KALCIO HIDRIDAS (CAH2): SAVYBĖS, REAKTINGUMAS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Kalcio hidrido yra cheminis junginys, kurio formulė, skirtą CaH2, kuris leidžia šarminių žemių hidridą. Šis cheminis junginys turi du joninius ryšius tarp kalcio ir dviejų hidridų jonų, kaip parodyta 1 paveiksle.

Tai druskos hididas, o tai reiškia, kad jo struktūra panaši į druskos. Jo kristalinė struktūra yra tokia pati kaip švino chlorido (cotunnito mineralo) struktūros, kaip parodyta 2 paveiksle.

1 paveikslas: kalcio hidrido struktūra

2 pav. Kalcio hidrido kristalų struktūra

Visi šarminiai ir šarminiai žemės metalai sudaro hidrido druskas. Chemijoje hidridas yra vandenilio anijonas, H- arba, dažniausiai, tai yra junginys, kuriame vienas ar keli vandenilio centrai turi nukleofilines, redukuojančias arba pagrindines savybes.

Junginiuose, kurie laikomi hididais, vandenilio atomas yra prijungtas prie labiau elektropozityvaus elemento ar grupės.

Jis gali būti pagamintas reaguojant kalciui ir vandeniliui 300–400 laipsnių temperatūroje. Kitas kalcio hidrido paruošimo būdas yra kalcio chlorido kaitinimas kartu su vandeniliu ir metaliniu natriu. Reakcija vyksta taip:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Šioje reakcijoje kalcis (Ca) ir vandenilis (H) sukuria kalcio hidrido molekulę, o natrio atomai kartu su chloru sukuria natrio chlorido (NaCl) molekules.

Kalcio hidridą taip pat galima gauti redukuojant kalcio oksidą (CaO) magniu (Mg). Reakcija vykdoma dalyvaujant vandeniliui. Dėl šios reakcijos susidaro magnio oksidas (MgO). Žemiau yra šios cheminės reakcijos formulė:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Fizinės ir cheminės kalcio hidrido savybės

Kalcio hidridas yra ortorombinės struktūros kristalų rinkinys, kuris yra grynas, baltas. Paprastai retas atvejis yra tokios formos, todėl jis turi pilkšvą atspalvį. Jam trūksta būdingo kvapo. Jos išvaizda parodyta 3 paveiksle (Karališkoji chemijos draugija, 2015).

3 paveikslas: kalcio hidrido išvaizda

Jo molekulinė masė yra 42,094 g / mol, lydymosi temperatūra yra 816 laipsnių Celsijaus, o tankis - 1,70 g / ml. Jei jis ištirpsta vandenyje, jis smarkiai reaguoja ir gamina vandenilį. Jis taip pat reaguoja su alkoholiu (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras., SF).

Reaktingumas ir pavojai

Kalcio hidridas yra stabilus chemikalas, nors jis labai reaguoja į vandenį ar drėgmę. Susilietęs su vandeniu, jis išskiria degiąsias vandenilio dujas, kurios gali savaime užsidegti.

Jis laikomas sprogstamuoju junginiu. Kai jis kaitinamas reaguojant su tetrahidrofuranu, jis gali sukelti sprogimą. Sumaišius su chloratu, hipochloritu, bromatu, kalio perchloratu, jis tampa jautrus šilumai, trinčiai ir tampa sprogstamasis (Kalcio hidridas 7789-78-8, 2016).

Susmulkinus sidabro fluoridą kalcio hidridu, masė tampa kaitri. Stiprus hidrido kaitinimas chloru, bromu arba jodu sukelia kaitrumą.

Hidrido mišiniai su įvairiais bromatais, pavyzdžiui, bario bromatu arba chloratais, pavyzdžiui, bario chloratu, ir perchloratais, tokiais kaip kalio perchloratas, susmulkėja. CaH2 kintamai reaguoja su sidabro fluoru, jei jis yra veikiamas trinties.

Šis junginys turi būti naudojamas inertinėje atmosferoje. Netinkamai naudojant, tai gali kelti rimtą pavojų laboratorijų personalo, pirmosios pagalbos teikėjų ir cheminių atliekų tvarkytojų sveikatai ir saugai (UC laboratorijos saugos centras, 2013).

Ypač pavojingas susilietus su oda ar akimis, nes yra dirginantis. Labai pavojingas susilietus su oda, nes gali būti ėsdinantis.

Tai taip pat pavojinga prarijus ir įkvėpus. Audinių pažeidimo dydis priklauso nuo kontakto ilgio. Patekimas į akis gali sukelti ragenos pažeidimą ar aklumą.

Kontaktas su oda gali sukelti uždegimą ir pūsles. Įkvėpus dulkių, sudirgs virškinimo traktas ar kvėpavimo takai, pasireiškiantys deginimu, čiauduliu ir kosuliu.

Didelis per didelis poveikis gali sukelti plaučių pažeidimą, uždusimą, sąmonės netekimą ir net mirtį. Akies uždegimui būdingas paraudimas, kraujavimas ir niežėjimas. Odos uždegimui būdingas niežėjimas, lupimasis, paraudimas ar retkarčiais atsirandantys pūsleliai.

Pakartotinis žemo lygio akių poveikis gali sudirginti akis. Pakartotinis odos poveikis gali sukelti vietinį odos sunaikinimą ar dermatitą.

Pakartotinai įkvėpus dulkių, gali atsirasti įvairaus laipsnio kvėpavimo takų dirginimas ar plaučių pažeidimas. Pakartotinis ar ilgas dulkių įkvėpimas gali sukelti lėtinį kvėpavimo takų dirginimą (Medžiagos saugos duomenų lapas Kalcio hidridas MSDS, 2005).

Patekus į akis, jas reikia nedelsiant skalauti dideliu kiekiu vandens bent 15 minučių, retkarčiais pakeliant viršutinį ir apatinį vokus.

Patekus ant odos, nedelsiant bent 15 minučių nuplaukite dideliu kiekiu vandens, nuimdami užterštus drabužius ir batus.

Nurijus, vemti negalima. Reikėtų iškviesti nuodų kontrolės centrą. Patartina palikti poveikio vietą ir nedelsiant judėti lauke.

Įkvėpus, jei sunku kvėpuoti, būtina tiekti deguonį. Negalima gaivinti iš burnos į burną, jei auka prarijo ar įkvėpė medžiagos.

Dirbtinis kvėpavimas turėtų būti sukeltas kaukės pagalba su vienpusiu vožtuvu ar kitu tinkamu kvėpavimo takų medicinos prietaisu. Visais atvejais būtina nedelsiant kreiptis į gydytoją.

Naudojimas ir sandėliavimas

Junginys turi būti laikomas sausoje talpykloje, atokiau nuo karščio. Jį reikia laikyti atokiau nuo uždegimo šaltinių. Dulkės neturėtų kvėpuoti. Į šį produktą negalima dėti vandens

Jei ventiliacija nepakankama, dėvėkite tinkamas kvėpavimo takų apsaugos priemones, tokias kaip filtro kaukė. Patekus į akis, kreiptis į gydytoją ir, jei įmanoma, parodyti etiketę. Venkite patekimo ant odos ir į akis.

Degios medžiagos turėtų būti laikomos atskirame spintelėje ar sandėlyje. Talpyklę laikyti sandariai uždarytą.

Laikyti vėsioje ir gerai vėdinamoje vietoje. Visa įranga, kurioje yra medžiagų, turi būti įžeminta, kad būtų išvengta elektros kibirkščių. Talpyklę reikia laikyti sausoje ir vėsioje vietoje.

Tai yra nedegi medžiaga. Tačiau gesindami gaisrą aplink šį cheminį junginį, ugniagesiai privalo dėvėti tinkamą įrangą.

Niekada nepatartina naudoti vandens, kad užgesintumėte ugnį aplink kalcio hidridą. Tam gali būti naudojamas sausas smėlis, taip pat junginiai, tokie kaip natrio chloridas ir natrio karbonatas.

Norėdami pašalinti kalcio hidrido nuosėdas, maišant azoto atmosferoje, jis turi būti skaidomas pridedant 25 ml metanolio kiekvienam hidrido gramui.

Pasibaigus reakcijai, tas pats vandens tūris pridedamas prie vandeninio kalcio metoksido junginio ir dideliu kiekiu vandens išleidžiamas į kanalizaciją (Nacionalinė tyrimų taryba, 1995).

Naudojimas ir programos

Sausiklis

Kalio hidridas yra gana švelnus sausiklis. Dėl šios priežasties šio junginio kaip sausiklio naudojimas yra saugesnis, palyginti su reaktyvesnėmis medžiagomis, tokiomis kaip natrio-kalio ir natrio metalų lydiniai. Reaguoja su vandeniu taip:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Šios reakcijos hidrolizės produktai, vandenilis (dujos) ir Ca (OH) 2 (vandeninis mišinys), gali būti atskirti nuo cheminio tirpiklio filtruojant, distiliuojant arba dekantuojant.

Šis cheminis junginys yra veiksmingas daugelio pagrindinių tirpiklių, tokių kaip aminai ir piridinas, sausiklis. Kartais naudojamas tirpikliams išdžiovinti prieš naudojant reaktyvesnius sausiklius.

Vandenilio gamyba

Ketvirtajame dešimtmetyje šis junginys buvo vandenilio šaltinis prekės ženklu „Hydrolith“.

Jis ilgą laiką buvo naudojamas kaip vandenilio šaltinis. Jis vis dar naudojamas gaminant gryną vandenilį laboratorijose įvairiems eksperimentams, pažangiems kuro elementams ir akumuliatoriams gaminti („American Elements“, SF).

Junginys dešimtmečius buvo plačiai naudojamas kaip saugi ir patogi oro balionų pripūtimo priemonė.

Jis taip pat reguliariai naudojamas laboratorijose eksperimentams gaminti nedideliais kiekiais labai gryno vandenilio. Dyzelinio kuro drėgnis apskaičiuojamas pagal vandenilį, susidariusį po apdorojimo CaH2.

Reduktorius

Šildant nuo 600 iki 1000 laipsnių temperatūros, cirkonio oksidas, niobis, uranas, chromas, titanas, vanadis ir tantalas gali būti redukuoti, kad būtų galima paruošti šių metalų miltelius, taigi kalcio hidridas gali būti naudojamas metalurgijoje. dulkių.

Ši reakcija parodo, kaip kalcio hidridas veikia kaip reduktorius:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Kalcio hidrido naudojimo trūkumai

Šis cheminis junginys dažnai yra tinkamiausias pasirinkimas kaip džiovinimo priemonė; Tačiau ji taip pat turi keletą trūkumų:

-Šis junginys džiūsta lėtai, nes netirpsta jokiame tirpiklyje, su kuriuo jis stipriai nereaguoja.

-Šis miltelių pavidalo junginys nesuderinamas su daugeliu tirpiklių. Jų reakcija su chloro angliavandeniliais netgi gali sukelti sprogimus.

-Jis negali būti naudojamas tirpikliams deoksigeninti, nes jis negali pašalinti ištirpusio deguonies.

-Diferencijuoti kalcio hidridą ir kalcio hidroksidą yra gana sunku dėl jų panašios išvaizdos.

Nuorodos

1. Amerikos elementai. (SF). kalcio hidridas. Gauta iš americanelements.com: americanelements.com.
2. Kalcio hidridas 7789-78-8. (2016). Gauta iš chemijos knygų.com: chemijos knygų svetainė.
3. kalcio hidridas. (sf). Gauta iš chemijos srities besimokančiojo: chemistrylearner.com.
4. Medžiagos saugos duomenų lapas Kalcio hidrido MSDS. (2005 m. Spalio 10 d.). Gauta iš mokslolab.com: sciencelab.com.
5. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (SF). „PubChem“ junginių duomenų bazė; CID = 105052. Gauta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. nacionalinė tyrimų taryba. (devyniolika devyniasdešimt penki). Rūpestinga praktika laboratorijoje: cheminių medžiagų tvarkymas ir šalinimas. Washintonas: „NationalAacademy Press“.
7. Karališkoji chemijos draugija. (2015). kalcio hidrido ID 94784. Gauta iš chemspider.com: chemspider.com.
8. UC laboratorijos saugos centras. (2013 m. Sausio 18 d.). standartinė kalcio hidrido veikimo procedūra. Gauta iš „chemengr.ucsb.edu“: chemengr.ucsb.edu.