξειδωτική παράγοντα.
2. Αδράνεια του αζώτου:
* αδράνεια: Το αέριο αζώτου (N2) είναι πολύ σταθερό λόγω του τριπλού δεσμού του. Είναι σχετικά μη αντιδραστικό και απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας για να σπάσει ο δεσμός και να σχηματίσει νιτρίδια.
* Περιορισμένη αντιδραστικότητα: Το άζωτο έχει χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα από το οξυγόνο, καθιστώντας τον ασθενέστερο οξειδωτικό παράγοντα.
3. Θερμοδυναμική:
* Ενέργεια σχηματισμού: Οι ενέργειες σχηματισμού των οξειδίων είναι γενικά χαμηλότερες από αυτές των νιτρίδων. Αυτό σημαίνει ότι ο σχηματισμός οξειδίων είναι θερμοδυναμικά πιο ευνοϊκή, απελευθερώνοντας περισσότερη ενέργεια.
* σταθερότητα: Τα οξείδια είναι γενικά πιο σταθερά από τα νιτρίδια υπό συνθήκες περιβάλλοντος.
4. Συνθήκες αντίδρασης:
* Οξείδωση: Οι αντιδράσεις οξείδωσης είναι συνήθως πιο εύκολο να επιτευχθούν από τις αντιδράσεις νιτρίδων.
* νιτρικά: Η νιτροποίηση συχνά απαιτεί συγκεκριμένες συνθήκες, όπως υψηλές θερμοκρασίες, πιέσεις ή παρουσία καταλυτών για να ξεπεραστεί το υψηλό εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης για το σπάσιμο του δεσμού αζώτου.
Εξαιρέσεις και εφαρμογές νιτρίδων:
* Ειδικές εφαρμογές: Τα νιτρίδια, ενώ είναι λιγότερο κοινά από τα οξείδια, έχουν μοναδικές ιδιότητες και εφαρμογές, όπως στην κεραμική, τους ημιαγωγούς και τις ανθεκτικές σε φθορά επικαλύψεις.
* περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας: Ορισμένα νιτρίδια είναι πιο σταθερά από τα οξείδια σε υψηλές θερμοκρασίες.
Συνοπτικά, Η αφθονία, η αντιδραστικότητα και η θερμοδυναμική ευνοϊκότητα του οξυγόνου καθιστούν τα οξείδια τον πιο συνηθισμένο τύπο ένωσης σε σύγκριση με τα νιτρίδια. Ωστόσο, τα νιτρίδη βρίσκουν εξειδικευμένες εφαρμογές όπου οι συγκεκριμένες ιδιότητές τους είναι πολύτιμες.
