Hvad er et metalhydrid?

click fraud protection

Metalhydrider er metaller, der er bundet til brint for at danne en ny forbindelse. Enhver hydrogenforbindelse, der er bundet til en anden metalelement kan effektivt kaldes et metalhydrid. Generelt er bindingen kovalent i naturen, men nogle hydrider dannes ud fra ioniske bindinger. Brintet har en oxidation antal -1. Metallet absorberer gassen, der danner hydridet.

Eksempler på metalhydrider

De mest almindelige eksempler på metalhydrider inkluderer aluminium, bor, lithiumborhydrid og forskellige salte. For eksempel inkluderer aluminiumhydrider natriumaluminiumhydrid. Der findes en række typer hydrider. Dette inkluderer aluminium, beryllium, cadmium, cesium, calcium, kobber, jern, lithium, magnesium, nikkel, palladium, plutonium, kalium rubidium, natrium, thallium, titanium, uranium og zinkhydrid.

Der er også mange mere komplekse metalhydrider, der er egnede til forskellige anvendelser. Disse komplekse metalhydrider er ofte opløselige i etheriske opløsningsmidler.

Metalhydridklasser

Der er fire klasser af metalhydrider. Det mest almindelige hydrid er dem, der dannes med brint, kaldet binære metalhydrider. Der er kun to forbindelser - brint og metal. Disse hydrider er generelt uopløselige og er ledende.

instagram viewer

Andre typer metalhydrider er mindre almindelige eller kendte, herunder ternære metalhydrider, koordinationskomplekser og klyngehydrid.

Hydridformulering

Metalhydrider dannes via en af ​​fire synteser. Den første er hydridoverførslen, som er metathesereaktioner. Derefter er der eliminationsreaktioner, der inkluderer eliminering af beta-hydrid og alfa-hydrid.

Den tredje er oxidative tilsætninger, som generelt er overgangen af ​​dihydrogen til et lavvalent metalcenter. Den fjerde er heterolytisk spaltning af dihydrogen, dette sker, når hydrider dannes, når metalkomplekser behandles med brint i nærværelse af en base.

Der er forskellige komplekser, inklusive Mg-baserede hayrider, kendt for deres lagringskapacitet og er termisk stabile. Testning af sådanne forbindelser under højt tryk har åbnet hydrider for nye anvendelser. Det høje tryk forhindrer termisk nedbrydning.

Med hensyn til brodannende hydrider er metalhydrider med terminale hydrider normale, hvor de fleste er oligomere. Det klassiske termiske hydrid involverer binding af metal og brint. I mellemtiden er broforbindelsesligand klassisk brodannelse, der bruger brint til at binde to metaller. Så er der dihydrogenkompleksforbindelse, der er ikke-klassisk. Dette sker, når bi-hydrogenbindinger med et metal.

Antallet af brint skal svare til metalets oxidationsnummer. For eksempel er symbolet for calciumhydrid CaH2, men for Tin er det SnH4.

Anvendelser til metalhydrider

Metalhydrider bruges ofte i brændselscelleanvendelser, der bruger brint som brændstof. Nikkelhydrider findes ofte i forskellige typer batterier, især NiMH-batterier. Nikkelmetallhydridbatterier er afhængige af hydrider af intermetalliske forbindelser med sjælden jord, såsom lanthanum eller neodym, der er bundet med kobolt eller mangan. Lithiumhydrider og natriumborhydrid tjener begge som reduktionsmidler i kemiske anvendelser. De fleste hydrider opfører sig som reduktionsmidler i kemiske reaktioner.

Ud over brændselsceller bruges metalhydrider til deres brintoplagring og kompressorevne. Metalhydrider bruges også til varmelagring, varmepumper og isotopseparation. Anvendelserne inkluderer sensorer, aktivatorer, oprensning, varmepumper, termisk opbevaring og køling.

instagram story viewer