MAGNIO HIDRIDAS: FORMULĖ, STRUKTŪRA IR SAVYBĖS - CHEMIJA - 2025

Magnio hidridas (MGH ₂ molekulinė formulė), yra cheminis junginys, turintis A, svoris vandenilį 7.66%, ir randamas gamtoje, kuris yra balta kristalinė kieta medžiaga. Jis daugiausia naudojamas kitoms cheminėms medžiagoms paruošti, nors jis taip pat buvo ištirtas kaip galima vandenilio laikymo terpė.

Tai priklauso druskingų (arba joninių) hidridų, apibūdinamų neigiamai įkrautu H-jonu, šeimai. Šie hidridai laikomi tokiais, kurie susidaro iš šarminių metalų ir šarminių žemės metalų, tačiau magnio (ir berilio) atveju jie turi kovalentinius ryšius, be tų jonų, kurie apibūdina šią hidridų šeimą.

Magnio hidrido vienetinis ląstelių modelis, MgH2.

Paruošimas ir formulė

Magnio hidridas yra suformuotas per tiesioginio hidrinimo metalinio magnio (Mg) sąlygomis didelio slėgio ir temperatūros (200 Atmosphères 500 ° C), su MgI ₂ katalizatorius . Jūsų reakcija prilygsta:

Mg + H ₂ → MGH ₂

Taip pat ištirtas MgH ₂ išsiskyrimas žemesnėje temperatūroje naudojant rutuliniuose malūnuose pagamintą nanokristalinį magnį.

Taip pat yra kitos ruošimo metodai, tačiau jie sudaro daugiau sudėtingos cheminės reakcijos (magnio-antracenas hidrinimą; tarp diethylmagnesium su ličio-aliuminio hidrido reakcija; ir programa kaip MGH produkto ₂ kompleksas ).

Cheminė struktūra

Šis atomas turi rutilo struktūrą kambario temperatūroje ir turi tetragonalinę kristalinę struktūrą. Aukšto slėgio sąlygomis jis turi mažiausiai keturias formas, taip pat pastebėta nestechiometrinė struktūra, turinti vandenilio trūkumų; pastarasis susidaro tik labai mažais dalelių kiekiais.

Kaip minėta aukščiau, rutilo struktūroje esantys ryšiai turi iš dalies kovalentines savybes, o ne yra grynai joniniai kaip kiti druskos hidridai.

Dėl to magnio atomas yra sferinės formos, visiškai jonizuotas, tačiau jo hidrido jonas turi pailgą struktūrą.

Fizinės ir cheminės savybės

Fizinis

• Išvaizda: balti kristalai.
• Molinė masė: 26,3209 g / mol
• Tankis: 1,45 g / cm ³
• Lydymosi temperatūra: 285 ° C
• Tirpumas: Vandenyje jis skyla.

Šio cheminio junginio molekulinė masė yra 26,321 g / mol, tankis 1,45 g / cm3, o lydymosi temperatūra 327 ºC.

Cheminė

• Pirmtakas kitoms cheminėms medžiagoms gaminti.
• Vandenilio kaupimas, kaip galimas energijos šaltinis.
• Reduktorius organinėje sintezėje.

Svarbu pabrėžti, kad šis junginys negali būti skystas, o kai jis ištirpsta į lydymosi temperatūrą arba įpilamas į vandenį, jis suyra. Šis hidridas netirpsta eteryje.

Tai yra labai reaktyvi ir labai degi medžiaga, taip pat ji yra piroforiška, tai yra, ji gali savaime užsidegti ore. Šios trys sąlygos reiškia saugumo riziką, kuri bus paminėta paskutiniame šio straipsnio skyriuje.

Programos

Vandenilio kaupimas

Magnio hidridas lengvai reaguoja su vandeniu, sudarydamas vandenilio dujas, vykdydamas šią cheminę reakciją:

MGH ₂ + 2H ₂ O → 2H ₂ + Mg (OH) ₂

Be to, ši medžiaga suskyla 287 ° C temperatūroje ir 1 baro slėgyje taip:

MGH ₂ → Mg + H ₂

Todėl buvo pasiūlyta naudoti magnio hidridą kaip vandenilio laikymo terpę jo naudojimui ir transportavimui.

Siūlomas metalinio magnio kiekio hidrinimas ir dehidrinimas kaip būdas transportuoti dujinį vandenilį, tokiu būdu užtikrinant, kad transportavimo metu jis neištekės, ir yra saugesnis bei praktiškesnis būdas nei naudojant aukšto slėgio indus. .

Hidrogeninimo ir dehidrogenavimo reakcijos

Nepaisant to, kad magnio hidrido skilimo temperatūra yra jo naudojimo apribojimas, buvo pasiūlyta metodų, kaip pagerinti hidrinimo ir dehidrogenavimo reakcijų kinetiką. Vienas iš jų yra magnio dalelių dydžio sumažinimas naudojant rutulinius malūnus.

Purvas

Be to, buvo pasiūlyta sistema, iš kurios gaunamas dumblo pavidalo magnio hidridas (lengviau valdomas ir saugesnis nei milteliuose ar kitose kietose dalelėse), kuris būtų reaguojamas su vandeniu ir gautų norimą vandenilį.

Manoma, kad minėtą dumblą suformuos susmulkintas hidridas, apsaugotas apsauginiu aliejų sluoksniu ir suspenduotas disperguojančiose medžiagose, siekiant užtikrinti, kad jis išlaikytų savo konsistenciją neprarasdamas medžiagos ir nesugertų drėgmės iš aplinkos.

Šio dumblo pranašumas yra tas, kad jis gali būti pumpuojamas per bet kurį įprastą dyzelino, benzino ar vandens siurblį, todėl šis pasiūlymas yra ekonomiškas ir efektyvus.

Kuro elementai

Magnio hidridą galima panaudoti modernių kuro elementų gamyboje, taip pat kuriant baterijas ir kaupiant energiją.

Transportas ir energija

Pastaraisiais dešimtmečiais buvo svarstoma galimybė vandenilį naudoti kaip energijos šaltinį. Kad vandenilis būtų naudojamas kaip kuras, reikia rasti saugias ir grįžtamas laikymo sistemas, pasižyminčias dideliais tūriais (vandenilio kiekis tūrio vienete) ir gravimetrinėmis (vandenilio kiekis masės vienete).

Alkilinimas

Alkilinimo (pridedant CH ₃ R alkilo grupių ) organinių junginių bazinėje terpėje, kur grupių -OH RANDAMI esant mažai koncentracijai ir esant temperatūrai virš lydymosi taško hidrido.

Šiuo atveju vandeniliai pateikti į magnio hidridas (MGH ₂ ), prisijungti prie grupių -OH, formavimo vandenį. Laisvas magnis gali gauti halogeną, kuris dažnai lydi alkilo molekulę, skirtą prisijungti prie angliavandenilių grandinės.

Pavojai

Reakcija su vandeniu

Kaip jau minėta, magnio hidridas yra medžiaga, kuri labai lengvai ir žiauriai reaguoja su vandeniu, todėl gali sprogti didesnėmis koncentracijomis.

Tai įvyksta todėl, kad jos egzoterminė reakcija sukuria pakankamai šilumos, kad užsidegtų vandenilio dujos, išsiskyrusios skilimo reakcijoje, ir tai sukelia gana pavojingą grandininę reakciją.

Tai yra piroforinis

Magnio hidridas taip pat yra piroforinis, tai reiškia, kad esant drėgnam orui jis gali savaime užsidegti, sudarydamas magnio oksidą ir vandenį.

Nerekomenduojama įkvėpti kieto būvio ar susilietus su jo garais: natūralioje būsenoje esanti medžiaga ir jos skilimo produktai gali sukelti rimtus sužalojimus ar net mirtį.

Tai gali sukelti koroziją sukeliančius sprendimus susilietus su vandeniu ir jo užteršimu. Nerekomenduojama kontaktuoti su oda ir akimis, be to, tai dirgina gleivines.

Neįrodyta, kad magnio hidridas sukelia lėtinį poveikį sveikatai, pvz., Vėžiui, reprodukcinius defektus ar kitas fizines ar psichines pasekmes, tačiau dirbant su juo rekomenduojama naudoti apsaugines priemones (ypač dėl respiratorių ar kaukių). smulkių miltelių pobūdis).

Dirbdami su šia medžiaga, palaikykite žemą oro drėgmę, gesinkite visus uždegimo šaltinius ir gabenkite į būgnus ar kitas talpyklas.

Visada reikėtų vengti dirbti su didelėmis šios medžiagos koncentracijomis, nes sprogimo galimybė žymiai sumažėja.

Išsiliejus magnio hidridui, darbo vieta turi būti izoliuota, o dulkės surinktos vakuuminiu įrankiu. Niekada neturėtumėte naudoti sauso valymo metodo; padidina tam tikros reakcijos su hidriu tikimybę.

Nuorodos

1. Zumdahl, SS (1998). Enciklopedija Britannica. Paimta iš britannica.com.
2. „PubChem“. (2005). „PubChem“ atvira chemijos duomenų bazė. Paimta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Saugus vandenilis, L. (2006). Ekologiškų automobilių kongresas. Paimta iš greencarcongress.com.
4. Chemikalai, C. (nd). „Cameo“ chemikalai. Paimta iš „cameochemicals.noaa.gov“.
5. Paslaugos, NJ (1987). Naujojo Džersio sveikatos ir senelių paslaugų departamentas. Paimta iš nj.gov.