HYDRID VÁPENATÝ (CAH2): VLASTNOSTI, REAKTIVITA A POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Hydrid vápenatý je chemická zlúčenina vzorca CaH2, čo alkalické hydrid uzemnenie. Táto chemická zlúčenina má dve iónové väzby medzi vápnikom a dvoma hydridovými iónmi, ako je znázornené na obr.

Je to fyziologický roztok, čo znamená, že jeho štruktúra je podobná ako soľ. Jeho kryštalická štruktúra je rovnaká ako u chloridu olovnatého (cotunnitového minerálu), ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 1: štruktúra hydridu vápenatého

Obrázok 2: kryštalická štruktúra hydridu vápenatého

Všetky alkalické kovy a kovy alkalických zemín tvoria hydridové soli. V chémii je hydrid anión vodíka, H- alebo, obyčajne, je to zlúčenina, v ktorej jedno alebo viac vodíkových centier má nukleofilné, redukčné alebo zásadité vlastnosti.

V zlúčeninách, ktoré sa považujú za hydridy, je atóm vodíka naviazaný na elektropozitívnejší prvok alebo skupinu.

Môže sa vyrábať reakciou vápnika a vodíka pri teplote medzi 300 a 400 ° C. Ďalším spôsobom prípravy hydridu vápenatého je zahrievanie chloridu vápenatého spolu s vodíkom a kovovým sodíkom. Reakcia prebieha nasledovne:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Pri tejto reakcii vápnik (Ca) a vodík (H) vytvárajú molekulu hydridu vápenatého, zatiaľ čo atómy sodíka spolu s chlórom vytvárajú molekuly chloridu sodného (NaCl).

Hydrid vápenatý sa môže vyrábať tiež redukciou oxidu vápenatého (CaO) horčíkom (Mg). Reakcia sa uskutočňuje v prítomnosti vodíka. Táto reakcia tiež produkuje oxid horečnatý (MgO). Nasleduje vzorec pre túto chemickú reakciu:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Fyzikálne a chemické vlastnosti hydridu vápenatého

Hydrid vápenatý je sada kryštálov s ortorombickou štruktúrou, ktoré sú biele, keď sú čisté. Všeobecne je zriedkavé nájsť ju v tejto forme, takže má tendenciu mať šedivý odtieň. Chýba mu charakteristický zápach. Jeho vzhľad je znázornený na obrázku 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Obrázok 3: vzhľad hydridu vápenatého

Má molekulovú hmotnosť 42,094 g / mol, má teplotu topenia 816 stupňov Celzia a hustotu 1,70 g / ml. Ak sa rozpustí vo vode, prudko reaguje a vytvára vodík. Reaguje tiež s alkoholom (Národné centrum pre biotechnologické informácie., SF).

Reaktivita a nebezpečenstvá

Hydrid vápenatý je stabilná chemikália, hoci je vysoko reaktívna na vodu alebo vlhkosť. Pri kontakte s vodou uvoľňuje horľavé vodíkové plyny, ktoré sa môžu samovoľne vznietiť.

Považuje sa za výbušnú zmes. Pri zahrievaní v reakcii s tetrahydrofuránom môže spôsobiť výbuch. Keď sa zmieša s chlorečnanom, chlórnanom, bromičnanom, chloristanom draselným, stáva sa citlivým na teplo, trenie a stáva sa výbušným (hydrid vápenatý 7789-78-8, 2016).

Keď sa fluorid strieborný rozdrví hydridom vápenatým, hmota sa stane žiarovkou. Silné zahriatie hydridu chlórom, brómom alebo jódom vedie k žiarovke.

Zmesi hydridu s rôznymi bromičnanmi, napríklad bromičnan bárnatý alebo chlorečnany, napríklad chlorečnan bárnatý a chloristany, ako je chloristan draselný, explodujú pri mletí. CaH2 reaguje s fluoridom strieborným, ak je vystavený treniu.

S touto zlúčeninou sa musí zaobchádzať v inertnej atmosfére. Ak sa s nimi nebude správne zaobchádzať, môže to predstavovať vážne ohrozenie zdravia a bezpečnosti pracovníkov laboratória, osôb poskytujúcich prvú pomoc a pracovníkov zaoberajúcich sa chemickým odpadom (stredisko UC pre laboratórnu bezpečnosť, 2013).

Mimoriadne nebezpečný v prípade kontaktu s pokožkou alebo očami, pretože je dráždivý. Veľmi nebezpečný v prípade kontaktu s pokožkou, pretože môže byť leptavý.

Je tiež nebezpečný v prípade požitia a vdýchnutia. Rozsah poškodenia tkaniva závisí od dĺžky kontaktu. Kontakt s očami môže spôsobiť poškodenie rohovky alebo slepotu.

Kontakt s pokožkou môže spôsobiť zápal a pľuzgiere. Vdýchnutie prachu spôsobí podráždenie gastrointestinálneho alebo dýchacieho traktu, ktoré sa vyznačuje spálením, kýchaním a kašľom.

Ťažké nadmerné vystavenie môže spôsobiť poškodenie pľúc, zadusenie, bezvedomie alebo dokonca smrť. Zápal oka je charakterizovaný sčervenaním, zalievaním a svrbením. Zápal kože sa vyznačuje svrbením, olupovaním, začervenaním alebo občas pľuzgiermi.

Opakovaná nízka úroveň expozície očí môže spôsobiť podráždenie očí. Opakovaná expozícia kože môže spôsobiť lokálne zničenie kože alebo dermatitídu.

Opakované vdychovanie prachu môže spôsobiť rôzne stupne podráždenia dýchacích ciest alebo poškodenia pľúc. Opakované alebo dlhotrvajúce vdychovanie prachu môže spôsobiť chronické podráždenie dýchacích ciest (Karta bezpečnostných údajov materiálu hydrid vápenatý MSDS, 2005).

V prípade kontaktu s očami by sa mali okamžite vypláchnuť veľkým množstvom vody najmenej 15 minút, občas nadvihnúť horné a dolné viečka.

V prípade kontaktu s pokožkou okamžite opláchnite veľkým množstvom vody najmenej 15 minút a súčasne odstráňte kontaminovaný odev a obuv.

V prípade požitia by sa nemalo vyvolať zvracanie. Mal by sa zavolať toxikologické stredisko. Je vhodné opustiť miesto vystavenia a okamžite sa pohybovať vonku.

V prípade vdýchnutia, ak je dýchanie ťažké, je potrebné dodať kyslík. Resuscitácia z úst do úst sa nemá podávať, ak obeť prehltla alebo vdýchla látku.

Umelé dýchanie by sa malo indukovať pomocou masky na vrecká, ktorá je vybavená jednosmerným ventilom alebo iným vhodným respiračným lekárskym zariadením. Vo všetkých prípadoch je potrebné okamžite vyhľadať lekársku pomoc.

Manipulácia a skladovanie

Zlúčenina by sa mala uchovávať v suchej nádobe mimo dosahu tepla. Mal by sa udržiavať mimo zdrojov zapálenia. Prach by nemal byť vdychovaný. K tomuto produktu by sa nemala pridávať voda

V prípade nedostatočného vetrania použite vhodný respirátor, napríklad masku filtra. V prípade expozície vyhľadajte lekársku pomoc a ak je to možné, zobrazte štítok. Zabráňte kontaktu s pokožkou a očami.

Horľavé materiály by sa vo všeobecnosti mali skladovať v samostatnom bezpečnostnom šatníku alebo v skladovacej miestnosti. Uchovávajte nádobu tesne uzavretú.

Skladujte na chladnom a dobre vetranom mieste. Všetok materiál obsahujúci materiál musí byť uzemnený, aby sa zabránilo vzniku iskier. Obal by mal byť udržiavaný suchý a na chladnom mieste.

Je to nehorľavý materiál. Hasiči však musia mať pri hasení požiaru okolo tejto chemickej zlúčeniny vhodné vybavenie.

Nikdy sa neodporúča používať vodu na hasenie ohňa okolo hydridu vápenatého. Na tento účel sa môže použiť suchý piesok, ako aj zlúčeniny, ako je chlorid sodný a uhličitan sodný.

Aby sa odstránili zvyšky hydridu vápenatého, musí sa za miešania rozložiť pridaním 25 ml metanolu na každý gram hydridu v atmosfére dusíka.

Po ukončení reakcie sa k vodnej zlúčenine metoxidu vápenatého pridá rovnaký objem vody a vypustí sa do odtoku veľkým množstvom vody (Národná rada pre výskum, 1995).

Použitie a aplikácie

Sušidlo

Hydrid draselný je relatívne mierne sušidlo. Z tohto dôvodu je použitie tejto zlúčeniny ako sušidla bezpečnejšie v porovnaní s reaktívnejšími činidlami, ako sú napríklad sodík-draslík a kovové zliatiny sodíka. Reaguje s vodou takto:

CaH2 + 2 H20 → Ca (OH) 2 + 2 H2

Hydrolytické produkty tejto reakcie, vodík (plyn) a Ca (OH) 2 (vodná zmes), sa môžu oddeliť od chemického rozpúšťadla pomocou procesu filtrácie, destilácie alebo dekantácie.

Táto chemická zlúčenina je účinným sušidlom pre mnoho zásaditých rozpúšťadiel, ako sú amíny a pyridín. Niekedy sa používa na predsušenie rozpúšťadiel pred použitím reaktívnejších vysúšadiel.

Výroba vodíka

V 40. rokoch 20. storočia bola táto zlúčenina dostupná ako zdroj vodíka pod obchodným názvom „Hydrolith“.

Dlhodobo sa používa ako zdroj vodíka. V laboratóriách sa stále používa na výrobu čistého vodíka pre rôzne experimenty, pokročilé palivové články a aplikácie batérií (American Elements, SF).

Táto zlúčenina sa už desaťročia bežne používa ako bezpečný a pohodlný prostriedok na nafukovanie meteorologických balónov.

V laboratóriách sa tiež pravidelne používa na výrobu malého množstva vysoko čistého vodíka na experimenty. Obsah vlhkosti v nafte sa počíta z vodíka vyvíjaného po úprave CaH2.

Redukčné činidlo

Ak sa zahrieva medzi 600 a 1 000 stupňov Celzia, oxid zirkónia, niób, urán, chróm, titán, vanád a tantal sa môžu redukovať na prípravu prášku z týchto kovov, takže hydrid vápenatý sa môže použiť v metalurgii. prachu.

Nasledujúca reakcia ilustruje, ako hydrid vápenatý pôsobí ako redukčné činidlo:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Nevýhoda pri použití hydridu vápenatého

Táto chemická zlúčenina je často preferovanou voľbou ako sušiace činidlo; Má však aj niektoré nevýhody:

-Sušiaci účinok tejto zlúčeniny je pomalý, pretože nie je rozpustný v žiadnom rozpúšťadle, s ktorým nereaguje násilne.

- Táto prášková zlúčenina je nekompatibilná s mnohými rozpúšťadlami. Ich reakcia s chlórovanými uhľovodíkmi môže dokonca spôsobiť výbuch.

- Nemôže sa používať na deoxygenáciu rozpúšťadiel, pretože nie je schopná odstrániť rozpustený kyslík.

- Rozlišovanie medzi hydridom vápenatým a hydroxidom vápenatým je dosť ťažké vzhľadom na ich podobný vzhľad.

Referencie

1. Americké prvky. (SF). hydrid vápenatý. Zdroj: Americanelements.com: americanelements.com.
2. Hydrid vápenatý 7789-78-8. (2016). Citované z webov, webov, webov a serverov.
3. hydrid vápenatý. (SF). Zdroj: žiak chémie: chemistrylearner.com.
4. Karta bezpečnostných údajov materiálu MSDS hydridu vápenatého. (2005, 10. októbra). Zdroj: sciencelab.com: sciencelab.com.
5. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (SF). PubChem Compound Database; CID = 105052. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. národná rada pre výskum. (devätnásť deväťdesiatpäť). Obozretné postupy v laboratóriu: Manipulácia a likvidácia chemikálií. Washinton: NationalAacademy Press.
7. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). hydrid vápenatý ID 94784. Zdroj: chemspider.com: chemspider.com.
8. Centrum UC pre laboratórnu bezpečnosť. (2013, 18. januára). štandardný pracovný postup hydrid vápenatý. Zdroj: chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.