Vlastnosti hydridu vápenatého (CaH2), reaktivita a použití

hydrid vápenatý je chemická sloučenina vzorce CaH2, která z ní činí hydrid alkalických zemin. Tato chemická sloučenina má dvě iontové vazby mezi vápníkem a dvěma hydridovými ionty, jak je znázorněno na obrázku 1.

Je to fyziologický roztok, což znamená, že jeho struktura je podobná soli. Jeho krystalická struktura je stejná jako struktura chloridu olovnatého (minerál Cotunnite), jak je znázorněno na obrázku 2.

Všechny alkalické kovy a kovy alkalických zemin tvoří hydridové soli. V chemii, hydrid je anion vodíku, H- nebo, více obyčejně, sloučenina ve kterém jeden nebo více vodíkových center má nucleophilic, redukční nebo základní vlastnosti \ t.

Ve sloučeninách, které jsou považovány za hydridy, je atom vodíku připojen k více elektropozitivnímu prvku nebo skupině.

Může být vyroben reakcí vápníku a vodíku při teplotě mezi 300 a 400 ° C. Další způsob přípravy hydridu vápenatého je zahřátí chloridu vápenatého spolu s vodíkem a sodíkovým kovem. Reakce se děje takto:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

V této reakci tvoří vápník (Ca) a vodík (H) molekulu hydridu vápenatého, zatímco atomy sodíku spolu s chlorem vytvářejí molekuly chloridu sodného (NaCl)..

Hydrid vápenatý může být také vyráběn redukcí oxidu vápenatého (CaO) hořčíkem (Mg). Reakce se provádí v přítomnosti vodíku. Tato reakce také produkuje oxid hořečnatý (MgO). Níže je uveden vzorec pro tuto chemickou reakci:

CaO + Mg + H2 - CaH2 + MgO

Index

• 1 Fyzikální a chemické vlastnosti hydridu vápenatého
• 2 Reaktivita a nebezpečí
• 3 Manipulace a skladování
• 4 Použití a aplikace
  • 4.1 Vysoušedlo
  • 4.2 Výroba vodíku
  • 4.3 Redukční činidlo
• Nevýhoda při použití hydridu vápenatého
• 6 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti hydridu vápenatého

Hydrid vápenatý je soubor krystalů s bílou ortorombickou strukturou, když je čistý. Obecně je vzácné najít v této formě, takže má obvykle šedavý odstín. Chybí mu charakteristický zápach. Jeho vzhled je znázorněn na obrázku 3 (Královská chemická společnost, 2015).

Má molekulovou hmotnost 42,094 g / mol, má teplotu tání 816 ° C a hustotu 1,70 g / ml. Pokud se rozpouští ve vodě, reaguje násilně a produkuje vodík. Reaguje také s alkoholem (Národní centrum pro biotechnologické informace, S.F.).

Reaktivita a nebezpečí

Hydrid vápenatý je stabilní chemická látka, i když je vysoce reaktivní s vodou nebo vlhkostí. Při styku s vodou uvolňuje hořlavé vodíkové plyny, které se mohou samovolně vznítit.

Je považován za výbušnou sloučeninu. Když se zahřívá v reakci s tetrahydrofuranem, může způsobit explozi. Při smíchání s chlorečnanem, chlornanem, bromičnanem, chloristanem draselným je citlivý na teplo, tření a stává se výbušným (Hydride vápníku 7789-78-8, 2016).

Když je fluorid stříbrný rozdrcen hydridem vápenatým, hmota se rozžhaví. Silné zahřátí hydridu chlorem, bromem nebo jodem vede k žhavení.

Směsi hydridu s různými bromáty, například bromičnan barnatý nebo chlorečnany, například chlorečnan barnatý a chloristany jako chloristan draselný, explodují při trituraci. CaH2 reaguje s fluoridem stříbrným, pokud je vystaven tření.

S touto sloučeninou se musí manipulovat v inertní atmosféře. Pokud se s nimi nebude správně zacházet, může to představovat vážnou hrozbu pro zdraví a bezpečnost pracovníků laboratoře, plavčíků a manipulátorů s chemickým odpadem (centrum UC pro bezpečnost laboratoří, 2013)..

Extrémně nebezpečný v případě kontaktu s pokožkou nebo očima, protože je dráždivý. Velmi nebezpečný v případě kontaktu s pokožkou, protože může být žíravý.

Je také nebezpečný při požití a vdechování. Množství poškození tkáně závisí na délce kontaktu. Kontakt s očima může způsobit poškození rohovky nebo slepotu.

Kontakt s pokožkou může způsobit zánět a puchýře. Vdechnutí prachu způsobuje podráždění gastrointestinálního nebo respiračního traktu, charakterizované pálením, kýcháním a kašlem.

Těžká nadměrná expozice může způsobit poškození plic, udušení, bezvědomí a dokonce smrt. Zánět oka se vyznačuje zarudnutím, podrážděním a svěděním. Zánět kůže se vyznačuje svěděním, loupáním, zarudnutím nebo občasným tvorbou puchýřů.

Opakovaná expozice očí na nízké úrovni může způsobit podráždění očí. Opakovaná expozice pokožce může způsobit lokální destrukci kůže nebo dermatitidu.

Opakované vdechování prachu může způsobit různé stupně podráždění dýchacích cest nebo poškození plic. Opakované nebo dlouhodobé vdechování prachu může způsobit chronické podráždění dýchacích cest (Bezpečnostní list materiálu Kalciumhydrid MSDS, 2005).

V případě kontaktu s očima je třeba je ihned vyplachovat velkým množstvím vody po dobu nejméně 15 minut, občas nadzvednout horní a dolní víčko..

V případě kontaktu s kůží okamžitě opláchněte velkým množstvím vody po dobu nejméně 15 minut, přičemž odstraňte kontaminovaný oděv a obuv.

V případě požití by nemělo být vyvoláno zvracení. Mělo by být zavoláno toxikologické centrum. Doporučujeme opustit výstavní místo a ihned se přesunout do přírody.

V případě nadýchání, je-li dýchání obtížné, je nutné dodávat kyslík. Dýchání z úst do úst by nemělo být podáváno, pokud oběť požití nebo vdechnutí látky.

Umělé dýchání by mělo být vyvoláno pomocí kapesní masky vybavené jednosměrným ventilem nebo jiným vhodným respiračním zdravotnickým zařízením. Ve všech případech je třeba okamžitě vyhledat lékařskou pomoc.

Manipulace a skladování

Sloučenina by měla být uchovávána v suché nádobě mimo dosah tepla. Měly by být uchovávány mimo zdroje vznícení. Nevdechujte prach. Do tohoto produktu by neměla být přidána žádná voda

V případě nedostatečného větrání používejte vhodné vybavení pro ochranu dýchacích orgánů, například masku filtru. V případě expozice byste měli vyhledat lékařskou pomoc a ukázat etiketu co nejvíce. Zamezte styku s kůží a očima.

Hořlavé materiály by obecně měly být skladovány v oddělené bezpečnostní skříni nebo skladovací místnosti. Uchovávejte obal těsně uzavřený.

Uchovávejte na chladném a dobře větraném místě. Všechna zařízení obsahující materiál, který zabraňuje vzniku elektrických jisker, musí být uzemněna. Nádoba by měla být udržována v suchu a na chladném místě.

Je to nehořlavý materiál. Hasiči však musí nosit vhodné vybavení a zároveň hasit požár kolem této chemické sloučeniny.

Nikdy se nedoporučuje používat vodu k hašení požáru kolem hydridu vápenatého. Pro tento účel může být použit suchý písek, stejně jako sloučeniny jako chlorid sodný a uhličitan sodný.

Aby se odstranil odpad vápníku, musí být rozložen přidáním 25 ml methanolu na každý gram hydridu v atmosféře dusíku za míchání..

Jakmile je reakce ukončena, přidá se do vodného roztoku methoxidu vápenatého stejný objem vody a vypustí se do odtoku s velkým množstvím vody (National Research Council, 1995)..

Použití a aplikace

Vysoušedlo

Hydrid draselný je relativně mírné vysoušeči. Z tohoto důvodu je použití této sloučeniny jako vysoušedla bezpečnější ve srovnání s reaktivnějšími činidly, jako jsou sodno-draselné a sodné kovové slitiny. Reaguje s vodou následujícím způsobem:

CaH2 + 2 H20 → Ca (OH) 2 + 2 H2

Produkty hydrolýzy této reakce, vodík (plyn) a Ca (OH) 2 (vodná směs) mohou být odděleny od chemického rozpouštědla po procesu filtrace, destilace nebo dekantace..

Tato chemická sloučenina je účinným desikantem pro mnoho bazických rozpouštědel, jako jsou aminy a pyridin. Někdy se používá k předsušení rozpouštědel před použitím reaktivnějších desikantů.

Výroba vodíku

Ve čtyřicátých létech, tato sloučenina byla dostupná jako zdroj vodíku pod obchodním jménem “Hydrolith” \ t.

Dlouhodobě se používá jako zdroj vodíku. Stále se používá k výrobě čistého vodíku v laboratořích pro různé experimenty, pokročilé aplikace palivových článků a baterií (American Elements, S.F.).

Sloučenina byla široce používána po celá desetiletí jako bezpečný a pohodlný prostředek k nafukování balónů s počasím.

Rovněž se pravidelně používá v laboratořích k výrobě malých množství vysoce čistého vodíku pro experimenty. Obsah vlhkosti motorové nafty se vypočítá vodíkem vyvinutým po ošetření CaH2.

Redukční činidlo

Při zahřátí na teplotu mezi 600 a 1000 ° C lze oxid zirkoničitý, niob, uran, chrom, titan, vanad a tantal snížit, aby se připravil prášek z těchto kovů, takže hydrid vápenatý může být použit v metalurgii prachu.

Následující reakce ilustruje způsob, jakým hydrid vápenatý působí jako redukční činidlo:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Nevýhodou při použití hydridu vápenatého

Tato chemická sloučenina je často preferovanou volbou jako sušící činidlo; Má však také některé nevýhody:

-Sušící účinek této sloučeniny je pomalý, protože není rozpustný v žádném rozpouštědle, s nímž nereaguje prudce.

-Tato prášková sloučenina není kompatibilní s mnoha rozpouštědly. Vaše reakce s chlorovanými uhlovodíky může dokonce způsobit výbuchy.

-Nelze jej použít pro deoxygenační rozpouštědla, protože není schopen eliminovat rozpuštěný kyslík.

-Rozlišování mezi hydridem vápenatým a hydroxidem vápenatým je poměrně obtížné vzhledem ke svým podobným vzhledům.

Odkazy

1. Americké prvky. (S.F.). hydrid vápenatý. Zdroj: americanelements.com: americanelements.com.
2. Hydrid vápenatý 7789-78-8. (2016). Zdroj: chemicalbook.com: chemicalbook.com.
3. hydrid vápenatý. (s.f.). Získáno ze studijního oboru chemie: chemistrylearner.com.
4. Bezpečnostní list materiálu Hydrid vápenatý MSDS. (2005, 10. října). Zdroj: sciencelab.com: sciencelab.com.
5. Národní centrum pro biotechnologické informace. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 105052. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. národní rada pro výzkum. (1995). Obezřetná praxe v laboratoři: Manipulace a likvidace chemických látek. Washinton: NationalAcademy Press.
7. Královská chemická společnost. (2015). hydrid vápenatý ID 94784. Zdroj: chemspider.com: chemspider.com.
8. UC centrum pro bezpečnost laboratoře. (2013, 18. ledna). standardní provozní postup hydrid vápenatý. Zdroj: chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.