Natriumhydrid (NAH) Eigenschaften, Reaktivität, Gefahren, Verwendungsmöglichkeiten

Er Natriumhydrid Es ist eine anorganische Verbindung der NAH -Formel. Es hat eine ionische Bindung zwischen Natrium und Hydrid. Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt. Es ist repräsentativ für die Salzhydrors, was bedeutet, dass es ein Hydrid ist, das Salz ähnelt, das aus Na+ und H-Ionen besteht, im Gegensatz zu den meisten molekularen Hydurns wie Bordeal, Methan, Ammoniak und Wasser.

Die kristalline Struktur hat eine Koordinationsnummer 6, wobei jedes Natriummolekül von 8 Hydridionen umgeben ist, die eine oktaedrische Form aufweisen, und in Abbildung 2 dargestellt ist (Mark Winter [die Universität Sheffield und Weblements Ltd, 1993-2016).

Natriumhydridstruktur. Figur 2. Kristallstruktur von Natriumhydrid.

Die Verbindung wird durch die direkte Reaktion zwischen Natrium- und Wasserstoffgas (Natriumhydridformel - Natriumhydrid verwendet, Eigenschaften, Struktur und Formel, 2005-2017) wie folgt:

H2 + 2NA → 2NAH

Natriumhydrid wird kommerziell als Form von 60% P/P -Dispersion (Gewichtsgewichtsanteil) in Mineralöl zur sicheren Manipulation (Natriumhydrid, s.F.).

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Physikalische und chemische Eigenschaften von Natriumhydrid

Natriumhydrid ist ein weißer Feststoff, wenn es rein ist, obwohl es im Allgemeinen grau oder silber erreicht ist. Ihr Aussehen ist in Abbildung 3 dargestellt.

Figur 3. Natriumhydrid -Aussehen.

Das NaH hat ein Molekulargewicht von 23.99771 g/mol, eine Dichte von 1.396 g/ml und einen Schmelzpunkt von 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Es ist unlöslich in Ammoniak, Benzol, Kohlenstofftetrachlor und Kohlenstoffdisulfid (Nationales Zentrum für Biotechnologieinformationen, s.F.).

Die Verbindung ist extrem instabil. Pure Nah kann leicht in die Luft entkommen. Wenn es mit dem in der Luft enthaltenen Wasser in Kontakt kommt, setzt es hochflammbare Wasserstoff frei.

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Wenn es für Luft und Feuchtigkeit offen ist, ist NAH nach der Reaktion auch in der starken ätzenden Basis von Natriumhydroxid (NaOH) leicht hydrolysiert:

NaH + H2O → NaOH + H2

In dieser Reaktion ist ersichtlich, dass sich Natriumhydrid wie eine Basis verhält. Dies liegt an der Elektronegativität.

Natrium hat eine signifikant niedrigere Elektronegativität (~ 1,0) als Wasserstoff (~ 2,1), was bedeutet, dass Wasserstoffextrakte die Elektronendichte zu sich selbst von Natrium entfernt, um ein Natriumkation und ein Hydridanion zu erzeugen.

Damit eine Verbindung eine Brønsted -Säure ist, braucht sie. Nur dann kann es formell als H+ beschrieben werden und als solches dissoziiert werden.

Ein Hydrid wird viel besser als H- beschrieben und hat ein Paar freie Elektronen. Als solches ist es eine Brønsted -Base, keine Säure. Wenn sich die Definition von Brønsted/Basis in der Art und Weise erstreckt, wie Lewis es getan hat, schließt sie, dass Natrium (Na+) hier die saure Spezies ist.

Das Säure-Reaktionsprodukt/die Brønsted-Base der H-Säure und die H2-Säure wird. Da saurer Wasserstoff direkt aus Wasser extrahiert wird, kann Wasserstoffgas sprudeln und das Gleichgewicht verdrängen, auch wenn die Reaktion nicht thermodynamisch bevorzugt wird.

OH -Ionen können mit dem Rest des Na+ -Kation geschrieben werden, um Natriumhydroxid zu ergeben (warum ist ein festes Natriumhydrid mit Base und keine Säure, wenn sie mit Wasser reagiert?, 2016).

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Reaktivität und Gefahren

Die Verbindung ist ein starkes Reduktionsmittel. Greifen Sie das SiO2 in Glas an. Es ist entzündet, mit F2, CL2, BR2 und I2 zu kontaktieren (die letzten bei Temperaturen von mehr als 100 ° C), insbesondere in Gegenwart von Feuchtigkeit, um HF, HCl, HBR und HI zu bilden.

Reagiert mit Schwefel, um Na2s und H2S zu ergeben. Kann explosionsartig mit Dimethylsulfoxid reagieren. Reagieren Sie kräftig mit Acetylen, sogar -60 ° C. Es ist spontan im Fluorid brennbar.

Es startet eine Polymerisationsreaktion in Etyl-2,2,3-Trifluoropropionato, so dass sich der Ester heftig zersetzt. Das Vorhandensein in der Reaktion der Nahrung und der Trifluoracetat -Saugreaktion von Ethyl hat Explosionen verursacht (Natriumhydrid, 2016).

Natriumhydrid wird aufgrund des Potentials von ätzend durch die Produkte von Wasserreaktionen als korrosiv für Haut oder Augen angesehen.

Bei Augenkontakt müssen diese mit großen Mengen Wasser unter den Augenlider mindestens 15 Minuten lang gespült werden und sofort medizinische Hilfe suchen.

Bei Hautkontakt bürsten Sie sofort und spülen Sie den mit Wasser betroffenen Bereich aus. Suchen Sie nach medizinischer Hilfe, wenn Reizungen bestehen bleiben.

Es ist schädlich, aufgrund der Wasserreaktion aufzunehmen. Kein Erbrechen induzieren. Die medizinische Hilfe sollte sofort gesucht und an das Opfer in ein medizinisches Zentrum übertragen werden.

Die Natriumhydriddispersion in Öl ist kein Staub. Das Material, das reagiert. Im Inhalation sollte der Mund mit Wasser gespült werden und das Opfer an einen Ort mit frischer Luft übertragen werden. Die medizinische Versorgung sollte gesucht werden (Rhom und Hass Inc., 2007).

Anwendungen

Die Hauptverwendung von Natriumhydrid besteht darin, Kondensations- und Alkylierungsreaktionen durchzuführen, die durch die Bildung eines Carbanion (durch die Basis katalysiert) entwickelt werden.

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Natriumhydrid im Öl ähnelt Natrium- und Metallic -Natriumalkohol, in seiner Fähigkeit, als unkometiertes Mittel im acetoacetionischen Ester, als Klaisernkondensationen, Stobbe, Dieckmann und andere verwandte Reaktionen zu fungieren. Es hat Vorteile gegenüber anderen Kondensationsmitteln ausgeprägt, in denen:

1. Es ist eine stärkere Basis, die zu einer direkteren Veränderung führt.
2. Es ist kein Überschuss erforderlich.
3. Das erzeugte H2 ergibt ein Maß für die Ausdehnung der Reaktion.
4. Sekundärreaktionen wie Reduktionen werden beseitigt.

Aromatische und heterocyclische Aminealkylierungen wie 2-Amypiridin und Phänotiazin sind leicht mit hoher Leistung unter Verwendung von Toluol-Methylform-Gemischen zu erreichen. Die Konzentration von Dimethylformamid ist eine Variable, die zur Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit verwendet wird (Aguckley, 1957).

Die Verwendung von Natriumhydrid für die Wasserstoffspeicherung zur Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen wurde vorgeschlagen, wobei das Hydrid in Kunststoffkörnchen gesperrt ist, die in Gegenwart von Wasser zum Freisetz von Wasserstoff zerkleinert sind.

Verweise

1. Fankley, m. D. (1957). Herstellung, Handhabung und Verwendung von Natriumhydrid. Fortschritte in Chemistry, vol. 19, 106-117.
2. Mark Winter [die Universität Sheffield und Webelements Ltd, u. (1993-2016). Natrium: Natriumhydrid. Aus Webblättern abgerufen: Webblenden.com.
3. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (S.F.). Pubchem Compound -Datenbank; CID = 24758. Aus Pubchem abgerufen: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Regierung.
4. Rhom und Hass Inc. (2007, Dezember). Natriumhydrid 60% Dispersion im Öl . Aus Dow abgerufen.com.
5. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydrid. Abgerufen von Chemspider: Chemspider.com.
6. Natriumhydrid. (2016). Von Cameochemikalien abgerufen: Camechemikalien.NOAA.Regierung.
7. Natriumhydridformel - Natriumhydrid verwendet, Eigenschaften, Struktur und Formel. (2005-2017). Aus Softschulen zurückgewiesen.com: Softschools.com.
8. Natriumhydrid. (S.F.). Abgerufen von Chemicalland21: Chemicalland21.com.
9. Warum ist feste Natriumhydridbase und keine Säure, wenn sie mit Wasser reagiert? (2016, 20. April). Aus Stackexchange abgerufen: Chemie.Stackkexchange.com.