Kalcium-hidrid
| Calcium hydride | |||
.jpg) Kalcium-hidrid | |||
| IUPAC-név | Kalcium-hidrid | ||
| Más nevek | Kalcium(II)-hidrid, kalcium-dihidrid | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| CAS-szám | 7789-78-8 | ||
| PubChem | 105052 | ||
| ChemSpider | 94784 | ||
| EINECS-szám | 232-189-2 | ||
| |||
| |||
| InChIKey | UUGAXJGDKREHIO-UHFFFAOYSA-N | ||
| UNII | WY779SQ0XW | ||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | H2Ca | ||
| Moláris tömeg | 42,094 g/mol | ||
| Megjelenés | szürke (tiszta állapotban fehér) por | ||
| Sűrűség | 1,70 g/cm3, szilárd | ||
| Olvadáspont | 816 °C | ||
| Oldhatóság (vízben) | reagál | ||
| Oldhatóság | alkoholokkal reagál | ||
| Kristályszerkezet | |||
| Kristályszerkezet | Ortorombos, oP12 | ||
| Tércsoport | Pnma, No. 62 | ||
| Termokémia | |||
| Std. képződési entalpia ΔfH |
−181,5 kJ·mol−1 | ||
| Standard moláris entrópia S |
41,4 J·mol−1·K−1[1] | ||
| Veszélyek | |||
| NFPA 704 |  3
3
2
| ||
| Rokon vegyületek | |||
| Azonos anion | nátrium-hidrid, kálium-hidrid, magnézium-hidrid | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
A kalcium-hidrid szervetlen vegyület, képlete CaH2. Alkáliföldfém-hidrid. E szürke (tiszta állapotban fehér) por erősen reagál vízzel, hidrogént felszabadítva. Így exszikkánsként használják.[2]
Sószerű hidrid, vagyis szerkezete ionos. Az alkálifémek és a berilliumnál nehezebb alkáliföldfémek mind sószerű hidridet alkotnak. Ismert példa erre a nátrium-hidrid, mely NaCl-rácsot vesz fel. Ezek oldhatatlanok a velük nem reagáló oldószerekben. A CaH2 PbCl2-rácsban (kotunnitrács) kristályosodik.[3]
Előállítás
[szerkesztés]A kalcium-hidridet elemeiből állítják elő 300–400 °C-on.[4][5]
Használat
[szerkesztés]Fém-oxidok redukciója
[szerkesztés]A CaH2 a titán, a vanádium, a nióbium, a tantál és az urán oxidjaiból a megfelelő fémet előállító redukálószer. Feltehetően Ca-má való bomlással működik:[4]
Hidrogénforrás
[szerkesztés]A CaH2-et használják hidrogéntermelésre. Az 1940-es években Hydrolith néven volt kapható hidrogénforrás:
A vegyület márkaneve a Hydrolith; vészhelyzet esetén hordozható hidrogénforrásként használható léghajók töltésére. E használatra viszonylag drága.[6]
A vészhelyzet feltehetően hadi célokat jelentett. Azonban a vegyületet évtizedekig biztonságos és egyszerű módszerként használták időjárásjelző léggömbök felfújására. Ezenkívül gyakran használják kevés tiszta hidrogén termelésére kísérletekhez. Az üzemanyagok nedvességtartalmát a CaH2-del való kezeléskor felszabaduló hidrogén mennyiségével becsülik.[4]
Szárításban
[szerkesztés]A CaH2 reakciója vízzel az alábbi egyenlet szerint történik:
A két termék, a hidrogén és a Ca(OH)2 könnyen elválnak a szárított oldószertől.
A kalcium-hidrid viszonylag enyhe szárítószer és a molekulaszűrőknél feltehetően kevésbé hatlékony.[7] Használata biztonságosabb a reaktívabb anyagokénál, például a nátriuménál vagy a nátrium-kálium ötvözeténél. Bázikus oldószerek, például aminok és piridin, valamint alkoholok szárítására használják.[2]
Könnyű kezelhetősége ellenére vannak hátrányai:
- Nem oldódik a vele nem reagáló oldószerekben, szemben a LiAlH4-del, így a szárítás sebessége lassú lehet.
- Mivel a CaH2 és a Ca(OH)2 ránézésre szinte megkülönböztethetetlen, egy CaH2-minta minősége szemrevételezéssel nem ellenőrizhető.
Történet
[szerkesztés]Először Clemens Winkler határozta meg a vegyület szerkezetét kalcium-oxid és magnéziumpor reakciójával hidrogénatmoszférában.[8][9] Lengyel Béla állította először elő elemeiből 1895-ben a kalcium-hidridet.[10][9]
Az atlanti csatában a német tengeralattjárók kalcium-hidridet használtak szonárzavarásra.[11]
További kalcium-hidridek
[szerkesztés]Bár a kalcium-hidrid gyakran a CaH2 képletű vegyületet jelenti, számos molekuláris kalcium-hidrid is ismert, például a Ca(μ-H)(thf)(nacnac)2.[12]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ Zumdahl, Steven S.. Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company, A21. o. (2009). ISBN 978-0-618-94690-7
- ↑ a b Gawley, Robert E.. Calcium Hydride, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. DOI: 10.1002/047084289X.rc005 (2001). ISBN 0471936235
- ↑ Wells, A.F.. Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press (1984). ISBN 0-19-855370-6
- ↑ a b c Ullmann Vegyipari Enciklopédia
- ↑ P. Ehrlich.szerk.: G. Brauer: Calcium Strontium and Barium Hydrides, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed.. Academic Press, 929. o. (1963)
- ↑ Adlam G.H.J., Price L.S.. A Higher School Certificate Inorganic Chemistry. London: John Murray (1940)
- ↑ Williams, D. Bradley G. (2010). „Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants”. The Journal of Organic Chemistry 75 (24), 8351–8354. o. DOI:10.1021/jo101589h. PMID 20945830.
- ↑ C. Winkler (1891). „Ueber die Reduction von Sauerstoffverbindungen durch Magnesium”. Ber. dt. chem. Ges. 24, 1966–1984. o.
- ↑ a b Rolf Werner Soukup. Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen, 2020, 36. o..
- ↑ Lengyel B. (1895/96). „{{{title}}}”. Math. naturwiss. Ber. Ungarn 14, 180–188. o.
- ↑ McNeil, Ian. An Encyclopedia of the History of Technology. Routledge (2002. június 1.). ISBN 9781134981649
- ↑ Mukherjee, Debabrata (2018). „Hydrido Complexes of Calcium: A New Family of Molecular Alkaline-Earth-Metal Compounds”. Angewandte Chemie International Edition 57 (31), 9590–9602. o. DOI:10.1002/anie.201801869. PMID 29575506.
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Calcium hydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
