Гидрид кальция - Википедия - Calcium hydride

Гидрид кальция
Гидрид кальция
Имена
Название ИЮПАК
Гидрид кальция
Другие имена
Гидрид кальция (II)
Дигидрид кальция
Гидролит
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.029.263 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 232-189-2
UNII
Характеристики
CaH2
Молярная масса42,094 г / моль
Внешностьсерый порошок (белый в чистом виде)
Плотность1,70 г / см3, твердый
Температура плавления 816 ° С (1501 ° F, 1089 К)
бурно реагирует
Растворимостьреагирует в спирте
Структура
Орторомбический, oP12
ПНМА, № 62
Термохимия
41,4 Дж · моль−1· K−1[1]
−181,5 кДж · моль−1
-142,5 кДж / моль
Опасности
Пиктограммы GHSGHS07: ВредноGHS05: КоррозийныйВода-реагирует. 1GHS09: Опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHSОпасность
H260
NFPA 704 (огненный алмаз)
Родственные соединения
Другой катионы
Гидрид натрия,
Гидрид калия
гидрид магния
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Гидрид кальция это химическое соединение с формулой CaH2, и поэтому гидрид щелочноземельного металла. Этот серый порошок (белый, если чистый, что бывает редко) активно реагирует с водой, высвобождая водород газ. CaH2 таким образом используется как осушающий агент, т.е. осушитель.[2]

CaH2 представляет собой солевой гидрид, что означает, что его структура подобна соли. Все щелочные и щелочно-земельные металлы тяжелее бериллия образуют солевые гидриды. Хорошо известный пример: гидрид натрия, который кристаллизуется в мотиве NaCl. Эти вещества не растворимы во всех растворителях, с которыми они не реагируют. CaH2 кристаллизуется в PbCl2 (котуннит ) структура.[3]

Подготовка

Гидрид кальция получают из его элементов путем прямого соединения кальция и водорода при температуре от 300 до 400 ° C.[4][5]

Использует

Восстановление оксидов металлов

CaH2 является восстановителем для производства металла из оксидов металлов Ti, V, Nb, Ta и U. Предлагается использовать его разложение до металлического Ca:[4]

TiO2 + 2 CaH2 → Ti + 2 CaO + 2 H2

Источник водорода

CaH2 использовался для производства водорода. В 1940-х годах он был доступен под торговым названием «Гидролит» как источник водорода:

«Торговое название этого соединения -« гидролит »; в экстренных случаях может использоваться как переносной источник водорода, для заправки дирижаблей. Это довольно дорого для этого использования ».[6]

Ссылка на «чрезвычайную ситуацию», вероятно, относится к использованию в военное время. Однако этот состав на протяжении десятилетий широко использовался в качестве безопасного и удобного средства для надувания метеозондов. Точно так же его регулярно используют в лабораториях для производства небольших количеств водорода высокой степени чистоты для экспериментов. Влагосодержание дизельного топлива оценивается по водороду, выделяющемуся при обработке CaH.2.[4]

Осушитель

Реакция CaH2 с водой можно представить следующим образом:

CaH2 + 2 часа2О → Са (ОН)2 + 2 часа2

Два продукта гидролиза, газообразный H2 и Са (ОН)2, легко отделяются от высушенного растворителя.

Гидрид кальция является относительно мягким осушителем и, по сравнению с молекулярные сита, наверное, неэффективно.[7] Его использование безопаснее, чем использование более реактивных агентов, таких как натрий металл или натриево-калиевый сплав. Гидрид кальция широко используется в качестве осушитель за базовый растворители, такие как амины и пиридин. Он также используется для сушки спиртов.[2]

Несмотря на удобство, CaH2 имеет несколько недостатков:

  • Он нерастворим во всех растворителях, с которыми не реагирует активно, в отличие от LiAlH4, поэтому скорость его высыхания может быть низкой.
  • Потому что CaH2 и Са (ОН)2 практически неотличимы по внешнему виду, качество образца CaH2 не очевидна визуально.

История

Вовремя Битва за Атлантику, Немецкие подводные лодки использовали гидрид кальция в качестве гидролокатор называется смелый.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A21. ISBN  978-0-618-94690-7.
  2. ^ а б Gawley, Robert E .; Дэвис, Арнольд (2001). «Гидрид кальция». Энциклопедия реагентов для органического синтеза. Дои:10.1002 / 047084289X.rc005. ISBN  0471936235.
  3. ^ Уэллс, А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN  0-19-855370-6.
  4. ^ а б c Риттмейер, Питер; Вительманн, Ульрих (2000). «Гидриды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a13_199.
  5. ^ П. Эрлих (1963). «Гидриды кальция, стронция и бария». В Г. Брауэре (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд.. 1. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Academic Press. п. 929.
  6. ^ Адлам Г.Х.Дж. и Прайс Л.С., Аттестат о высшей школе по неорганической химии, Джон Мюррей, Лондон, 1940 г.
  7. ^ Уильямс, Д. Брэдли Дж .; Лотон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности нескольких осушителей». Журнал органической химии. 75 (24): 8351–8354. Дои:10.1021 / jo101589h. PMID  20945830.
  8. ^ Макнил, Ян (2002-06-01). Энциклопедия истории техники. ISBN  9781134981649.