Ce este o hidrură de metal?

Hidrurile metalice sunt metale care s-au legat de hidrogen pentru a forma un compus nou. Orice compus de hidrogen legat de altul element metalic poate fi numit eficient hidrură de metal. În general, legătura este de natură covalentă, dar unele hidride sunt formate din legături ionice. Hidrogenul are un oxidare numărul de -1. Metalul absoarbe gazul, care formează hidrura.

Cele mai frecvente exemple de hidruri metalice includ aluminiu, bor, borohidrură de litiu și diferite săruri. De exemplu, hidrurile de aluminiu includ hidrură de aluminiu de sodiu. Există o serie de tipuri de hidruri. Aceasta include aluminiu, beriliu, cadmiu, cesiu, calciu, cupru, fier, litiu, magneziu, nichel, paladiu, plutoniu, potasiu rubidiu, sodiu, taliu, titan, uraniu și hidruri de zinc.

Există, de asemenea, mai multe hidruri de metale mai complexe, potrivite pentru diverse utilizări. Aceste hidruri de metale complexe sunt adesea solubile în solvenți eterici.

Există patru clase de hidruri metalice. Cea mai obișnuită hidrură este cea care se formează cu hidrogen, hidruri binare de metal botezate. Există doar doi compuși - hidrogen și metal. Aceste hidride sunt, în general, insolubile, fiind conductoare.

Alte tipuri de hidruri metalice sunt mai puțin frecvente sau cunoscute, inclusiv hidruri de metale ternare, complexe de coordonare și hidruri de cluster.

Hidrurile metalice sunt formate printr-una din cele patru sinteze. Primul este transferul de hidrură, care este reacții de metateză. Apoi există reacții de eliminare, care includ eliminarea beta-hidridei și alfa-hidridei.

Al treilea este adăugările oxidative, care este în general tranziția dihidrogenului la un centru metalic cu valent scăzut. Al patrulea este clivajul heterolitic al dihidrogenului, acest lucru se întâmplă atunci când se formează hidride atunci când complexele metalice sunt tratate cu hidrogen în prezența unei baze.

Există o varietate de complexe, inclusiv hayride pe bază de Mg, cunoscute pentru capacitatea lor de stocare și fiind stabile termic. Testarea unor astfel de compuși la presiune ridicată l-a deschis la hidruri la noi utilizări. Presiunea ridicată previne descompunerea termică.

În ceea ce privește împletirea hidrurilor, hidrurile metalice cu hidride terminale sunt normale, majoritatea fiind oligomerice. Hidrura termică clasică implică legarea metalului și a hidrogenului. Între timp, ligamentul de legătură este o punte clasică care folosește hidrogen pentru a lega două metale. Apoi există o punțiune complexă a dihidrogenului care nu este clasică. Acest lucru se întâmplă când legăturile bi-hidrogen cu un metal.

Numărul de hidrogen trebuie să se potrivească cu numărul de oxidare al metalului. De exemplu, simbolul pentru hidrură de calciu este CaH2, dar pentru Tin este SnH4.

Hidrurile de metale sunt adesea utilizate în aplicațiile cu celule de combustibil care utilizează hidrogen ca combustibil. Hidrurile de nichel sunt deseori întâlnite în diferite tipuri de baterii, în special în baterii NiMH. Bateriile cu hidrură de metal nichel se bazează pe hidruri de compuși intermetalici de pământuri rare, cum ar fi lantanul sau neodimul legat cu cobalt sau mangan. Hidrurile de litiu și borohidrida de sodiu servesc ca agenți reducători în aplicațiile chimice. Cele mai multe hidride se comportă ca agenți reducători în reacțiile chimice.

Dincolo de celulele de combustibil, hidrurile metalice sunt utilizate pentru stocarea hidrogenului și capabilitățile compresoarelor. Hidrurile metalice sunt de asemenea utilizate pentru depozitarea căldurii, pompelor de căldură și separarea izotopilor. Utilizările includ senzori, activatori, purificare, pompe de căldură, depozitare termică și refrigerare.