Nátrium-hidrid (NaH) tulajdonságok, reakcióképesség, veszélyek és felhasználások



az nátrium-hidrid egy (NaH) általános képletű szervetlen vegyület. A nátrium és a hidrid között ionos kötés van. Szerkezeteit az 1. ábra szemlélteti. A só-hidrideket reprezentálja, ami azt jelenti, hogy a sóhoz hasonló hidrid, Na + és H-ionokból áll, ellentétben a molekuláris hidridekkel, mint a borán, metán, ammónia. és víz.

A kristályszerkezet 6-os koordinációs számmal rendelkezik, ahol minden nátrium-molekulát 8-as oktaéder alakú hidridion vesz körül, és a 2. ábrán látható (Mark Winter [Sheffieldi Egyetem és WebElements Ltd, 1993-2016]..

A vegyületet a nátrium- és hidrogéngáz közvetlen reakciójával állítjuk elő (nátrium-hidrid-formula - nátrium-hidrid-felhasználások, tulajdonságok, szerkezet és képlet, 2005-2017) a következőképpen:

H2 + 2Na → 2NaH

A nátrium-hidridet a kereskedelemben 60 tömeg% diszperziós formában (tömegtömeg% -ban) értékesítik ásványi olajban a biztonságos kezeléshez (SODIUM HYDRIDE, s.f.)..

index

  • 1 A nátrium-hidrid fizikai és kémiai tulajdonságai
  • 2 Reaktivitás és veszélyek
  • 3 Használat
  • 4 Referenciák

A nátrium-hidrid fizikai és kémiai tulajdonságai

A nátrium-hidrid fehér szilárd anyag, ha tiszta, bár általában szürke vagy ezüst színű. Megjelenése a 3. ábrán látható.

A NaH molekulatömege 23,99771 g / mol, sűrűsége 1,396 g / ml és olvadáspontja 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Nem oldódik ammóniában, benzolban, szén-tetrakloridban és szén-diszulfidban (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, s.f.).

A vegyület rendkívül instabil. A tiszta NaH könnyen meggyulladhat a levegőben. Amikor érintkezik a levegőben lévő vízzel, akkor nagyon gyúlékony hidrogént szabadít fel.

Amikor a levegő és a nedvesség nyitva áll, a NaH a reakció szerint könnyen hidrolizálódik a nátrium-hidroxid (NaOH) erős korrozív bázisává.

NaH + H2O → NaOH + H2

Ebben a reakcióban megfigyelhető, hogy a nátrium-hidrid bázisként viselkedik. Ez az elektronegativitásnak köszönhető.

A nátriumnak lényegesen alacsonyabb elektronegativitása van (.01,0), mint a hidrogén (.12,1), ami azt jelenti, hogy a hidrogén kivonja az elektronsűrűséget önmagába, távolodva a nátriumtól, hogy nátrium-kationot és aniont képezzen hidrid.

Ahhoz, hogy egy vegyület Brønsted sav legyen, el kell különítenie az elektron sűrűségét a hidrogéntől, vagyis egy elektronegatív atomhoz, például oxigénhez, fluorhoz, nitrogénhez stb. Csak akkor lehet formálisan leírni H + -nak, és így is elválasztható.

A hidrid sokkal jobban le van írva, mint H- és szabad elektronpárja van. Mint ilyen, Brønsted bázis, nem sav. Valójában, ha a Brønsted-sav / bázis definíciót Lewis-nak megfelelően terjeszti ki, arra a következtetésre jut, hogy a nátrium (Na +) itt a savas faj..

A H-bázis és a H + sav Brønsted sav / bázis reakcióterméke H2. Mivel a sav-hidrogén közvetlenül a vízből extrahálódik, a hidrogéngáz buborékosodhat, és akkor is eltolhatja az egyensúlyt, ha a reakció nem termodinamikailag kedvező..

A maradék kálium-karbonáttal írható OH-ionok nátrium-hidroxidot eredményezhetnek (miért van a szilárd nátrium-hidrid, és nem sav, ha vízzel reagáltatjuk, 2016).

Reaktivitás és veszélyek

A vegyület hatékony redukálószer. Megtámadja az SiO2-t üvegben. Gáznemű F2, Cl2, Br2 és I2 (ez utóbbi 100 ° C feletti hőmérsékleten) érintkezésekor gyullad, különösen nedvesség jelenlétében, HF, HCl, HBr és HI formában..

Reagál kénnel, hogy Na2S és H2S képződjön. Robbanásszerűen reagálhat dimetil-szulfoxiddal. Erősen reagál acetilénnel, még -60 ° C-on is. Fémben spontán gyúlékony.

Polimerizációs reakciót indít etil-2,2,3-trifluor-propionátban, úgy, hogy az észter hevesen bomlik. A dietil-szukcinát és az etil-trifluor-acetát jelenléte robbanást okozott (SODIUM HYDRIDE, 2016).

A nátrium-hidridet a bőrre vagy a szemekre maró hatásnak kell tekinteni, mivel a maró melléktermékek a vízzel való reakcióban potenciálisan lehetségesek..

Ha szembe kerül, akkor nagy mennyiségű vízzel kell öblíteni, a szemhéjak alatt legalább 15 percig, és azonnal orvoshoz kell fordulni..

Bőrrel való érintkezés esetén azonnal kefével és az érintett területet vízzel öblítse le. Ha az irritáció továbbra is fennáll, forduljon orvoshoz.

A vízzel való reakció miatt ártalmas. Ne hánytasson. Azonnal forduljon orvoshoz és vigye át az áldozatot orvosi központba.

A nátrium-hidrid olajban való diszperziója nem por. Azonban a reagáló anyag finom maró ködöt bocsáthat ki. Belélegzés esetén öblítse le a száját vízzel, és vigye át az áldozatot friss levegővel. Orvosi figyelmet kell fordítani (Rhom and Hass Inc., 2007).

alkalmazások

A nátrium-hidrid fő felhasználása az, hogy kondenzációs és alkilezési reakciókat hajtsanak végre, amelyek egy karbanion képződésével (a bázis által katalizálva) alakulnak ki..

Az olajban lévő nátrium-hidrid a nátrium- és nátrium-fém-alkoholátokhoz hasonlít, annak képességében, hogy deprotonálószerként funkcionáljon az aceto-ecetsav-észterben, Claisen, Stobbe, Dieckmann és más kapcsolódó reakciókban. Előnyei vannak a többi kondenzálószerrel szemben:

  1. Erősebb bázis, amely közvetlenebb deprotonációt eredményez.
  2. Nincs szükség többletre.
  3. Az előállított H2 a reakció mértékének mértékét mutatja.
  4. A másodlagos reakciók, például a csökkentések megszűnnek.

Az aromás és heterociklusos aminok, például a 2-amino-piridin és a fenotiazin alkilezését nagy hozammal könnyen elérhetjük toluol-metil-formamid elegyei alkalmazásával. A dimetil-formamid koncentrációja egy változó, amelyet a reakciósebesség szabályozására használnak (HINCKLEY, 1957)..

Javasolták a nátrium-hidrid felhasználását a hidrogén tárolására tüzelőanyag-cellás járművekben történő felhasználásra, a hidridet műanyag granulátumba zárva, amelyek víz jelenlétében zúzódnak a hidrogén felszabadításához..

referenciák

  1. HINCKLEY, M. D. (1957). A nátrium-hidrid gyártása, kezelése és felhasználása. Advances in Chemistry, 19, 106-117.
  2. Mark Winter [A Sheffieldi Egyetem és a WebElements Ltd, U. (1993-2016)]. Nátrium: nátrium-hidrid. A WebElements-ből származik: webelements.com.
  3. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ. (N.d.). PubChem összetett adatbázis; CID = 24758. A PubChem-ből: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom és Hass inc. (2007, december). Nátrium-hidrid 60% -os diszperzió olajban. A dow.com-ból származik.
  5. Királyi Kémiai Társaság. (2015). Nátrium-hidrid. A ChemSpider-ből származik: chemspider.com.
  6. Nátrium-hidroxid. (2016). Felvétel a kémiai anyagokból: cameochemicals.noaa.gov.
  7. Nátrium-hidrid-képlet - Nátrium-hidrid felhasználás, tulajdonságok, szerkezet és képlet. (2005-2017). A Softschools.com-tól szerezve: softschools.com.
  8. Nátrium-hidroxid. (N.d.). A kemicalland21-ből származik: chemicalland21.com.
  9. Miért van a szilárd nátrium-hidrid alapú, és nem sav, ha vízzel reagál? (2016, április 20.). A stackexchange-ből származik: chemistry.stackexchange.com.