Hidrură de calciu
| Hidrură de calciu | |
|---|---|
 | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | CaH 2 |
| Masa moleculară ( u ) | 42.09 |
| Aspect | pulbere albă sau gri |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 232-189-2 |
| PubChem | 105052 |
| ZÂMBETE | [H-].[H-].[Ca+2] |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 1.9 [1] |
| Solubilitate în apă | descompunere violentă [1] |
| Temperatură de topire | 1 000 ° C (1 273 K) [2] |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | -181,5 [2] |
| Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | -142,5 [2] |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 41,4 [2] |
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 41,0 [2] |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
 | |
| Pericol | |
| Fraze H | 260 [1] |
| Sfaturi P | 223 - 231 + 232 - 370 + 378 [1] |
Hidrură de calciu este compus anorganic cu formula CaH2. Calciul este un metal alcalino-pământos și hidrura sa este o hidrură ionică ca și compușii similari ai stronțiului și bariului . În condiții normale , compusul pur este o pulbere albă, dar produsul comercial este în mod normal cenușiu datorită prezenței impurităților de calciu metal și oxid de calciu . Se folosește ca agent de reducere și ca desicant. [3] [4]
fundal
Reacția fierbinte dintre calciu metalic și hidrogen a fost menționată pentru prima dată în 1891 de Clemens Winkler . [5] Compusul pur a fost izolat pentru prima dată în 1898 de Henri Moissan , care l-a obținut trecând un curent de hidrogen peste calciu cristalin încălzit la căldură roșie. [6]
Sinteză
Industrial se prepară pornind de la elemente prin sinteză directă la 400 ° C: [3]
Structura
Hidrurile de calciu, stronțiu și bariu sunt izomorfe, cu o structură cristalină ortorombică de tip PbCl 2 , grup spațial Pnma , patru unități de formulă pe unitate de celulă . Pentru CaH 2 constantele de rețea sunt a = 593.6 pm , b = 360.0 pm și c = 683,8 pm . [7] [8]
Proprietate
Hidrura de calciu solidă este destul de stabilă în aer, dar este atacată încet în prezența umidității, eliberând hidrogen și transformându-se în hidroxid . Prin încălzire sub vid, CaH 2 se descompune fără a se topi. Dacă este încălzit în aer peste 500 ° C, acesta reacționează cu oxigenul cu o reacție puternic exotermă: [3]
La temperaturi ridicate reacționează și cu clor , azot , monoxid de carbon și dioxid și amoniac . [9]
Hidrura de calciu este un agent reductor puternic, dar mai puțin puternic decât hidrurile metalelor alcaline . Se descompune cu apă, acizi diluați, alcooli, amine și alți solvenți protici, eliberând hidrogen. Cu apă, reacția este rapidă și puternic exotermă, dar nu atât de exotermă încât să aprindă hidrogenul produs. [4] [9]
Aplicații
Reactivitatea puternică, dar non-violentă a hidrurii de calciu îl face foarte convenabil ca agent de reducere și uscare. [8] [9]
Ca agent reducător, este utilizat la temperaturi ridicate (600-1000 ºC) pentru a obține metale precum titanul, zirconiul, vanadiul, niobiul, uraniul și toriul din oxizii respectivi. De exemplu: [3]
Ca desicant este folosit pentru a îndepărta apa din solvenți și gaze; este posibil să se atingă un conținut rezidual de apă de ordinul 1 ppm . [3]
Informații privind toxicitatea / siguranța
Compusul este disponibil comercial. CaH2 este o substanță puternic alcalină și foarte reactiv; în contact cu apa și umiditatea eliberează hidrogen (gaz inflamabil) și poate produce o cantitate considerabilă de căldură, cu efecte caustice datorate contactului cu ochii, pielea și mucoasele. [3]
Notă
Bibliografie
- ( EN ) J. Bergsma și BO Loopstra, Structura cristalină a hidrurii de calciu , în Acta Cryst. , vol. 15, 1962, pp. 92-93, DOI : 10.1107 / S0365110X62000225 .
- GESTIS, hidrură de calciu , pe gestis-en.itrust.de , 2018. Adus pe 5 iunie 2018 . Pagina hidrură de calciu din baza de date GESTIS.
- ( EN ) RD Goodenough și VA Stenger, magneziu, calciu, stronțiu, bariu și radiu , în JC Bailar et al (eds), Comprehensive Inorganic Chemistry , Oxford, Pergamon Press, 1973, ISBN 0-08-017275-X .
- ( EN ) NN Greenwood și A. Earnshaw, Chimia elementelor , ediția a II-a, Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 .
- DR Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005 , at hbcponline.com , CRC Press, Boca Raton, 2005. Accesat la 9 decembrie 2017 .
- ( FR ) H. Moissan, Preparation et propriétés de l'Hydrure de calcium , în Compt. Rupe. Hebd. Acad. Știință , vol. 127, 1898, pp. 29-34.
- ( EN ) WS Rees Jr., Alkaline Earth Metals: Inorganic Chemistry , în Encyclopedia of Inorganic Chemistry , ediția a II-a, John Wiley & Sons, 2006, DOI : 10.1002 / 0470862106.ia005 , ISBN 9780470862100 .
- (RO) P. Rittmeyer și U. Wietelmann, hidruri, în Enciclopedia Ullmann de Chimie Industrială , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a13_199 .
- ( DE ) C Winkler, Ueber die Reduction von Sauerstoffverbindungen durch Magnesium , în Ber. deutsch. chim. Iisus , vol. 24, n. 1, 1891, pp. 1966-1984, DOI : 10.1002 / cber . 189102401336 .
