Hydrid sodný (NaH) Vlastnosti, reaktivita, nebezpečí a použití



hydrid sodný "Anorganická sloučenina vzorce NaH" je anorganická sloučenina vzorce NaH. Má iontovou vazbu mezi sodíkem a hydridem. Jeho struktura je znázorněna na obrázku 1. Je reprezentativní pro hydridy solí, což znamená, že se jedná o hydrid podobný soli, složený z Na + a H- iontů, na rozdíl od více molekulárních hydridů, jako je boran, metan, amoniak. a voda.

Krystalová struktura má koordinační číslo 6, kde každá sodíková molekula je obklopena 8 hydridovými ionty majícími oktaedrální tvar a je znázorněna na obrázku 2 (Mark Winter [University of Sheffield and WebElements Ltd, 1993-2016])..

Sloučenina se připravuje přímou reakcí mezi sodíkovým a vodíkovým plynem (hydrid sodný, hydrid sodný, vlastnosti, struktura a vzorec, 2005-2017) takto:

H2 + 2Na → 2NaH

Hydrid sodný se komerčně prodává jako 60% hmotnostní disperzní forma (hmotnostní procento) v minerálním oleji pro bezpečnou manipulaci (SODIUM HYDRIDE, s.f.)..

Index

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti hydridu sodného
  • 2 Reaktivita a nebezpečí
  • 3 Použití
  • 4 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti hydridu sodného

Hydrid sodný je bílá pevná látka, je-li čistá, i když se obecně získá v šedé nebo stříbrné. Jeho vzhled je znázorněn na obrázku 3.

NaH má molekulovou hmotnost 23,99771 g / mol, hustotu 1,396 g / ml a teplotu tání 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Je nerozpustný v amoniaku, benzenu, tetrachlormethanu a sirovodíku (National Center for Biotechnology Information, s.f.)..

Sloučenina je extrémně nestabilní. Čistý NaH se může snadno vznítit ve vzduchu. Když přijde do styku s vodou přítomnou ve vzduchu, uvolňuje vysoce hořlavý vodík.

Když je otevřen do vzduchu a vlhkosti, NaH se také snadno hydrolyzuje na silnou žíravou bázi hydroxidu sodného (NaOH) podle reakce:

NaH + H20 - NaOH + H2

V této reakci lze pozorovat, že se hydrid sodný chová jako báze. Toto je kvůli electronegativity.

Sodík má významně nižší elektronegativitu (.01.0) než vodík (.12,1), což znamená, že vodík získává elektronovou hustotu směrem k sobě, čímž se vzdaluje sodíku a vytváří kation sodný a anion. hydridu.

Pro směs být Brønsted kyselina, to potřebuje oddělit hustotu elektronu od vodíku, to je, připojit to k electronegative atomu takový jako kyslík, fluor, dusík, etc. Teprve potom může být formálně popsán jako H + a může být jako takový disociován.

Hydrid je mnohem lépe popsán jako H- a má volný pár elektronů. Jako takový, to je Brønsted základ, ne kyselina. Ve skutečnosti, pokud prodloužíte definici Brøstedovy kyseliny / báze způsobem, jakým to udělal Lewis, dospějete k závěru, že sodík (Na +) je zde kyselý druh.

Produkt reakce Brnstedovy kyseliny s bází H-báze a kyseliny H + se stává H2. Vzhledem k tomu, že kyselý vodík je extrahován přímo z vody, plynný vodík může bublinovat, což vyvažuje rovnováhu, i když reakce není termodynamicky zvýhodněna..

Mohou být ponechány OH-ionty, které mohou být napsány se zbytkem Na + kationtu, aby se získal hydroxid sodný (Proč je pevný hydrid sodný založen a není kyselý, když reaguje s vodou?.

Reaktivita a nebezpečí

Sloučenina je silným redukčním činidlem. Útoky na SiO2 ve skle. Zapálí se při styku s plynnými F2, Cl2, Br2 a I2 (posledně při teplotách nad 100 ° C), zejména v přítomnosti vlhkosti, za vzniku HF, HCl, HBr a HI..

Reakce se sírou poskytne Na2S a H2S. Může explozivně reagovat s dimethylsulfoxidem. Reaguje prudce s acetylenem i při -60 ° C. Je spontánně hořlavý u fluoru.

Iniciuje polymerační reakci v ethyl-2,2,3-trifluorpropionátu tak, že se ester prudce rozkládá. Přítomnost diethylsukcinátu a ethyl trifluoracetátu v reakci způsobila exploze (SODIUM HYDRIDE, 2016).

Hydrid sodný je považován za žíravý pro kůži nebo oči, v důsledku potenciálu žíravých vedlejších produktů reakcí s vodou.

V případě kontaktu s očima je třeba je vypláchnout velkým množstvím vody pod víčky po dobu nejméně 15 minut a okamžitě vyhledat lékařskou pomoc..

V případě kontaktu s kůží okamžitě omyjte postižené místo vodou. Pokud podráždění přetrvává, vyhledejte lékařskou pomoc.

Je škodlivý při požití v důsledku reakce s vodou. Nevyvolávejte zvracení. Měli byste okamžitě vyhledat lékařskou pomoc a přenést postiženého do zdravotnického zařízení.

Disperze hydridu sodného v oleji není prach. Materiál, který reaguje, však může vydávat jemnou žíravou mlhu. V případě vdechnutí vypláchněte ústa vodou a přeneste postiženého na místo s čerstvým vzduchem. Je třeba usilovat o lékařskou péči (Rhom and Hass Inc., 2007).

Použití

Hlavním použitím hydridu sodného je provádění kondenzačních a alkylačních reakcí, které se vyvíjejí tvorbou karbanionu (katalyzovaného bází)..

Hydrid sodný v oleji se podobá alkoholátům sodíku a sodíku, ve své schopnosti fungovat jako deprotonizační činidlo v esteru kyseliny acetoctové, Claisen, Stobbe, Dieckmann a dalších souvisejících reakcích. Má výrazné výhody oproti jiným kondenzačním činidlům v tom, že:

  1. Je to silnější základ, což vede k přímější deprotonaci.
  2. Není potřeba přebytek.
  3. Vytvořený H2 poskytuje míru rozsahu reakce.
  4. Sekundární reakce, jako jsou redukce, jsou eliminovány.

Alkylace aromatických a heterocyklických aminů, jako je 2-aminopyridin a fenothiazin, lze snadno dosáhnout při vysokém výtěžku za použití směsí toluen-methylformamid. Koncentrace dimethylformamidu je proměnná, která se používá k řízení reakční rychlosti (HINCKLEY, 1957)..

Bylo navrženo použití hydridu sodného pro skladování vodíku pro použití ve vozidlech s palivovými články, přičemž hydrid je uzavřen v plastových granulích, které jsou rozdrceny v přítomnosti vody za účelem uvolnění vodíku..

Odkazy

  1. HINCKLEY, M. D. (1957). Výroba, manipulace a použití hydridu sodného. Advances in Chemistry, sv. 19, 106-117.
  2. Mark Winter [University of Sheffield a WebElements Ltd, U. (1993-2016). Sodík: hydrid sodný. Zdroj: WebElements: webelements.com.
  3. Národní centrum pro biotechnologické informace. (s.f.). PubChem Compound Database; CID = 24758. Zdroj: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom a Hass inc. (2007, prosinec). Hydrid sodný 60% disperze v oleji. Zdroj: dow.com.
  5. Královská chemická společnost. (2015). Hydrid sodný. Zdroj: ChemSpider: chemspider.com.
  6. SODIUM HYDRIDE. (2016). Získaný od cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  7. Hydrid sodný Formule - hydrid sodný Použití, vlastnosti, struktura a vzorec. (2005–2017). Zdroj: Softschools.com: softschools.com.
  8. SODIUM HYDRIDE. (s.f.). Získáno z chemie21: chemicalland21.com.
  9. Proč je pevný hydrid sodný založen a není kyselý, když reaguje s vodou? (2016, 20. dubna). Zdroj: stackexchange: chemistry.stackexchange.com.