Nitrén

Sablon:Egyért2 Sablon:Chembox A nitrén szervetlen vegyület, képlete NH. Más egyszerű gyökökhöz hasonlóan erősen reaktív és rövid életű, kivéve alacsony nyomáson. Viselkedése spinmultiplicitásától függ.

Keletkezése, tulajdonságai

A nitrén ammónia elektromos kisütéséből állítható elő.

A nitrén forgási elválasztása nagy, spin-spin kölcsönhatása gyenge, így ritkábbak az ütközés indukálta Zeeman-átmenetei. Az alapállapotú NH puffergáztöltéssel mágnesesen csapdázható.

Az alapállapotú nitrén triplett, a gerjesztett szingulett csak kevéssel magasabb energiájú.

Az első gerjesztett állapot (a¹Δ) hosszú életű, mivel alapállapotra (X³Σ⁻) való átalakulása spintiltott. A NH ütközésindukált rendszerközi kereszteződésre képes.

Reakciókészség

A hidrogénektől eltekintve a nitrén izoelektromos a metilénnel (Sablon:Chem) és az atomos oxigénnel, és hasonlóan reakcióképes. Az első gerjesztett állapot lézerindukált fluoreszcencia (LIF) révén észlelhető. A LIF lehetővé teszi az NH keletkezésének, bomlásának és termékeinek észlelését. Reakciói nitrogén-monoxiddal:

$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{O}⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}\mathrm{H}$

$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{O}⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}$

Előbbi kedvezőbb, ΔH⁰-ja –408 kJ/mol, míg utóbbié –147 kJ/mol.

Nevezéktan

A nitrén triviális név az elfogadott. A λ¹-azán és hidridonitrogén szabályos nevek szintén érvényesek, és rendre a szubsztitutív és additív nevezéktanok szerint képezhető.

A nitrén tekinthető továbbá két hidrogénnel kevesebbet tartalmazó ammóniának, így használható kontextusspecifikus szabályos névként az azilidén szubsztitutív nevezéktan szerint. Azonban ez nem veszi figyelembe, hogy a nitrén gyök. De bizonyos kontextusban az azilidén a nem gyök állapot megnevezésére is használható, a diradikális ekkor az azándiil.

Asztrokémia

A csillagközi térben az NH-t a ζ Persei és a HD 27778-hoz közeli felhőkben észleltek az NH A³Π→X³Σ (0,0) abszorpciós sávjának nagy felbontású és nagy jelarányú spektrumaiból 3358 Å körül. A CN hatékony előállításának a diffúz felhőben lévő NH-ból közel 30 K hőmérséklet volt kedvező.

Asztrokémiailag fontos reakciók

Reakciók

Reakció	Sebességi konstans	Sebesség/[[[:Sablon:Chem]]]2
$\mathrm{N}+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{O}\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}+2\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{N}⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{O}⟶\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{C}{\phantom{A}}^{+}⟶\mathrm{C}\mathrm{N}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{+}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$	Sablon:Sort	Sablon:Sort
$\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}$	Sablon:Sort	Sablon:Sort

Diffúz felhőkben a $\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{N}⟶\mathrm{N}\mathrm{H}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}$ a fő keletkezési módszer. Kémiai egyensúly közelében az NH-keletkezés fontos módjai a [[nitréniumion|Sablon:Chem]] és az [[azániumil|Sablon:Chem]] rekombinációi. A sugárzási mezőtől függően az [[aminogyök|Sablon:Chem]] is közreműködhet.

A NH diffúz felhőkben fotodisszociációval és fotoionizációval bomlik. Sűrű felhőkben a NH atomos oxigénnel és nitrogénnel reagálva bomlik. Az Sablon:Chem és Sablon:Chem ionok OH-t és NH-t alkotnak diffúz felhőkben. Az NH fontos a Sablon:Chem, OH, H, Sablon:Chem, CH, N, Sablon:Chem és Sablon:Chem előállításában a csillagközi térben.

A NH-t észlelték a csillagközi térben, de nem sűrű molekulafelhőkben. A NH észlelésének célja a forgási állandói és a vibrációs szintjei jobb megismerése. Szükséges továbbá a N- és NH-gyakoriságok előrejelzése N-t és NH-t képző és nyomokban N-t és NH-t tartalmazó csillagokban. A NH, OH és CH jelenleg ismert forgási állandói és vibrációi lehetővé teszik a szén-, nitrogén- és oxigénmennyiségek tanulmányozását a teljes spektrum szintézise nélkül 3D-s modellatomszférában.

Források

• Sablon:Cite journal

Kapcsolódó szócikkek

• diazén (a nitrén dimerje)