Čo je to hydrid kovu?

Hydridy kovov sú kovy, ktoré boli naviazané na vodík za vzniku novej zlúčeniny. Akákoľvek vodíková zlúčenina, ktorá je viazaná na inú kovový prvok sa môže účinne nazývať hydrid kovu. Všeobecne je väzba v podstate kovalentná, ale niektoré hydridy sa tvoria z iónových väzieb. Vodík má oxidácia číslo -1. Kov absorbuje plyn, ktorý tvorí hydrid.

Medzi najbežnejšie príklady hydridov kovov patria hliník, bor, borohydrid lítny a rôzne soli. Napríklad, hydridy hliníka zahŕňajú hydrid hlinito-sodný. Existuje celý rad druhov hydridov. Patria sem hliník, berýlium, kadmium, cézium, vápnik, meď, železo, lítium, horčík, nikel, paládium, plutónium, draslík rubidium, hydridy sodíka, tália, titánu, uránu a zinku.

Existuje tiež mnoho komplexnejších hydridov kovov vhodných na rôzne použitia. Tieto komplexné hydridy kovov sú často rozpustné v éterických rozpúšťadlách.

Existujú štyri triedy hydridov kovov. Najbežnejším hydridom sú tie, ktoré sa tvoria s vodíkom, nazývaným binárne hydridy kovov. Existujú iba dve zlúčeniny - vodík a kov. Tieto hydridy sú všeobecne nerozpustné a sú vodivé.

Iné typy hydridov kovov sú menej bežné alebo známe, vrátane ternárnych hydridov kovov, koordinačných komplexov a klastrových hydridov.

Hydridy kovov sa tvoria jednou zo štyroch syntéz. Prvým je prenos hydridov, čo sú reakcie metatéz. Potom existujú eliminačné reakcie, ktoré zahŕňajú elimináciu beta-hydridu a alfa-hydridu.

Tretie sú oxidačné prísady, ktoré sú obvykle prechodom dihydrogénu na nízko valentné kovové centrum. Štvrté je heterolytické štiepenie dihydrogénu, k čomu dochádza, keď sa tvoria hydridy, keď sa kovové komplexy spracúvajú vodíkom v prítomnosti bázy.

Existuje celý rad komplexov, vrátane hayridov na báze Mg, známych pre svoju skladovaciu kapacitu a sú tepelne stabilné. Testovanie takýchto zlúčenín pod vysokým tlakom otvorilo hydridy novým použitiam. Vysoký tlak zabraňuje tepelnému rozkladu.

Čo sa týka hydridov premostenia, hydridy kovov s hydridmi koncových sú normálne, väčšina z nich je oligomérna. Klasický tepelný hydrid zahŕňa väzbu kovu a vodíka. Medzitým je premosťovacím ligandom klasické premostenie, ktoré používa vodík na viazanie dvoch kovov. Potom existuje preklenutie dihydrogénového komplexu, ktorý nie je klasický. Toto sa stane, keď sa bi-vodík viaže s kovom.

Počet vodíka sa musí zhodovať s oxidačným číslom kovu. Napríklad symbolom hydridu vápenatého je CaH2, ale pre cín je to SnH4.

Hydridy kovov sa často používajú v aplikáciách s palivovými článkami, ktoré používajú ako palivo vodík. Hydridy niklu sa často nachádzajú v rôznych typoch batérií, najmä v NiMH batériách. Batérie nikel-metal hydridové sa spoliehajú na hydridy intermetalických zlúčenín vzácnych zemín, ako je lantán alebo neodým, spojené kobaltom alebo mangánom. Hydrid lítny a borohydrid sodný slúžia ako redukčné činidlá v chémii. Väčšina hydridov sa chová ako redukčné činidlá pri chemických reakciách.

Okrem palivových článkov sa na skladovanie vodíka a kompresory používajú kovové hydridy. Kovové hydridy sa používajú aj na skladovanie tepla, tepelné čerpadlá a separáciu izotopov. Tieto použitia zahŕňajú senzory, aktivátory, čistenie, tepelné čerpadlá, tepelné akumulátory a chladenie.