Calciul hidrură de calciu (CaH2) Proprietăți, reactivitate și utilizări

hidrură de calciu este un compus chimic cu formula CaH2, ceea ce îl face o hidrură alcalină pământoasă. Acest compus chimic are două legături ionice între calciu și cei doi ioni de hidrură, așa cum se arată în figura 1.

Este o hidrură salină, ceea ce înseamnă că structura sa este similară cu cea a sării. Structura sa cristalină este aceeași cu cea a clorurii de plumb (minerale cotunnite), așa cum se arată în figura 2.

Toate metalele alcaline și alcalino-pământoase formează săruri de hidrură. În chimie, o hidrură este anionul de hidrogen, H- sau, mai des, un compus în care unul sau mai multe centre de hidrogen au proprietăți nucleofile, de reducere sau de bază.

În compușii care sunt considerați hidruri, atomul de hidrogen este legat de un element sau grup mai electropositive.

Acesta poate fi produs prin reacția calciului și a hidrogenului la o temperatură între 300 și 400 grade Celsius. O altă modalitate de a prepara hidrură de calciu este de a încălzi clorura de calciu împreună cu hidrogenul și metalul de sodiu. Reacția are loc după cum urmează:

CaCI2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

În această reacție, calciu (Ca) și hidrogen (H) creează o moleculă de hidrură de calciu, în timp ce atomii de sodiu împreună cu clorul creează molecule de clorură de sodiu (NaCl).

Hidrura de calciu poate fi de asemenea produsă prin reducerea oxidului de calciu (CaO) cu magneziu (Mg). Reacția se efectuează în prezența hidrogenului. Această reacție produce, de asemenea, oxid de magneziu (MgO). Mai jos este formula pentru această reacție chimică:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

index

• 1 Proprietățile fizice și chimice ale hidrurii de calciu
• 2 Reactivitate și pericole
• 3 Manipulare și depozitare
• 4 Utilizări și aplicații
  • 4.1 Agent de deshidratare
  • 4.2 Producția de hidrogen
  • 4.3 Agent de reducere
• 5 Dezavantaj în utilizarea hidrurii de calciu
• 6 Referințe

Proprietățile fizice și chimice ale hidrurii de calciu

Hidrura de calciu este un grup de cristale ortorombice de culoare albă când este pură. În general, este rar să o găsiți în această formă, de obicei, are o nuanță cenușie. Nu are un miros caracteristic. Aspectul său este prezentat în Figura 3 (Societatea Regală de Chimie, 2015).

Are o greutate moleculară de 42.094 g / mol, are un punct de topire de 816 grade Celsius și o densitate de 1,70 g / ml. Dacă se dizolvă în apă, reacționează în mod violent la producerea de hidrogen. De asemenea, reacționează cu alcoolul (Centrul Național de Informații Biotehnologii, S.F.).

Reactivitate și pericole

Hidrura de calciu este o substanță chimică stabilă, deși este foarte reactivă la apă sau umiditate. În contact cu apa, eliberează gaze inflamabile de hidrogen care se pot aprinde spontan.

Este considerat un compus exploziv. Când este încălzit într-o reacție cu tetrahidrofuran, poate provoca o explozie. Când este amestecat cu clorat, hipoclorit, bromat, perclorat de potasiu, devine sensibil la căldură, frecare și devine explozibil (Hidridul de calciu 7789-78-8, 2016).

Când fluorura de argint este zdrobită cu hidrură de calciu, masa devine incandescentă. Încălzirea puternică a hidrurii cu clor, brom sau iod conduce la incandescență.

Amestecurile de hidrură cu diferiți bromați, de exemplu bromat de bariu sau clorați, de exemplu clorat de bariu și perclorați, cum ar fi percloratul de potasiu, explodează la triturare. CaH2 reacționează incandescent cu fluorură de argint dacă este supus la frecare.

Acest compus trebuie manipulat sub o atmosferă inertă. Dacă nu este manipulată în mod corespunzător, aceasta poate constitui o amenințare gravă la adresa sănătății și siguranței personalului de laborator, salvamarilor și manipulatorilor de deșeuri chimice (Centrul UC pentru siguranța în laborator, 2013).

Extrem de periculos în cazul contactului cu pielea sau cu ochii, deoarece este iritant. Foarte periculos în cazul contactului cu pielea, deoarece poate fi corosiv.

De asemenea, este periculos în cazul ingerării și inhalării. Cantitatea de leziuni tisulare depinde de lungimea contactului. Contactul cu ochii poate duce la deteriorarea corneei sau la orbire.

Contactul cu pielea poate provoca inflamații și blistere. Inhalarea prafului va produce iritații ale tractului gastro-intestinal sau respirator, caracterizată prin arsuri, strănut și tuse.

O supraexpunere severă poate provoca afecțiuni pulmonare, asfixie, inconștiență și chiar moarte. Inflamația ochiului se caracterizează prin roșeață, iritație și mâncărime. Inflamația pielii se caracterizează prin mâncărime, scalare, înroșire sau, ocazional, apariția de vezicule.

Expunerea repetată a ochilor la un nivel scăzut poate provoca iritarea ochilor. Expunerea repetată la piele poate provoca distrugerea pielii locale sau dermatita.

Inhalarea repetată a prafului poate produce un grad diferit de iritare respiratorie sau leziuni pulmonare. Inhalarea repetată sau prelungită a prafului poate provoca iritații respiratorii cronice (Fișă tehnică de securitate Materialul MSDS, 2005).

În cazul în care contactul cu ochii, trebuie clătiți imediat cu apă timp de cel puțin 15 minute, ocazional ridicând pleoapele superioare și inferioare.

În cazul în care contactul cu pielea trebuie clătiți imediat cu apă timp de cel puțin 15 minute, hainele și încălțămintea contaminate off.

În caz de ingerare, vărsăturile nu trebuie induse. Un centru de control al otrăvurilor ar trebui chemat. Este recomandabil să părăsiți locul de expunere și să vă deplasați imediat în aer liber.

În cazul inhalării, dacă respirația devine dificilă, este necesar să se furnizeze oxigen. Nu da resuscitare gura la gura, dacă victima a ingerat sau inhalat substanța.

În cazul în care induce respirație artificială cu ajutorul unei măști de buzunar echipat cu o supapă de sens unic sau alt dispozitiv medical respirator adecvat. În toate cazurile, trebuie să se acorde imediat asistență medicală.

Manipulare și depozitare

Compusul trebuie ținut într-un recipient uscat departe de căldură. Trebuie ținut departe de sursele de aprindere. Nu respirați praful. Nu adăugați apă la acest produs

În caz de ventilație insuficientă, purtați echipament respirator adecvat, cum ar fi o mască de filtru. În cazul expunerii, ar trebui să solicitați asistență medicală și să arătați eticheta cât mai mult posibil. Evitați contactul cu pielea și ochii.

Materialele inflamabile, în general, ar trebui să fie depozitate într-un dulap sau cameră de depozitare de securitate separate. Păstrați recipientul bine închis.

Păstrați într-un loc răcoros și bine ventilat. Toate echipamentele care conțin materiale pentru a evita scântei electrice trebuie să fie împământate. Recipientul trebuie păstrat uscat și într-un loc răcoros.

Este un material neinflamabil. Cu toate acestea, pompierii trebuie să poarte echipament adecvat în timp ce sting incendiul în jurul acestui compus chimic.

Nu este recomandabil să folosiți apă pentru a stinge focul în jurul hidrurăului de calciu. Se poate utiliza nisip uscat, precum și compuși cum ar fi clorura de sodiu și carbonatul de sodiu în acest scop.

Pentru a elimina resturile de hidrură de calciu, se descompune prin adăugarea a 25 ml de metanol per gram de hidrură sub atmosferă de azot, cu agitare.

După terminarea reacției, se adaugă același volum de apă la suspensie de metoxid de calciu și aruncat pe scurgere cu apă (National Research Council, 1995).

Utilizări și aplicații

Agent de deshidratare

Hidrura de potasiu este un deshidratant relativ usor. Din acest motiv, utilizarea acestui compus ca un deshidratant este mai sigur în comparație cu mai mulți agenți reactivi, cum ar fi aliajele de sodiu-potasiu și sodiu metalic. Reacționează cu apă în modul următor:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Produsele de hidroliză ale acestei reacții, hidrogen (gaz) și Ca (OH) 2 (un amestec apos) poate fi separat de solvent chimic ca urmare a unei filtrare, distilare sau decantare.

Acest compus chimic este un desicant eficient pentru mulți solvenți bazici, cum ar fi aminele și piridina. Se utilizează uneori solvenți pre-uscați înainte de a utiliza deshidratanți mai reactivi.

Producția de hidrogen

In 1940, acest compus a fost disponibil ca sursă de hidrogen sub denumirea comercială de „Hydrolith“.

Acesta a fost folosit ca sursă de hidrogen pentru o lungă perioadă de timp. Totuși este folosit pentru a produce hidrogen pur în laboratoare pentru diverse experimente, celule avansate de combustibil și aplicații baterii (Elemente american, S.F.).

Compusul a fost folosit pe scară largă timp de decenii ca mijloc sigur și convenabil de a umfla baloanele meteorologice.

De asemenea, este folosit în mod regulat în laboratoare pentru a produce cantități mici de hidrogen foarte pur pentru experimente. Conținutul de umiditate al motorinei este calculat de hidrogenul dezvoltat după tratarea cu CaH2.

Agent de reducere

Când este încălzit între 600 și 1000 de grade Celsius, oxid de zirconiu, niobiu, uraniu, crom, titan, vanadiu și tantal poate fi redusă pentru a prepara pulberea acestor metale, astfel hidrură de calciu pot fi utilizate în metalurgie de praf.

Următoarea reacție ilustrează modul în care hidrura de calciu acționează ca agent de reducere:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Dezavantaj în utilizarea hidrurii de calciu

Acest compus chimic este adesea alegerea preferată ca agent de uscare; Cu toate acestea, are și unele dezavantaje:

-ORAȘUL acțiunea de uscare a acestui compus este lent, deoarece nu este solubil în orice solvent care nu violent.

- Această pulbere de compus este incompatibilă cu mulți solvenți. Reacția dvs. cu clorocarburile poate provoca chiar explozii.

- Nu poate fi folosit pentru dezoxigenarea solvenților, deoarece nu este capabil să elimine oxigenul dizolvat.

- Diferențierea între hidrura de calciu și hidroxidul de calciu este destul de dificilă datorită aparențelor sale similare.

referințe

1. Elemente americane. (S.F.). hidrură de calciu. Adus de la americanelements.com: americanelements.com.
2. Hidrura de calciu 7789-78-8. (2016). Adus de la chembook.com: chembook.com.
3. hidrură de calciu. (N.d.). Recuperat de la cursantul de chimie: chemistrylearner.com.
4. Fis¸a˘ Tehnica˘ de Securitate În conformitate cu Directiva 67/548 / EEC. (2005, 10 octombrie). Adus de la sciencelab.com: sciencelab.com.
5. Centrul National de Informare Biotehnologica. (S.F.). Baze de date compuse PubChem; CID = 105052. Adus de la pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Consiliul național de cercetare. (1995). Practici prudente în laborator: manipularea și eliminarea substanțelor chimice. Washington: Academia Națională de Apărare.
7. Societatea Regală de Chimie. (2015). hidrură de calciu ID 94784. Adus de la chemspider.com: chemspider.com.
8. Centrul UC pentru siguranța în laborator. (2013, 18 ianuarie). procedura standard de operare hidrură de calciu. Adus de la chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.