Гидриды металлов - это металлы, которые были связаны с водородом с образованием нового соединения. Любое соединение водорода, которое связано с другим металлический элемент можно эффективно назвать гидридом металла. Как правило, связь ковалентна по своей природе, но некоторые гидриды образуются из ионных связей. Водород имеет окисление число -1. Металл поглощает газ, который образует гидрид.
Примеры гидридов металлов
Наиболее распространенные примеры гидридов металлов включают алюминий, бор, борогидрид лития и различные соли. Например, гидриды алюминия включают натрийалюминийгидрид. Существует ряд видов гидридов. Сюда входят гидриды алюминия, бериллия, кадмия, цезия, кальция, меди, железа, лития, магния, никеля, палладия, плутония, калия, рубидия, натрия, таллия, титана, урана и цинка.
Есть также много более сложных гидридов металлов, подходящих для различного использования. Эти сложные гидриды металлов часто растворимы в эфирных растворителях.
Классы металлогидридов
Существует четыре класса гидридов металлов. Наиболее распространенные гидриды - это те, которые образуются с водородом, называемые двойными гидридами металлов. Есть только два соединения - водород и металл. Эти гидриды обычно нерастворимы и являются проводящими.
Другие типы гидридов металлов менее распространены или известны, включая тройные гидриды металлов, координационные комплексы и кластерные гидриды.
Гидридный состав
Гидриды металлов образуются в результате одного из четырех синтезов. Первым является гидридный перенос, который является реакцией метатезиса. Затем происходят реакции элиминации, которые включают элиминацию бета-гидрида и альфа-гидрида.
Третий - окислительные добавки, которые обычно представляют собой переход дигидрогена в низковалентный металлический центр. Четвертое - это гетеролитическое расщепление дигидрогена, это происходит, когда образуются гидриды, когда комплексы металлов обрабатывают водородом в присутствии основания.
Существует множество комплексов, в том числе хайриды на основе магния, которые известны своей способностью к хранению и термически стабильны. Испытания таких соединений под высоким давлением открыли его гидриды для новых применений. Высокое давление предотвращает термическое разложение.
Что касается мостиковых гидридов, то гидриды металлов с концевыми гидридами являются нормальными, причем большинство из них являются олигомерными. Классический термогидрид включает связывание металла и водорода. Между тем, мостиковый лиганд является классическим мостиком, который использует водород для связывания двух металлов. Тогда есть соединение комплекса дигидрогена, которое не является классическим. Это происходит, когда би-водородные связи с металлом.
Количество водорода должно соответствовать степени окисления металла. Например, символом для гидрида кальция является CaH2, а для олова - SnH4.
Использование для гидридов металлов
Гидриды металлов часто используются в топливных элементах, в которых в качестве топлива используется водород. Никель-гидриды часто встречаются в различных типах батарей, в частности никель-металлогидридных. Никель-металлогидридные батареи основаны на гидридах редкоземельных интерметаллических соединений, таких как лантан или неодим, связанных с кобальтом или марганцем. Гидриды лития и борогидрид натрия служат восстановителями в химических приложениях. Большинство гидридов ведут себя как восстановители в химических реакциях.
Помимо топливных элементов, гидриды металлов используются для хранения водорода и компрессоров. Гидриды металлов также используются для хранения тепла, тепловых насосов и разделения изотопов. Использование включает датчики, активаторы, очистку, тепловые насосы, хранение тепла и охлаждение.