Egenskaber for natriumhydrid (NaH), reaktivitet, farer og anvendelser



den natriumhydrid er en uorganisk forbindelse med formlen NaH. Det har en ionbinding mellem natrium og hydrid. Dets struktur er vist i figur 1 repræsenterer saltvand hydrider, forstand, der ligner hydrid salt, der omfatter Na + ioner og H, i modsætning til de molekylære hydrider, såsom boran, methan, ammoniak og vand.

Krystalstrukturen et koordinationstal 6, hvor hvert molekyle er omgivet af natrium hydridioner 8 udviser en oktaedrisk form og er illustreret i figur 2 (Mark Winter [The University of Sheffield Ltd og WebElements, 1993-2016).

Forbindelsen fremstilles ved den direkte reaktion mellem natrium og hydrogen gas (natriumhydridformel - natriumhydrid anvendelser, egenskaber, struktur og formel, 2005-2017) som følger:

H2 + 2Na → 2NaH

Natriumhydrid sælges kommercielt som en 60% vægt / vægt dispersionsform (vægt-for-vægtprocent) i mineralolie til sikker håndtering (Sodium HYDRIDE, s.f.).

indeks

  • 1 Fysiske og kemiske egenskaber af natriumhydrid
  • 2 Reaktivitet og farer
  • 3 anvendelser
  • 4 referencer

Fysiske og kemiske egenskaber af natriumhydrid

Natriumhydrid er et hvidt fast stof, når det er rent, selvom det generelt opnås i gråt eller sølv. Dets udseende er vist i figur 3.

NaH har en molekylvægt på 23,99771 g / mol, en densitet på 1,396 g / ml og et smeltepunkt på 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Det er uopløseligt i ammoniak, benzen, carbontetrachlorid og carbondisulfid (National Center for Biotechnology Information, s.f.).

Forbindelsen er ekstremt ustabil. Ren NaH kan let antændes i luften. Når det kommer i kontakt med vandet i luften, frigives det meget brandfarligt hydrogen.

Når det er åbent for luft og fugt, bliver NaH også let hydrolyseret i den stærke ætsende base af natriumhydroxid (NaOH) ifølge reaktionen:

NaH + H20 → NaOH + H2

I denne reaktion kan det observeres, at natriumhydrid opfører sig som en base. Dette skyldes elektronegativitet.

Natrium har en elektronegativitet signifikant lavere (≈1,0) end hydrogen (≈2,1), hvilket betyder, at hydrogen ekstraheret elektrondensitet hen imod sig selv og væk fra natrium til frembringelse af en natriumkation og en anion af hydrid.

For at en forbindelse skal være en Brønsted-syre, skal den adskille elektrondensiteten fra hydrogenet, det vil sige forbinde det med et elektronegativt atom som ilt, fluor, nitrogen osv. Først da kan den formelt beskrives som H + og kan den dissocieres som sådan.

Et hydrid er meget bedre beskrevet som H- og har et frit par elektroner. Som sådan er det en Brønsted-base, ikke en syre. Faktisk, hvis du udvider Brønsted-syre / basisdefinitionen som Lewis gjorde, kommer du til den konklusion, at natrium (Na +) er syrearten her.

Brønsted-syre / basereaktionsproduktet af H-basen og H + syren bliver H2. Fordi syrehydrogenet ekstraheres direkte fra vandet, kan hydrogengassen boble, forskydning af ligevægten, selv om reaktionen ikke er termodynamisk begunstiget.

OH- ioner kan efterlades, som kan skrives med resten af ​​Na + kationen for at give natriumhydroxid (Hvorfor er fast natriumhydrid baseret og ikke sur, når den omsættes med vand?, 2016).

Reaktivitet og farer

Forbindelsen er et kraftigt reduktionsmiddel. Angriber SiO2 i glas. Det antændes ved kontakt med gasformige F2, Cl2, Br2 og I2 (sidstnævnte ved temperaturer over 100 ° C), især i nærværelse af fugt, for at danne HF, HCI, HBr og HI.

Reagerer med svovl for at give Na2S og H2S. Det kan reagere eksplosivt med dimethylsulfoxid. Reagerer kraftigt med acetylen, selv ved -60 ° C. Det er spontant brændbart i fluor.

Det initierer en polymerisationsreaktion i ethyl-2,2,3-trifluorpropionat, således at esteren nedbrydes voldsomt. Tilstedeværelsen i reaktionen af ​​diethylsuccinat og ethyltrifluoracetat har forårsaget eksplosioner (NATRIUMHYDRIDE, 2016).

Natriumhydrid anses for ætsende for huden eller øjnene på grund af potentialet for kaustiske biprodukter af reaktioner med vand.

I tilfælde af kontakt med øjnene skal de skylles med store mængder vand under øjenlågene i mindst 15 minutter og øjeblikkeligt søge lægehjælp..

Ved hudkontakt børste man straks og skylle det berørte område med vand. Søg lægehjælp, hvis irritation fortsætter.

Det er skadeligt ved indtagelse på grund af reaktionen på vand. Fremkald ikke opkastning. Du bør straks søge lægehjælp og overføre offeret til et lægehus.

Dispersionen af ​​natriumhydrid i olie er ikke støv. Materialet, der reagerer, kan dog udlede en fin kaustisk tåge. Ved indånding skylles munden med vand og overføres offeret til et sted med frisk luft. Der skal søges lægehjælp (Rhom and Hass Inc., 2007).

applikationer

Hovedanvendelsen af ​​natriumhydrid er at udføre kondensations- og alkyleringsreaktioner, der udvikles gennem dannelsen af ​​et carbanion (katalyseret af basen).

Natriumhydrid i olie ligner natriumalkoholater og natriummetal i sin evne til at fungere som et deprotoneringsmiddel i acetoeddikesyreester, Claisen kondensationer, Stobbe, Dieckmann og beslægtede reaktioner. Det har markerede fordele i forhold til andre kondensationsmidler i det følgende:

  1. Det er en stærkere base, hvilket resulterer i en mere direkte deprotonering.
  2. Intet overskud er nødvendigt.
  3. Den producerede H2 giver et mål for reaktionsomfanget.
  4. Sekundære reaktioner som reduktioner elimineres.

Alkyleringer af aromatiske og heterocykliske aminer, såsom 2-aminopyridin og phenothiazin, opnås let ved højt udbytte under anvendelse af blandinger af toluen-methylformamid. Koncentrationen af ​​dimethylformamid er en variabel anvendt til at kontrollere reaktionshastigheden (HINCKLEY, 1957).

Anvendelsen af ​​natriumhydrid til opbevaring af hydrogen til anvendelse i brændselscellekøretøjer er blevet foreslået, idet hydridet er indesluttet i plastgranuler, der knuses i nærvær af vand for at frigøre hydrogenet.

referencer

  1. HINCKLEY, M. D. (1957). Fremstilling, håndtering og anvendelse af natriumhydrid. Fremskridt i kemi, bind 19, 106-117.
  2. Mark Winter [University of Sheffield and WebElements Ltd, U. (1993-2016). Natrium: natriumhydrid. Hentet fra WebElements: webelements.com.
  3. National Center for Bioteknologi Information. (N.D.). PubChem Compound Database; CID = 24758. Hentet fra PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom og Hass inc. (2007, december). Natriumhydrid 60% dispersion i olie. Hentet fra dow.com.
  5. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydrid. Hentet fra ChemSpider: chemspider.com.
  6. NATRIUMHYDRID. (2016). Hentet fra cameokemikalier: cameochemicals.noaa.gov.
  7. Natriumhydrid Formel - Natriumhydrid Anvend, Egenskaber, Struktur og Formel. (2005-2017). Hentet fra Softschools.com: softschools.com.
  8. NATRIUMHYDRID. (N.D.). Hentet fra chemicalland21: chemicalland21.com.
  9. Hvorfor er fast natriumhydrid baseret og ikke sur, når det omsættes med vand? (2016, april 20). Hentet fra stackexchange: chemistry.stackexchange.com.