Свойства на натриев хидрид (NaH), реактивност, опасности и употреби



на натриев хидрид е неорганично съединение с формула NaH. Той има йонна връзка между натрия и хидрида. Неговата структура е илюстрирана на фигура 1. Тя е представителна за солни хидриди, което означава, че е хидрид, подобен на сол, съставен от Na + и H-йони, за разлика от по-молекулярните хидриди като боран, метан, амоняк. и вода.

Кристалната структура има координационен номер 6, където всяка натриева молекула е заобиколена от 8 хидридни йона с октаедрична форма и е илюстрирана на фигура 2 (Марк Уинтър [Университетът на Шефийлд и WebElements Ltd, 1993-2016).

Съединението се получава чрез директна реакция между натриев и водороден газ (натриево-хидридна формула - натриево-хидридни употреби, свойства, структура и формула, 2005-2017), както следва:

H2 + 2Na → 2NaH

Натриевият хидрид се продава в търговската мрежа под формата на 60% w / w дисперсия (тегловен процент) в минерално масло за безопасна работа (SODIUM HYDRIDE, s.f.).

индекс

  • 1 Физични и химични свойства на натриев хидрид
  • 2 Реактивност и опасности
  • 3 Използване
  • 4 Препратки

Физични и химични свойства на натриев хидрид

Натриевият хидрид е бяло твърдо вещество, когато е чисто, въпреки че обикновено се получава в сиво или сребро. Външният му вид е показан на фигура 3.

NaH има молекулна маса от 23.99771 g / mol, плътност 1.396 g / ml и точка на топене 800 ° С (Royal Society of Chemistry, 2015). Той е неразтворим в амоняк, бензол, тетрахлорметан и въглероден дисулфид (Национален център за биотехнологична информация, ср.).

Съставът е изключително нестабилен. Чистият NaH може лесно да се възпламени във въздуха. Когато влезе в контакт с водата във въздуха, тя отделя силно запалим водород.

Когато е отворен за въздух и влага, NaH също лесно се хидролизира в силната корозивна основа на натриевия хидроксид (NaOH) според реакцията:

NaH + H20 → NaOH + Н2

В тази реакция може да се види, че натриевият хидрид се държи като основа. Това се дължи на електроотрицателност.

Натрият има значително по-ниска електронегативност (≈1.0) от водород (≈2.1), което означава, че водородът екстрахира електронната плътност към себе си, като се отдалечава от натрия, за да генерира натриев катион и анион. хидрид.

За да бъде съединението Brønsted киселина, тя трябва да раздели електронната плътност от водорода, т.е. да го свърже с електроотрицателен атом като кислород, флуор, азот и др. Само тогава тя може да бъде официално описана като Н + и може да бъде дисоциирана като такава.

Един хидрид е много по-добре описан като H- и има свободна двойка електрони. Като такава, тя е база на Бренстед, а не киселина. Всъщност, ако разширите дефиницията на киселина / основа на Brønsted по начина, по който е направил Люис, ще стигнете до заключението, че натрий (Na +) е киселинният вид тук.

Продуктът на реакцията на киселина / основа на Brønsted на Н-базата и Н + киселината става Н2. Тъй като киселинният водород се извлича директно от водата, газообразният водород може да се мехури, измествайки равновесието, дори ако реакцията не е термодинамично предпочитана.

ОН-йони могат да бъдат оставени, които могат да бъдат записани с останалата част от Na + катиона, за да се получи натриев хидроксид..

Реактивност и опасности

Съединението е мощен редуциращ агент. Намалява SiO2 в стъкло. Той се запалва при контакт с газообразни F2, Cl2, Br2 и I2 (последният при температури над 100 ° C), особено в присъствието на влага, за образуване на HF, HCl, HBr и HI.

Реагира със сяра за получаване на Na2S и H2S. Той може да реагира експлозивно с диметилсулфоксид. Реагира енергично с ацетилен, дори при -60 ° C. Спонтанно запалимо във флуор.

Той инициира реакция на полимеризация в етил-2,2,3-трифлуоропропионат, така че естерът се разлага силно. Присъствието в реакцията на диетил сукцинат и етил трифлуороацетат предизвиква експлозии (SODIUM HYDRIDE, 2016).

Натриевият хидрид се счита за корозивен за кожата или очите, поради потенциала на разяждащите странични продукти от реакции с вода..

В случай на контакт с очите, те трябва да се изплакнат с големи количества вода, под клепачите в продължение на най-малко 15 минути и незабавно да се потърси лекарска помощ..

В случай на контакт с кожата, веднага почистете и изплакнете засегнатата област с вода. Потърсете медицинска помощ, ако дразненето продължава.

Той е вреден при поглъщане поради реакцията към водата. Не предизвиквайте повръщане. Трябва незабавно да потърсите лекарска помощ и да прехвърлите жертвата в медицински център.

Дисперсията на натриев хидрид в маслото не е прах. Въпреки това, материалът, който реагира, може да излъчи фина каустична мъгла. В случай на вдишване, изплакнете устата с вода и прехвърлете жертвата на място с чист въздух. Трябва да се търси медицинска помощ (Rhom and Hass Inc., 2007).

приложения

Основната употреба на натриев хидрид е да се извършат реакции на кондензация и алкилиране, които се развиват чрез образуването на карбанион (катализиран от основата)..

Натриевият хидрид в маслото наподобява натриеви и натриеви метални алкохолати, в неговата способност да функционира като депротониращ агент в ацетооцетния естер, Claisen, Stobbe, Dieckmann и други свързани реакции. Той има значителни предимства в сравнение с други кондензационни агенти в това:

  1. Това е по-силна основа, което води до по-директно депротониране.
  2. Не се изисква излишък.
  3. Полученият Н2 дава измерване на степента на реакцията.
  4. Вторичните реакции, като намаления, се елиминират.

Алкилиране на ароматни и хетероциклени амини като 2-аминопиридин и фенотиазин лесно се постига при висок добив, използвайки смеси от толуен-метилформамид. Концентрацията на диметилформамид е променлива, използвана за контрол на скоростта на реакцията (HINCKLEY, 1957).

Предложено е използването на натриев хидрид за съхранение на водород за използване в превозни средства с горивни клетки, като хидридът е затворен в пластмасови гранули, които се раздробяват в присъствието на вода за освобождаване на водорода..

препратки

  1. HINCKLEY, М. D. (1957). Производство, обработка и употреба на натриев хидрид. Advances in Chemistry, том 19, 106-117.
  2. Марк Уинтър [Университетът в Шефилд и WebElements Ltd, U. (1993-2016). Натриев: натриев хидрид. Изтеглено от WebElements: webelements.com.
  3. Национален център за биотехнологична информация. (Н.О.). PubChem Compound Database; CID = 24758. Изтеглено от PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom и Hass inc. (2007, декември). Натриев хидрид 60% дисперсия в масло. Изтеглено от dow.com.
  5. Кралско химическо дружество. (2015). Натриев хидрид. Извлечено от ChemSpider: chemspider.com.
  6. НАТРИЕВ ХИДРИД. (2016 г.). Изтеглено от cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  7. Формула на натриев хидрид - натриев хидрид, свойства, структура и формула. (2005-2017). Взето от Softschools.com: softschools.com.
  8. НАТРИЕВ ХИДРИД. (Н.О.). Изтеглено от химикали21: chemicalland21.com.
  9. Защо твърдата основа на натриевия хидрид, а не киселината, реагира с вода? (2016, 20 април). Получено от stackexchange: chemistry.stackexchange.com.