Sodyum hidrür , formül NaH bir inorganik bileşiktir. Sodyum ve hidrit arasında iyonik bir bağa sahiptir. Yapısı şekil 1'de gösterilmektedir. Tuzlu hidritlerin temsilcisidir, yani boran, metan, amonyak gibi daha moleküler hidritlerin aksine Na + ve H- iyonlarından oluşan tuza benzer bir hidrittir. ve su.
Kristal yapının koordinasyon sayısı 6'dır, burada her bir sodyum molekülü oktahedral bir şekil sunan 8 hidrit iyonu ile çevrelenmiştir ve şekil 2'de gösterilmiştir (Mark Winter [The University of Sheffield ve WebElements Ltd, 1993-2016).
Sodyum hidritin yapısı.
Şekil 2. Sodyum hidritin kristal yapısı.
Bileşik, sodyum ve hidrojen gazı (Sodyum hidrit Formülü - Sodyum hidrit Kullanımları, Özellikleri, Yapısı ve Formülü, 2005-2017) arasındaki doğrudan reaksiyonla aşağıdaki şekilde hazırlanır:
H2 + 2Na → 2NaH
Sodyum hidrit, güvenli kullanım için mineral yağda% 60 w / w (ağırlık yüzdesi ağırlık yüzdesi) dağılım formu olarak ticari olarak satılmaktadır (SODIUM HYDRIDE, nd).
Sodyum hidritin fiziksel ve kimyasal özellikleri
Sodyum hidrit, genellikle gri veya gümüş renkli olmasına rağmen, saf olduğunda beyaz bir katıdır. Görünümü şekil 3'te gösterilmektedir.
Şekil 3. Sodyum hidritin görünümü.
NaH'nin moleküler ağırlığı 23.99771 g / mol, yoğunluğu 1.396 g / ml ve erime noktası 800 ° C'dir (Royal Society of Chemistry, 2015). Amonyak, benzen, karbon tetraklorür ve karbon disülfürde (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi, nd) çözünmez.
Bileşik son derece kararsız. Saf NaH havada kolaylıkla alev alabilir. Havadaki suyla temas ettiğinde son derece yanıcı hidrojen salar.
NaH, havaya ve neme açıldığında, reaksiyona bağlı olarak güçlü aşındırıcı sodyum hidroksit (NaOH) bazına kolayca hidrolize edilir:
NaH + H2O → NaOH + H2
Bu reaksiyonda, sodyum hidritin bir baz gibi davrandığı görülebilir. Bunun nedeni elektronegatifliktir.
Sodyum, hidrojenden (≈2.1) önemli ölçüde daha düşük elektronegatifliğe (≈1.0) sahiptir; bu, hidrojenin elektron yoğunluğunu kendine doğru çekerek sodyumdan uzaklaşarak bir sodyum katyonu ve bir anyon oluşturduğu anlamına gelir. hidrid.
Bir bileşiğin Brønsted asidi olması için hidrojenin elektron yoğunluğunu ayırması, yani onu oksijen, flor, nitrojen vb. Gibi elektronegatif bir atoma bağlaması gerekir. Ancak o zaman, resmi olarak H + olarak tanımlanabilir ve bu şekilde ayrıştırılabilir.
Bir hidrit çok daha iyi H- olarak tanımlanır ve serbest bir elektron çiftine sahiptir. Bu nedenle, bir asit değil, bir Brønsted bazıdır. Aslında, Brønsted asit / baz tanımını Lewis'in yaptığı gibi genişletirseniz, sodyumun (Na +) buradaki asidik tür olduğu sonucuna varacaksınız.
H-bazının ve H + asidin Brønsted asit / baz reaksiyon ürünü H2 olur. Asidik hidrojen doğrudan sudan çıkarıldığı için, hidrojen gazı kabarcıklar oluşturabilir ve reaksiyon termodinamik olarak tercih edilmese bile dengeyi değiştirebilir.
Sodyum hidroksit vermek için Na + katyonunun geri kalanıyla birlikte yazılabilen OH iyonları kalabilir (Katı sodyum hidrit neden su ile reaksiyona girdiğinde asit değil bir bazdır?, 2016).
Tepkime ve tehlikeler
Bileşik, güçlü bir indirgeyici ajandır. Camda SiO2'ye saldırır. HF, HCl, HBr ve HI oluşturmak için, özellikle nem varlığında, gaz halindeki F2, Cl2, Br2 ve I2 (ikincisi 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda) ile temas ettiğinde tutuşur.
Na2S ve H2S vermek için kükürt ile reaksiyona girer. Dimetil sülfoksit ile patlayıcı reaksiyona girebilir. -60 ° C'de bile asetilen ile kuvvetli reaksiyona girer. Flor içinde kendiliğinden yanıcıdır.
Ester şiddetli bir şekilde ayrışacak şekilde etil-2,2,3-trifloropropionatta bir polimerizasyon reaksiyonu başlatır. Dietil süksinat ve etil trifloroasetat reaksiyonundaki varlığı patlamalara neden olmuştur (SODIUM HYDRIDE, 2016).
Sodyum hidrit, su ile reaksiyonların kostik yan ürünleri potansiyeli nedeniyle cilt veya gözler için aşındırıcı olarak kabul edilir.
Göz ile teması halinde bol su ile en az 15 dakika göz kapaklarının altı yıkanmalı ve hemen tıbbi yardım alınmalıdır.
Deriyle teması halinde hemen fırçalayın ve etkilenen bölgeyi suyla yıkayın. Tahriş devam ederse tıbbi yardım isteyin.
Suya tepki nedeniyle yutulması halinde zararlıdır. Kusmaya zorlamayın. Derhal tıbbi yardım alınmalı ve mağdur tıbbi bir tesise nakledilmelidir.
Sodyum hidrit yağ dispersiyonu toz değildir. Bununla birlikte, reaksiyona giren malzeme ince bir kostik sis yayabilir. Solunması halinde, ağzı su ile çalkalayın ve kurbanı temiz havaya çıkarın. Tıbbi yardım aranmalıdır (Rhom ve Hass inc., 2007).
Uygulamalar
Sodyum hidritin ana kullanımı, bir karbanyon (baz tarafından katalize edilen) oluşumu yoluyla gelişen yoğunlaşma ve alkilasyon reaksiyonlarını gerçekleştirmektir.
Yağdaki sodyum hidrit, asetoasetik ester, Claisen, Stobbe, Dieckmann yoğunlaşmaları ve diğer ilgili reaksiyonlarda proton giderici bir madde olarak işlev görme kabiliyeti açısından sodyum ve sodyum metal alkolatlara benzer. Diğer yoğuşma maddelerine göre belirgin avantajları vardır:
- Daha güçlü bir temeldir ve daha doğrudan bir protonsuzlaşma ile sonuçlanır.
- Fazlalık gerekmez.
- Üretilen H2, reaksiyonun kapsamının bir ölçüsünü verir.
- Azaltma gibi yan reaksiyonlar ortadan kalkar.
2-aminopiridin ve fenotiyazin gibi aromatik ve heterosiklik aminlerin alkilasyonları, toluen-metilformamid karışımları kullanılarak yüksek verimle kolayca gerçekleştirilir. Dimetilformamid konsantrasyonu, reaksiyon hızını kontrol etmek için kullanılan bir değişkendir (HINCKLEY, 1957).
Hidrojen depolaması için sodyum hidrit kullanımı, yakıt hücreli araçlarda kullanılmak üzere önerilmiştir; hidrit, hidrojeni serbest bırakmak için su varlığında ezilen plastik granüller içine alınır.
Referanslar
- HINCKLEY, MD (1957). Sodyum Hidrürün Üretimi, İşlenmesi ve Kullanımları. Advances in Chemistry, Cilt 19, 106-117.
- Mark Winter [Sheffield Üniversitesi ve WebElements Ltd, U. (1993-2016). Sodyum: sodyum hidrit. WebElements'ten alındı: webelements.com.
- Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (Sf). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 24758. PubChem'den alındı: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Rhom ve Hass inc. (2007, Aralık). Yağda Sodyum Hidrit% 60 Dağılım. Dow.com'dan alındı.
- Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Sodyum hidrit. ChemSpider'dan alındı: chemspider.com.
- SODYUM HİDRİT. (2016). Kameokimyasallardan alındı: cameochemicals.noaa.gov.
- Sodyum hidrit Formülü - Sodyum hidrit Kullanımları, Özellikleri, Yapısı ve Formülü. (2005-2017). Softschools.com'dan alındı: softschools.com.
- SODYUM HİDRİT. (Sf). Chemicalland21'den alındı: chemicalland21.com.
- Katı sodyum hidrit, suyla reaksiyona girdiğinde neden asit değil bir bazdır? (2016, 20 Nisan). Stackexchange'den alındı: chemistry.stackexchange.com.