Magnesiumhydridstruktur, Eigenschaften und Verwendung

Er Magnesiumhydrid (Mgh₂ der molekularen Formel) ist es eine chemische Verbindung mit Wasserstoffgewichtsgehalt von A 7.66%und in der Natur als weißer kristalline Feststoff gefunden. Es wird hauptsächlich zur Herstellung anderer chemischer Substanzen verwendet, obwohl es auch als durchschnittliches Lagerungspotential für Wasserstoff untersucht wurde.

Es gehört zur Familie der Kochsalzlösung (oder ionischen) Hydrors, die durch ein negativ belastetes Ion definiert sind. Diese Hydride werden als solche angesehen, die aus alkalischen Metallen und furchterregenden alkalischen Metallen gebildet werden, aber im Fall von Magnesium (und Beryllium) haben sie zusätzlich zu den Ionen, die diese Hydrofamilie charakterisieren, kovalente Gewerkschaften.

MGH2 MGH2, einheitliche Magnesium -Hydridzellmodell.

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Vorbereitung und Formel

Magnesiumhydrid wird durch die direkte Hydrierung von metallischem Magnesium (mg) unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen (200 Atmosphären, 500 ° C) mit einem MGI -Katalysator gebildet₂. Ihre Reaktion entspricht:

Mg+h₂→ mgh₂

Die MGH -Produktion wurde ebenfalls untersucht₂ Bei niedrigeren Temperaturen mit nanokristallinem Magnesium, das in Kugelmühlen hergestellt wurde.

Es gibt auch andere Präparationsmethoden, aber sie repräsentieren komplexere chemische Reaktionen (Hydrierung von Magnesiumanthracen; die Reaktion zwischen Diethylmagnesium mit Lithium-Aluminiumhydrid und als Produkt eines MGH-Komplexes₂).

Chemische Struktur

Kristallstruktur von Magnesiumhydrid

Dieses Atom hat eine Rutilo -Struktur bei Raumtemperatur mit einer tetragonalen kristallinen Struktur. Es hat mindestens vier verschiedene Formen unter hohen Druckbedingungen, und bei Wasserstoffmangel wurde eine nicht-dünnere Struktur beobachtet. Letzteres wird nur in sehr kleinen Mengen von Partikeln bei der Formung dargestellt.

Wie oben erwähnt, haben die Links, die in der Rutilo -Struktur existieren.

Dies führt dazu.

Magnesiumhydrideigenschaften

Physikalische Eigenschaften

• Aussehen: Weiße Kristalle.
• Molmasse: 26.3209 g/mol
• Dichte: 1.45 g/cm³
• Fusionspunkt: 285 ° C werden abgebaut
• Löslichkeit: In Wasser bricht es zusammen.

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Diese chemische Verbindung hat ein Molekulargewicht von 26.321 g/mol, eine Dichte von 1.45 g/cm³ und einen Fusionspunkt von 327 ºC aufweist.

Chemische Eigenschaften

• Vorläufer für die Herstellung anderer Chemikalien.
• Wasserstoffspeicherung als mögliche Energiequelle.
• Reduktionsmittel in der organischen Synthese.

Es ist wichtig anzugeben, dass diese Verbindung nicht in einen flüssigen Zustand gebracht werden kann und wenn sie genommen oder in Wasser eingeführt oder in Wasser eingeführt werden, zersetzt sie sich. Dieses Hydrid ist im Äther unlöslich.

Es ist eine hochreaktive und extrem brennbare Substanz, und es ist auch pyrophorisch, das heißt, es kann spontan in der Luft entzündet werden. Diese drei Bedingungen stellen Sicherheitsrisiken dar, die im letzten Abschnitt dieses Artikels erwähnt werden. 

Verwendet/Anwendungen

Wasserstoffspeicher

Magnesiumhydrid reagiert leicht mit Wasser, um Wasserstoffgas durch die folgende chemische Reaktion zu bilden:

Mgh₂+2H₂O → 2H₂+Mg (OH)₂

Darüber hinaus zersetzt sich diese Substanz bei Temperatur von 287 ° C und 1 bar Druck wie folgt:

Mgh₂→ mg+h₂

Daher wurde die Verwendung von Magnesiumhydrid als Wasserstoffspeichern für seine Verwendung und den Transport vorgeschlagen.

Hydrierung und Dehydrierung einer Menge metallischer Magnesium wird als Transportmittel angehoben.

Hydrierung und Dehydrierierungsreaktionen

Obwohl die Zersetzungstemperatur des Magnesiumhydrids eine Einschränkung für die Verwendung darstellt. Eine davon ist mit der Verringerung der Größe des Magnesiumpartikels unter Verwendung von Kugelmühlen. 

Kann Ihnen dienen: inhomogenes System

Dreck

Darüber hinaus wurde ein System angehoben, das ein von Schlamm verdrängter Magnesiumhydrid (überschaubarer und sicherlich als in Staub oder anderen festen Partikeln) erzeugt, das mit Wasser reagiert wird, um den gewünschten Wasserstoff zu erhalten.

Es wird geschätzt, dass der zuvor eingerichtete Schlamm durch ein fein gemahlenes Hydrid gebildet wird, mit einer Ölschutzschicht geschützt und in Dispergiermitteln suspendiert wird, um sicherzustellen.

Dieser Schlamm hat den Vorteil, dass er durch jede gemeinsame Diesel-, Benzin- oder Wasserpumpe gepumpt werden kann, wodurch dieser wirtschaftliche Vorschlag zusätzlich zu effizienter.

Brennstoffzellen

Magnesiumhydrid kann in der Herstellung fortschrittlicher Brennstoffzellen sowie bei der Erstellung von Batterien und Energiespeichern implementiert werden. 

Transport und Energie

In den letzten Jahrzehnten wurde der Wasserstoffverbrauch als Energiequelle angesehen. Die Implementierung von Wasserstoff als Brennstoff erfordert die Suche nach sicheren und reversiblen Speichersystemen und mit hohen volumetrischen Kapazitäten (Wasserstoffmenge pro Volumeneinheit) und gravimetrischer (Wasserstoffmenge pro Masseeinheit).

Alkylierung

Alco₃R) organischer Verbindungen in Basismedium, bei denen Gruppen -OH in niedrigen Konzentrationen und Temperaturen höher als der Schmelzpunkt von Hydrid vorliegt.

In diesem Fall die im Magnesiumhydrid vorhandenen Hydrogene (MGH)₂), Sie schließen sich den Gruppen an, die Wasser bilden. Freies Magnesium kann das Halogen empfangen, das häufig mit dem alquilischen Molekül einhergeht, das die Kohlenwasserstoffkette vereinen soll.

Risiken

Wasserreaktion

Wie bereits erwähnt, ist Magnesiumhydrid eine Stoff.

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Dies geschieht, weil seine exotherme Reaktion ausreichend Wärme erzeugt, um Wasserstoffgas zu entzünden.

Es ist pyrophorisch

Magnesiumhydrid ist auch pyrophorisch, was bedeutet, dass es in Gegenwart von feuchter Luft spontan einschalten und Oxid aus Magnesium und Wasser bilden kann.

Die Inhalation im Festkörper oder in den Kontakt mit seinen Dämpfen wird nicht empfohlen: Die Substanz im natürlichen Zustand und seine Zersetzungsprodukte können schwere Verletzungen oder sogar Todesfälle verursachen.

Es kann korrosive Lösungen erzeugen, die mit Wasser und Kontamination davon in Kontakt stehen. Haut- und Augenkontakt wird nicht empfohlen und erzeugt auch Reizungen in den Schleimhäuten.

Es wurde nicht gezeigt, dass Magnesiumhydrid chronische gesundheitliche Auswirkungen wie Krebs, Fortpflanzungsdefekte oder andere körperliche oder mentale Folgen erzeugen kann, aber die Verwendung von Schutzausrüstungen bei der Manipulation wird empfohlen (insbesondere Atemschutzgeräte oder Masken, durch seinen feinen Pulvercharakter)).

Wenn Sie mit dieser Substanz arbeiten.

Sie sollten immer vermeiden, mit großen Konzentrationen dieser Substanz zu arbeiten, wenn sie vermieden werden kann, da die Möglichkeit einer Explosion erheblich abnimmt.

Wenn ein Magnesiumhydrid -Verschüttung vorgestellt wird, muss der Arbeitsbereich isoliert und der Staub mit einem Vakuumwerkzeug isoliert werden. Sie sollten niemals die trockene Kehrmethode verwenden. Erhöht die Möglichkeiten einer Reaktion mit Hydrid. 

Verweise

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