活潑金屬氫化物知識(shí)小結(jié)
活潑金屬氫化物知識(shí)小結(jié)
馮新平
金屬氫化物是指氫同金屬的二元化合物。在周期表中,幾乎所有的金屬元素都可以和氫形成氫化物,不同的金屬所形成的氫化物結(jié)構(gòu)不同,故而它們的性質(zhì)各不相同。本文僅對(duì)堿金屬和堿土金屬這些活潑金屬所形成的氫化物進(jìn)行小結(jié)。
1.氫化物的制備. 堿金屬和堿土金屬中活潑性較強(qiáng)的Ca Sr Ba等能與H2在高溫下直接化合,而其余活潑性較弱的金屬需要在高溫和較高的壓強(qiáng)下才能化合,形成金屬氫化物:2M+H2→2M+H-(M=堿金屬); M+H2→M2+H2-(M=Ca、Sr、Ba)。
2.氫化物的`結(jié)構(gòu). 在這類(lèi)氫化物中,氫從活潑金屬的外層奪取電子,故而以H形式存在,從而以離子鍵結(jié)合形成離子晶體,所以此類(lèi)氫化物也稱(chēng)為離子型氫化物(或鹽型氫化物)。電子式可表示為:M+ [:H ]- (M為堿金屬)。
3.氫化物的性質(zhì)和用途. 這些金屬氫化物均為白色晶體。氫化物中以L(fǎng)iH最穩(wěn)定,加熱到(961K)也不分解。但其它氫化物不穩(wěn)定,加熱易分解成金屬和氫氣。由于氫以H形式存在,熔融態(tài)能導(dǎo)電,電解時(shí)在陽(yáng)極放出氫氣:
由于這些金屬氫化物中H具有強(qiáng)烈失電子趨勢(shì),故都是強(qiáng)還原劑。在水溶液中與水強(qiáng)烈反應(yīng)放出氫氣,使溶液呈強(qiáng)堿性,如:NaH +H2O==NaOH+H2↑。
在高溫下還原性更強(qiáng),如: 4NaH +TiCl4==Ti+4NaCl+2H2
NaH+2CO=HCOONa+C
2CaH2+PbSO4=PbS+2Ca(OH)2
除用做還原劑外,還用做干燥劑、脫水劑、氫氣發(fā)生劑。另外在非水溶劑中與B,Al等的化合物生成廣泛用于有機(jī)合成和無(wú)機(jī)合成的復(fù)合氫化物,如氫化鋁鋰:
4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiCl ---
復(fù)合氫化物主要用做還原劑、引發(fā)劑和催化劑。
由于CaH2和水反應(yīng)能放出大量的氫氣,所以常用它作為野外產(chǎn)生氫氣的材料:
CaH2+2H2O==Ca(OH)2+2H2↑
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