The natrium hidrida adalah sebatian bukan organik formula nah. Ia mempunyai ikatan ion antara natrium dan hidrida. Strukturnya digambarkan dalam gambar 1. Ini mewakili hidrida garam, yang bermaksud bahawa ia adalah hidrida yang serupa dengan garam, yang terdiri daripada ion Na + dan H, berbeza dengan hidrida molekul seperti borana, metana, amonia dan air.
Struktur kristal mempunyai bilangan koordinasi 6, di mana setiap molekul natrium dikelilingi oleh 8 ion hidrida yang menunjukkan bentuk oktahedral dan digambarkan pada gambar 2 (Mark Winter [The University of Sheffield dan WebElements Ltd, 1993-2016).
Struktur natrium hidrida.
Rajah 2. Struktur kristal natrium hidrida.
Sebatian tersebut dibuat oleh tindak balas langsung antara gas natrium dan hidrogen (Sodium hidrida Formula - Penggunaan Natrium hidrida, Sifat, Struktur dan Formula, 2005-2017) seperti berikut:
H2 + 2Na → 2NaH
Natrium hidrida dijual secara komersial sebagai bentuk penyebaran 60% berat / berat (peratusan berat ke berat) dalam minyak mineral untuk pengendalian yang selamat (SODIUM HYDRIDE, nd).
Sifat fizikal dan kimia natrium hidrida
Natrium hidrida adalah pepejal putih ketika suci, walaupun umumnya berwarna kelabu atau perak. Penampilannya ditunjukkan dalam gambar 3.
Rajah 3. Penampilan natrium hidrida.
NaH mempunyai berat molekul 23,99771 g / mol, ketumpatan 1.396 g / ml dan takat lebur 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Ia tidak larut dalam amonia, benzena, karbon tetraklorida, dan karbon disulfida (Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi, nd).
Kompaun ini sangat tidak stabil. NaH tulen dapat melepaskan api di udara dengan mudah. Apabila bersentuhan dengan air di udara, ia melepaskan hidrogen yang sangat mudah terbakar.
Apabila terbuka ke udara dan kelembapan, NaH juga mudah dihidrolisis ke asas karat natrium hidroksida (NaOH) yang kuat berdasarkan tindak balas:
NaH + H2O → NaOH + H2
Dalam tindak balas ini dapat dilihat bahawa natrium hidrida bertindak seperti asas. Ini disebabkan oleh elektronegativiti.
Natrium mempunyai elektronegativiti (≈1.0) yang lebih rendah daripada hidrogen (≈2.1), yang bermaksud bahawa hidrogen menarik ketumpatan elektron ke arahnya, menjauh dari natrium untuk menghasilkan kation natrium dan anion hidrida.
Agar sebatian menjadi asid Brønsted, ia perlu memisahkan ketumpatan elektron hidrogen, iaitu menghubungkannya ke atom elektronegatif seperti oksigen, fluor, nitrogen, dll. Hanya dengan itu, boleh secara formal digambarkan sebagai H + dan dapat dipisahkan seperti itu.
Hidrida lebih baik digambarkan sebagai H- dan ia mempunyai pasangan elektron bebas. Oleh itu, ia adalah asas Brønsted, bukan asid. Sebenarnya, jika anda memperluas definisi asid / asas Brønsted seperti yang dilakukan Lewis, anda akan menyimpulkan bahawa natrium (Na +) adalah spesies berasid di sini.
Produk tindak balas asid / asas Brønsted dari H- basa dan asid H + menjadi H2. Kerana hidrogen berasid diekstrak secara langsung dari air, gas hidrogen dapat menggelegak, mengubah keseimbangan walaupun tindak balas tidak disukai secara termodinamik.
Ion OH boleh kekal yang dapat ditulis dengan kation Na + yang lain untuk memberi natrium hidroksida (Mengapa natrium hidrida pepejal menjadi asas dan bukan asid apabila bertindak balas dengan air ?, 2016).
Kereaktifan dan bahaya
Sebatian tersebut adalah agen pengurangan yang kuat. Menyerang SiO2 dalam gelas. Ia menyala ketika bersentuhan dengan gas F2, Cl2, Br2 dan I2 (yang terakhir pada suhu di atas 100 ° C), terutama jika terdapat kelembapan, untuk membentuk HF, HCl, HBr dan HI.
Bertindak balas dengan sulfur untuk memberi Na2S dan H2S. Boleh bertindak balas secara meletup dengan dimetil sulfoksida. Tindak balas dengan kuat dengan asetilena, bahkan pada suhu -60 ° C. Ia mudah terbakar dalam fluorin.
Memulakan tindak balas pempolimeran dalam etil-2,2,3-trifluoropropionate, sehingga ester terurai dengan kuat. Kehadiran dalam tindak balas dietil suksinat dan etil trifluoroasetat telah menyebabkan letupan (SODIUM HYDRIDE, 2016).
Natrium hidrida dianggap menghakis kulit atau mata, kerana potensi reaksi sampingan kaustik dengan air.
Sekiranya bersentuhan dengan mata, mata harus dibilas dengan sejumlah besar air, di bawah kelopak mata selama sekurang-kurangnya 15 minit dan segera dapatkan bantuan perubatan.
Sekiranya terkena kulit, sikat segera dan bilas kawasan yang terkena dengan air. Dapatkan rawatan perubatan sekiranya kerengsaan berterusan.
Memudaratkan jika ditelan kerana reaksi terhadap air. Jangan menyebabkan muntah. Perhatian perubatan harus segera dicari dan mangsa dipindahkan ke kemudahan perubatan.
Penyebaran minyak natrium hidrida bukan serbuk. Walau bagaimanapun, bahan yang bertindak balas dapat mengeluarkan kabut kaustik halus. Sekiranya tersedut, bilas mulut dengan air dan bawa mangsa ke udara segar. Perhatian perubatan harus dicari (Rhom dan Hass inc., 2007).
Permohonan
Penggunaan utama natrium hidrida adalah untuk melakukan tindak balas pemeluwapan dan alkilasi yang berkembang melalui pembentukan karbanion (dikatalisis oleh pangkalan).
Natrium hidrida dalam minyak menyerupai natrium dan natrium logam alkoholat dalam kemampuannya berfungsi sebagai agen deprotonating dalam ester asetatetik, Claisen, Stobbe, kondensasi Dieckmann, dan reaksi lain yang berkaitan. Ia mempunyai kelebihan yang ketara berbanding agen pemeluwapan lain dalam:
- Ini adalah asas yang lebih kuat, yang menghasilkan deprotonasi yang lebih langsung.
- Tidak diperlukan lebihan.
- H2 yang dihasilkan memberikan ukuran sejauh mana tindak balas.
- Reaksi sampingan seperti pengurangan dihilangkan.
Alkilasi amina aromatik dan heterosiklik seperti 2-aminopyridine dan phenothiazine mudah dicapai dalam hasil tinggi menggunakan campuran toluena-metilformamida. Kepekatan dimetilformamida adalah pemboleh ubah yang digunakan untuk mengawal kadar tindak balas (HINCKLEY, 1957).
Penggunaan natrium hidrida untuk penyimpanan hidrogen telah diusulkan untuk digunakan dalam kendaraan sel bahan bakar, hidrida tertutup dalam butiran plastik yang dihancurkan di hadapan air untuk melepaskan hidrogen.
Rujukan
- HINCKLEY, MD (1957). Pembuatan, Pengendalian, dan Penggunaan Sodium Hydride. Kemajuan dalam Kimia, Jilid 19, 106-117.
- Mark Winter [Universiti Sheffield dan WebElements Ltd, A.S. (1993-2016). Natrium: natrium hidrida. Diperolehi dari WebElements: webelements.com.
- Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (sf). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 24758. Diakses daripada PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Rhom dan Hass inc. (2007, Disember). Natrium Hidrida Penyebaran 60% dalam Minyak. Diperolehi dari dow.com.
- Persatuan Kimia Diraja. (2015). Natrium hidrida. Diperolehi dari ChemSpider: chemspider.com.
- SODIUM HYDRIDE. (2016). Diperolehi dari cameokimia: cameochemicals.noaa.gov.
- Formula Natrium hidrida - Penggunaan, Sifat, Struktur dan Formula Natrium hidrida. (2005-2017). Diperolehi dari Softschools.com: softschools.com.
- SODIUM HYDRIDE. (sf). Diperolehi dari chemicalland21: chemicalland21.com.
- Mengapa natrium hidrida pepejal menjadi asas dan bukan asid apabila bertindak balas dengan air? (2016, 20 April). Diperolehi dari stackexchange: chemistry.stackexchange.com.