Što je metal hidrid?

Metalni hidridi su metali koji su vezani za vodik da bi dobili novi spoj. Bilo koji spoj vodika koji je vezan na drugi metalni element može se učinkovito nazvati metalnim hidridom. Općenito, veza je kovalentne prirode, ali neki hidridi nastaju iz ionskih veza. Vodik ima an oksidacija broj -1. Metal apsorbira plin, koji tvori hidrid.

Najčešći primjeri metalnih hidrida uključuju aluminij, bor, litijev borohidrid i razne soli. Na primjer, aluminij hidridi uključuju natrijev aluminij hidrid. Postoji nekoliko vrsta hidrida. To uključuje hidrati aluminij, berilij, kadmij, cezij, kalcij, bakar, željezo, litij, magnezij, nikal, paladij, plutonij, kalijev rubidium, natrij, talij, titan, uran i cink hidridi.

Postoje i mnogo složeniji metalni hidridi pogodni za razne namjene. Ovi složeni metalni hidridi često su topljivi u eteričnim otapalima.

Postoje četiri klase metalnih hidrida. Najčešći hidrid je onaj koji tvori s vodikom, nazvanim binarnim metalnim hidridima. Postoje samo dva spoja - vodik i metal. Ti hidridi su općenito netopljivi i provode se.

Ostale vrste metalnih hidrida su manje uobičajene ili poznate, uključujući ternarne metalne hidride, koordinacijske komplekse i hidride klastera.

Metalni hidridi nastaju putem jedne od četiri sinteze. Prvi je prijenos hidrida, što je reakcija metateze. Zatim slijede reakcije eliminacije, što uključuje eliminaciju beta-hidrida i alfa-hidrida.

Treća su oksidativne adicije, što je općenito prijelaz dihidrogena u središte niskog valentnog metala. Četvrto je heterolitičko cijepanje dihidrogena, to se događa kada se formiraju hidridi kada se metalni kompleksi tretiraju s vodikom u prisutnosti baze.

Postoje različiti kompleksi, uključujući hayride na bazi Mg, poznate po kapacitetu skladištenja i toplinski stabilni. Ispitivanje takvih spojeva pod visokim tlakom otvorilo je hidride za novu upotrebu. Visoki tlak sprečava toplinsko raspadanje.

U pogledu premošćivanja hidrida, metalni hidridi sa terminalnim hidridima su normalni, a većina je oligomerna. Klasični termalni hidrid uključuje vezanje metala i vodika. U međuvremenu, premoštavanje liganda je klasični premoštaj koji koristi vodik da veže dva metala. Onda je tu složen most dihidrogena koji nije klasičan. To se događa kada bi-vodikova veza s metalom.

Broj vodika mora odgovarati oksidacijskom broju metala. Na primjer, simbol kalcijevog hidrida je CaH2, ali za Tin je SnH4.

Metalni hidridi često se koriste u primjenama gorivnih ćelija koje koriste vodik kao gorivo. Nikelovi hidridi često se nalaze u raznim vrstama baterija, posebno u NiMH baterijama. Nikelj-metal-hidridne baterije oslanjaju se na hidridima rijetkih zemljanih intermetalnih spojeva, poput lantana ili neodimija, povezanih kobaltom ili manganom. Litijev hidridi i natrijev borhidrid služe kao redukcijski agensi u kemiji. Većina hidrida djeluje kao reducirajuća sredstva u kemijskim reakcijama.

Osim gorivnih ćelija, metalni hidridi koriste se za skladištenje vodika i mogućnosti kompresora. Metalni hidridi također se koriste za skladištenje topline, toplinske pumpe i za odvajanje izotopa. Upotreba uključuje senzore, aktivatore, pročišćavanje, toplinske pumpe, termičko skladištenje i hlađenje.