Натријум хидрида је неорганско једињење формуле НаХ. Има јонску везу између натријума и хидрида. Његова структура је приказана на слици 1. Репрезентативна је физиолошким хидридима, што значи да је хидрид сличан соли, састављен од На + и Х-јона, за разлику од молекуларних хидрида као боран, метан, амонијак и вода.
Кристална структура има координацијски број 6, где је сваки молекул натријума окружен са 8 хидридних јона који представљају октаедрални облик и приказан је на слици 2 (Марк Винтер [Университи оф Схеффиелд анд ВебЕлементс Лтд, 1993-2016).
Структура натријум хидрида.
Слика 2. Кристална структура натријум хидрида.
Једињење се добија директном реакцијом између натријум-гасовог гаса (Натријум-хидридна формула - Натријум-хидрид, употребе, својства, структура и формула, 2005-2017) како следи:
Х2 + 2На → 2НаХ
Натријум-хидрид се продаје комерцијално у облику дисперзије у облику масеног удјела 60% в / в (минерално-тежински) у минералном уљу за сигурно руковање (СОДИУМ ХИДРИДЕ, нд).
Физичка и хемијска својства натријум хидрида
Натријум-хидрид је бела чврста супстанца када је чиста, мада је углавном сиве или сребрне боје. Изглед је приказан на слици 3.
Слика 3. Изглед натријум хидрида.
НаХ има молекулску масу од 23.99771 г / мол, густину 1.396 г / мл и талиште од 800 ° Ц (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015). Нерастворљив је у амонијаку, бензену, тетраклориду угљенику и угљен-сулфиду (Национални центар за информације о биотехнологији, нд).
Једињење је изузетно нестабилно. Чисти НаХ лако може да се запали у ваздуху. Када дође у контакт са водом у ваздуху, он ослобађа лако запаљив водоник.
Отворен за ваздух и влагу, НаХ се такође лако хидролизује до јаке корозивне базе натријум хидроксида (НаОХ) на основу реакције:
НаХ + Х2О → НаОХ + Х2
У овој реакцији се види да се натријум хидрид понаша као база. То је због електронегативности.
Натријум има значајно нижу електронегативност (≈1.0) од водоника (≈2.1), што значи да водоник привлачи густину електрона према себи, одмичући се од натријума како би створио натријум катион и анион хидрид.
Да би неко једињење било Брøнстед киселина, потребно је да одвоји густину електрона водоника, односно да га повеже са електронегативним атомом као што су кисеоник, флуор, азот итд. Тек тада се може формално описати као Х + и може се раздвојити као такав.
Хидрид се много боље описује као Х- и има слободан пар електрона. Као таква, то је Брøнстед база, а не киселина. У ствари, ако проширите дефиницију Брøнстедове киселине / базе онако како је то урадио Левис, закључићете да је натријум (На +) кисела врста овде.
Брøнстед киселина / базни реакциони продукт Х-базе и Х + киселине постаје Х2. Пошто се кисели водоник извлачи директно из воде, гас водоника може да се бубри, премештајући равнотежу чак и ако реакција није термодинамички погодовала.
Остају ОХ-јони који се могу записати остатком На + катион-а да би се добио натријум хидроксид (Зашто је чврсти натријум хидрид база, а не киселина када реагује са водом?, 2016).
Реактивност и опасности
Једињење је моћно редукционо средство. Напада СиО2 у стакло. Она се пали на додир са гасовитим Ф2, Цл2, Бр2 и И2 (последња на температурама изнад 100 ° Ц), посебно у присуству влаге, да би формирала ХФ, ХЦл, ХБр и ХИ.
Реагира сумпором дајући На2С и Х2С. Може реаговати експлозивно диметил сулфоксидом. Снажно реагира с ацетиленом, чак и на -60 ° Ц. Спонтано је запаљив у флуору.
Покреће реакцију полимеризације у етил-2,2,3-трифлуоропропионату тако да се естер силовито разграђује. Присуство диетил сукцината и етил трифлуороацетата изазвало је експлозије (СОДИУМ ХИДРИДЕ, 2016).
Натријум-хидрид се сматра корозивним за кожу или очи, због потенцијала каустичних нуспроизвода реакције водом.
У случају додира са очима, треба их испрати великим количинама воде, испод капка најмање 15 минута и одмах потражити лекарску помоћ.
У случају додира с кожом, одмах је четките и исперите захваћено подручје водом. Ако иритација и даље постоји, потражите лекарску помоћ.
Штетно ако се прогута због реакције на воду. Не изазивати повраћање. Треба одмах потражити медицинску помоћ и жртву превести у медицинску установу.
Дисперзија уља натријум хидрида није прах. Међутим, реактивни материјал може да испушта фину каустичну маглу. У случају удисања, исперите уста водом и уклоните жртву на свеж ваздух. Треба потражити медицинску помоћ (Рхом и Хасс инц., 2007).
Апликације
Главна употреба натријум хидрида је за спровођење кондензационих и алкилационих реакција које се развијају формирањем карбаниона (катализираног базом).
Натријум-хидрид у уљу подсећа на натријум и натријум метала алкохоле по својој способности да делују као средство за депротонирање у ацетоацетатном естеру, Цлаисен, Стоббе, Диецкманновим кондензацијама и другим сродним реакцијама. Има предности у односу на друга средства за кондензацију у томе што:
- То је јача база, што резултира директнијом депротонизацијом.
- Није потребан вишак.
- Добијени Х2 даје меру степена реакције.
- Елиминисане су нуспојаве попут смањења.
Алкилације ароматских и хетероцикличних амина, попут 2-аминопиридина и фенотиазина, лако се изводе у високом приносу коришћењем смеша толуен-метилформамида. Концентрација диметилформамида је променљива која се користи за контролу брзине реакције (ХИНЦКЛЕИ, 1957).
Употреба натријум хидрида за складиштење водоника је предложена за употребу у возилима са горивним ћелијама, а хидрид је затворен у пластичне грануле које се дробе у присуству воде да би се ослободио водоник.
Референце
- ХИНЦКЛЕИ, МД (1957). Производња, руковање и употреба натријум хидрида. Напредак хемије, вол. 19, 106-117.
- Марк Винтер [Универзитет у Схеффиелду и ВебЕлементс Лтд, У. (1993-2016). Натријум: натријум хидрид. Преузето са ВебЕлементс: вебелементс.цом.
- Национални центар за информације о биотехнологији. (сф) ПубЦхем база података; ЦИД = 24758. Преузето са ПубЦхем: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
- Рхом и Хасс инц. (2007, децембар). Натријум-хидрид 60% дисперзија у уљу. Преузето са дов.цом.
- Краљевско хемијско друштво. (2015). Натријум-хидрид. Преузето са ЦхемСпидер: цхемспидер.цом.
- Натријум хидрид. (2016). Преузето с цамеоцхемицалс: цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
- Формула натријум хидрида - Натријум хидрид, употреба, својства, структура и формула. (2005-2017). Преузето са Софтсцхоолс.цом: софтсцхоолс.цом.
- Натријум хидрид. (сф) Преузето са цхемицалланд21: цхемицалланд21.цом.
- Зашто је чврсти натријум хидрид база, а не киселина када реагује са водом? (2016., 20. априла). Преузето са стацкекцханге: цхемистри.стацкекцханге.цом.