Mis on metallhüdriid?

Metallhüdriidid on metallid, mis on seotud vesinikuga, moodustades uue ühendi. Mis tahes vesinikuühend, mis on seotud teisega metallielement võib tegelikult nimetada metallhüdriidiks. Üldiselt on side oma olemuselt kovalentne, kuid mõned hüdriidid moodustuvad ioonsetest sidemetest. Vesinikul on oksüdatsioon arv -1. Metall neelab gaasi, millest moodustub hüdriid.

Metallhüdriidide levinumad näited hõlmavad alumiiniumi, boor, liitiumboorhüdriid ja mitmesugused soolad. Näiteks hõlmavad alumiiniumhüdriidid naatriumalumiiniumhüdriidi. Hüdriide on mitut tüüpi. See hõlmab alumiiniumi, berülliumi, kaadmiumi, tseesiumit, kaltsiumi, vaske, rauda, ​​liitiumi, magneesiumi, niklit, pallaadiumi, plutooniumi, kaaliumbermiidiumi, naatriumi, talliumi, titaani, uraani ja tsinkhüdriide.

Samuti on palju keerukamaid metallhüdriide, mis sobivad mitmesuguseks kasutamiseks. Need keerulised metallhüdriidid lahustuvad sageli eeterlikes lahustites.

Metallhüdriide on neli klassi. Kõige tavalisemad hüdriidid on need, mis moodustuvad vesinikuga, dubleeritud binaarsete metallhüdriididena. On ainult kaks ühendit - vesinik ja metall. Need hüdriidid on tavaliselt lahustumatud, juhtivad.

Muud tüüpi metallhüdriidid on vähem levinud või tuntud, sealhulgas kolmeastmelised metallhüdriidid, koordinatsioonikompleksid ja kobarhüdriidid.

Metallhüdriidid moodustatakse ühega neljast sünteesist. Esimene on hüdriidiülekanne, mis on metateesi reaktsioonid. Seejärel toimuvad eliminatsioonireaktsioonid, mis hõlmavad beetahüdriidi ja alfahüdriidi eemaldamist.

Kolmas on oksüdatiivsed lisandid, mis on üldiselt divesiniku üleminek madala valentsusega metalli keskmesse. Neljas on divesiniku heterolüütiline lõhustamine, see juhtub siis, kui moodustatakse hüdriide, kui metallikomplekse töödeldakse vesinikuga aluse juuresolekul.

Seal on mitmesuguseid komplekse, sealhulgas Mg-põhised hariidid, mis on tuntud oma mahutavuse ja termiliselt stabiilsete poolest. Selliste ühendite kõrge rõhu all katsetamine on avanud hüdriidid uuteks kasutusaladeks. Kõrge rõhk hoiab ära termilise lagunemise.

Sillahüdriidide osas on terminaalsete hüdriididega metallhüdriidid normaalsed, enamik neist on oligomeersed. Klassikaline termiline hüdriid hõlmab metalli ja vesiniku sidumist. Vahepeal on sildatav ligand klassikaline sildamine, milles kahe metalli sidumiseks kasutatakse vesinikku. Siis toimub divesinikkompleksi ühendamine, mis on mitteklassikaline. See juhtub siis, kui bi-vesinik seob metalli.

Vesiniku arv peab vastama metalli oksüdatsiooninumbrile. Näiteks on kaltsiumhüdriidi sümbol CaH2, Tina puhul aga SnH4.

Metallhüdriide kasutatakse sageli kütuseelementide rakendustes, kus kütusena kasutatakse vesinikku. Nikkelhüdriide leidub sageli erinevat tüüpi akudes, eriti NiMH-akudes. Nikkelmetallhüdriidpatareid sõltuvad haruldaste muldmetallidevaheliste ühendite, näiteks koobalti või mangaaniga seotud lantaani või neodüümi hüdriididest. Liitiumhüdriidid ja naatriumboorhüdriid toimivad keemiarakendustes redutseerijatena. Enamik hüdriide käituvad keemilistes reaktsioonides redutseerijatena.

Lisaks kütuseelementidele kasutatakse vesiniku hoidmiseks ja kompressorite jaoks metallhüdriide. Metallhüdriide kasutatakse ka soojuse salvestamiseks, soojuspumpadeks ja isotoopide eraldamiseks. Kasutusaladeks on andurid, aktivaatorid, puhastamine, soojuspumbad, termiline säilitamine ja jahutamine.