Calciumhydrid (CaH2) Eigenschaften, Reaktivität und Verwendung

Die Calciumhydrid ist eine chemische Verbindung der Formel CaH2, die es zu einem Erdalkalimetallhydrid macht. Diese chemische Verbindung hat zwei ionische Bindungen zwischen Calcium und den beiden Hydridionen, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Es ist ein Salz-Hydrid, was bedeutet, dass seine Struktur ähnlich wie Salz ist. Seine kristalline Struktur ist die gleiche wie die von Bleichlorid (Cotunnitmineral), wie in 2 gezeigt.

Alle Alkali- und Erdalkalimetalle bilden Hydridsalze. In der Chemie ist ein Hydrid das Wasserstoffanion, H- oder häufiger eine Verbindung, in der ein oder mehrere Wasserstoffzentren nucleophile, reduzierende oder basische Eigenschaften haben.

In den Verbindungen, die als Hydride betrachtet werden, ist das Wasserstoffatom mit einem stärker elektropositiven Element oder einer Gruppe verbunden.

Es kann durch Umsetzen von Calcium und Wasserstoff bei einer Temperatur zwischen 300 und 400 Grad Celsius hergestellt werden. Eine andere Art, Calciumhydrid herzustellen, besteht darin, das Calciumchlorid zusammen mit Wasserstoff und Natriummetall zu erhitzen. Die Reaktion geschieht wie folgt:

CaCl 2 + H 2 + 2 Na → CaH 2 + 2 NaCl

Bei dieser Reaktion bilden Calcium (Ca) und Wasserstoff (H) ein Molekül Calciumhydrid, während Natriumatome zusammen mit Chlor Moleküle von Natriumchlorid (NaCl) bilden.

Calciumhydrid kann auch durch Reduktion von Calciumoxid (CaO) mit Magnesium (Mg) hergestellt werden. Die Reaktion wird in Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt. Diese Reaktion erzeugt auch Magnesiumoxid (MgO). Unten ist die Formel für diese chemische Reaktion:

CaO + Mg + H & sub2; → CaH & sub2; + MgO

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Calciumhydrid
• 2 Reaktivität und Gefahren
• 3 Handhabung und Lagerung
• 4 Anwendungen und Anwendungen
  • 4.1 Trockenmittel
  • 4.2 Wasserstoffproduktion
  • 4.3 Reduktionsmittel
• 5 Nachteil bei der Verwendung von Calciumhydrid
• 6 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften von Calciumhydrid

Calciumhydrid ist eine Gruppe von orthorhombischen Kristallen weißer Farbe, wenn es rein ist. Im Allgemeinen ist es selten, es in dieser Form zu finden, so dass es normalerweise einen grauen Farbton hat. Es fehlt ein charakteristischer Geruch. Sein Aussehen ist in Abbildung 3 dargestellt (Royal Society of Chemistry, 2015).

Es hat ein Molekulargewicht von 42,094 g / mol, hat einen Schmelzpunkt von 816 Grad Celsius und eine Dichte von 1,70 g / ml. Wenn es sich in Wasser löst, reagiert es heftig und produziert Wasserstoff. Es reagiert auch mit Alkohol (Nationales Zentrum für Biotechnologie Information, S.F.).

Reaktivität und Gefahren

Calciumhydrid ist eine stabile Chemikalie, obwohl es sehr reaktiv gegenüber Wasser oder Feuchtigkeit ist. In Kontakt mit Wasser entstehen brennbare Wasserstoffgase, die sich spontan entzünden können.

Es gilt als eine explosive Verbindung. Wenn es in einer Reaktion mit Tetrahydrofuran erhitzt wird, kann es eine Explosion verursachen. Wenn es mit Chlorat, Hypochlorit, Bromat, Kaliumperchlorat gemischt wird, wird es empfindlich gegenüber Hitze, Reibung und wird explosiv (Calciumhydrid 7789-78-8, 2016).

Wenn das Silberfluorid mit Calciumhydrid zerkleinert wird, wird die Masse weißglühend. Starke Erhitzung des Hydrids mit Chlor, Brom oder Iod führt zu Weißglut.

Mischungen des Hydrids mit verschiedenen Bromaten, zum Beispiel Bariumbromat oder Chloraten, zum Beispiel Bariumchlorat und Perchlorate, wie Kaliumperchlorat, explodieren beim Verreiben. CaH2 reagiert bei Reibung mit Silberfluorid glutflüssig.

Diese Verbindung muss unter einer inerten Atmosphäre gehandhabt werden. Bei unsachgemäßem Umgang kann es eine ernste Gefahr für die Gesundheit und Sicherheit von Laborpersonal, Rettungsschwimmern und chemischen Abfallentsorgern darstellen (UC-Zentrum für Laborsicherheit, 2013).

Extrem gefährlich bei Kontakt mit Haut oder Augen, da es reizend ist. Sehr gefährlich bei Kontakt mit der Haut, da es ätzend sein kann.

Es ist auch gefährlich bei Verschlucken und Einatmen. Die Menge an Gewebeschaden hängt von der Länge des Kontakts ab. Kontakt mit den Augen kann zu Hornhautschäden oder Erblindung führen.

Kontakt mit der Haut kann Entzündungen und Blasen verursachen. Einatmen von Staub führt zu Reizungen des Magen-Darm-Trakts oder der Atemwege, gekennzeichnet durch Brennen, Niesen und Husten.

Starke Überexposition kann zu Lungenschäden, Asphyxie, Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod führen. Die Entzündung des Auges ist durch Rötung, Reizung und Juckreiz gekennzeichnet. Entzündungen der Haut sind durch Juckreiz, Schuppung, Rötung oder gelegentlich Blasenbildung gekennzeichnet.

Wiederholtes Aussetzen der Augen auf ein niedriges Niveau kann zu Augenreizungen führen. Wiederholter Kontakt mit der Haut kann zu lokaler Hautzerstörung oder Dermatitis führen.

Wiederholtes Einatmen von Staub kann zu unterschiedlichen Reizungen der Atemwege oder Lungenschäden führen. Wiederholtes oder längeres Einatmen von Staub kann zu chronischen Reizungen der Atemwege führen (Sicherheitsdatenblatt Calciumhydrid MSDS, 2005).

Wenn Augenkontakt, sollte sofort für mindestens 15 Minuten mit Wasser gespült werden, gelegentlich die oberen und unteren Augenlider anheben.

Bei Berührung mit der Haut sofort mit viel Wasser mindestens 15 Minuten lang abspülen, während kontaminierte Kleidung und Schuhe entfernt werden.

Nach Verschlucken sollte kein Erbrechen ausgelöst werden. Eine Giftnotrufzentrale sollte angerufen werden. Es ist ratsam, den Ort der Exposition zu verlassen und sofort ins Freie zu gehen.

Im Falle der Einatmung, wenn die Atmung schwierig wird, ist es notwendig, Sauerstoff zu liefern. Mund-zu-Mund-Beatmung sollte nicht verabreicht werden, wenn das Opfer die Substanz verschluckt oder inhaliert.

Die künstliche Beatmung sollte mit Hilfe einer Taschenmaske, die mit einem Einwegventil oder einem anderen geeigneten medizinischen Atemgerät ausgestattet ist, eingeleitet werden. In allen Fällen muss unverzüglich ärztliche Hilfe in Anspruch genommen werden.

Handhabung und Lagerung

Die Verbindung sollte in einem trockenen Behälter fern von Hitze aufbewahrt werden. Es sollte von Zündquellen ferngehalten werden. Staub nicht einatmen. Fügen Sie diesem Produkt kein Wasser hinzu

Bei unzureichender Belüftung geeignete Atemschutzausrüstung wie eine Filtermaske tragen. Im Falle einer Exposition sollten Sie einen Arzt aufsuchen und das Etikett so gut wie möglich zeigen. Kontakt mit Haut und Augen vermeiden.

Brennbare Materialien sollten im Allgemeinen in einem separaten Sicherheitsschrank oder -raum aufbewahrt werden. Halten Sie den Behälter fest verschlossen.

An einem kühlen und gut belüfteten Ort aufbewahren. Alle Geräte, die Material zur Vermeidung elektrischer Funken enthalten, müssen geerdet sein. Der Behälter sollte trocken und an einem kühlen Ort aufbewahrt werden.

Es ist ein nicht brennbares Material. Feuerwehrleute müssen jedoch geeignete Ausrüstung tragen, während sie ein Feuer um diese chemische Verbindung löschen.

Es ist nie ratsam, Wasser zu verwenden, um ein Feuer um Kalziumhydrid zu löschen. Trockener Sand kann verwendet werden, ebenso wie Verbindungen wie Natriumchlorid und Natriumcarbonat für diesen Zweck.

Um Schmutz Calciumhydrid zu entfernen, sind zerlegt wird durch Zugabe von 25 ml Methanol pro Gramm Natriumhydrid unter Stickstoffatmosphäre unter Rühren.

Nach Beendigung der Reaktion wird das gleiche Volumen an Wasser zu Brei aus Kalzium-methylat hinzugefügt und verworfen den Bach runter mit Wasser (National Research Council, 1995).

Anwendungen und Anwendungen

Trockenmittel

Kaliumhydrid ist ein relativ mildes Trockenmittel. Aus diesem Grunde ist die Verwendung dieser Verbindung als Trocknungsmittel sicherer im Vergleich zu mehr reaktiven Mitteln, wie Natrium-Kalium-Legierungen und metallisches Natrium. Reagiert mit Wasser auf folgende Weise:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Die Hydrolyseprodukte dieser Reaktion, Wasserstoff (Gas) und Ca (OH) 2 (eine wässrige Mischung) kann aus chemischen Lösungsmitteln nach einer Filtration, Destillation oder Dekantierung abgetrennt werden.

Diese chemische Verbindung ist ein wirksames Trocknungsmittel für viele basische Lösungsmittel wie Amine und Pyridin. Es wird manchmal verwendet, um Lösungsmittel vorzutrocknen, bevor reaktivere Trocknungsmittel verwendet werden.

Wasserstoffproduktion

In den 1940er Jahren war diese Verbindung als Wasserstoffquelle unter dem Handelsnamen "Hydrolith" erhältlich.

Es wurde lange Zeit als Wasserstoffquelle verwendet. Es wird immer noch zur Herstellung von reinem Wasserstoff in Laboratorien für verschiedene Experimente, fortschrittliche Brennstoffzellen und Batterieanwendungen (American Elements, S.F.) verwendet.

Die Verbindung wird seit Jahrzehnten als sicheres und bequemes Mittel zum Aufblasen von Wetterballons verwendet.

Ebenso wird es regelmäßig in Laboratorien eingesetzt, um kleine Mengen hochreinen Wasserstoffs für Experimente zu produzieren. Der Feuchtigkeitsgehalt von Dieselkraftstoff wird durch den Wasserstoff berechnet, der nach der Behandlung mit CaH & sub2; entwickelt wird.

Reduktionsmittel

Beim Erhitzen zwischen 600 und 1000 Grad Celsius, Zirkoniumoxid, Niob, Uran, Chrom, Titan, Vanadium und Tantal kann das Pulver dieser Metalle herzustellen, reduziert werden, so Calciumhydrid kann in der Metallurgie verwendet werden, von Staub.

Die folgende Reaktion veranschaulicht, wie Calciumhydrid als Reduktionsmittel wirkt:

TiO + 2CaH & sub2; → CaO + H & sub2; + Ti

Nachteil bei der Verwendung von Calciumhydrid

Diese chemische Verbindung ist oft die bevorzugte Wahl als Trocknungsmittel; Es hat jedoch auch einige Nachteile:

Die Trocknungswirkung dieser Verbindung ist langsam, da sie in keinem Lösungsmittel löslich ist, mit dem sie nicht heftig reagiert.

-Dieses Verbindungspulver ist mit vielen Lösungsmitteln inkompatibel. Ihre Reaktion mit Chlorkohlenwasserstoffen kann sogar Explosionen verursachen.

-Es kann nicht für Lösungsmittel, die sauerstofffrei sind, verwendet werden, da es nicht in der Lage ist, gelösten Sauerstoff zu eliminieren.

- Die Unterscheidung zwischen Calciumhydrid und Calciumhydroxid ist aufgrund seines ähnlichen Aussehens ziemlich schwierig.

Referenzen

1. Amerikanische Elemente. (S.F.) Calciumhydrid. Von americanelements.com abgerufen: americanelements.com.
2. Calciumhydrid 7789-78-8. (2016). Von chemicalbook.com: chemicalbook.com.
3. Calciumhydrid. (s.). Von Chemielerner: chemielearner.com.
4. Sicherheitsdatenblatt Calciumhydrid MSDS. (2005, 10. Oktober). Von sciencelab.com: sciencebek.com.
5. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (S.F.) PubChem Compound-Datenbank; CID = 105052. Von publem.ncbi.nlm.nih.gov abgerufen: publem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. nationaler Forschungsrat. (1995). Prudent Practices im Labor: Handhabung und Entsorgung von Chemikalien. Washinton: NationalAcademy Press.
7. Royal Society of Chemistry. (2015). Calciumhydrid ID 94784. Von chemspider.com: chemspider.com.
8. UC-Zentrum für Laborsicherheit. (2013, 18. Januar). Standardbetriebsverfahren Calciumhydrid. Von chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.