Magnézium-hidrid
| Magnézium-hidrid | |||
| |||
| |||
| IUPAC-név | Magnézium-hidrid | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| CAS-szám | 7693-27-8 | ||
| PubChem | 107663 | ||
| ChemSpider | 16787263 | ||
| EINECS-szám | 231-705-3 | ||
| ChEBI | 25107 | ||
| |||
| |||
| InChIKey | RSHAOIXHUHAZPM-UHFFFAOYSA-N | ||
| UNII | Y93032D743 | ||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | MgH2 | ||
| Moláris tömeg | 26.3209 g/mol | ||
| Megjelenés | white crystals | ||
| Sűrűség | 1,45 g/cm3 | ||
| Olvadáspont | 327 °C | ||
| Oldhatóság (vízben) | bomlik | ||
| Oldhatóság | dietil-éterben oldhatatlan | ||
| Kristályszerkezet | |||
| Kristályszerkezet | tetragonális | ||
| Termokémia | |||
| Std. képződési entalpia ΔfH |
-75,2 kJ/mol | ||
| Standard moláris entrópia S |
31,1 J/mol K | ||
| Hőkapacitás, C | 35,4 J/mol K | ||
| Veszélyek | |||
| Főbb veszélyek | pirofóros[1] | ||
| Rokon vegyületek | |||
| Azonos anion | Berillium-hidrid Kalcium-hidrid Stroncium-hidrid Bárium-hidrid | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
A magnézium-hidrid szervetlen vegyület, képlete MgH2. 7,66 tömegszázalék hidrogént tartalmazó lehetséges hidrogéntároló közeg.[2]
Előállítás
szerkesztés1951-ben számoltak be elemeiből való előállításáról magnézium közvetlen hidrogénezéséről 20 MPa nyomáson 500 °C hőmérsékleten MgI2 katalizátorral:[3]
Gömbmalmokban alacsonyabb hőmérsékleten magnézium nanokristályokból és hidrogénből való előállítását vizsgálták.[4] Egyéb előállítási módjai:
- magnézium-antracén hidrogénezése enyhe körülmények közt:[5]
- dietil-magnézium reakciója lítium-alumínium-hidriddel[6]
- MgH2-komplex, például MgH2·THF reakciója fenilszilánnal és dibutil-magnéziummal éterben vagy szénhidrogénben THF vagy TMEDA ligandum jelenlétében.[1]
Szerkezet
szerkesztésA standard hőmérsékleten stabil α-MgH2 rutilrácsú.[7] Legalább 4 magas nyomású forma van, ezek a γ-MgH2 α-PbO2-ráccsal,[8] a köbös β-MgH2 Pa-3 tércsoporttal,[9] az ortorombos HP1 Pbc21 és az ortorombos HP2 Pnma tércsoporttal.[10] Ezenkívül ismert nem sztöchiometriai MgH2-δ is, de ez feltehetően csak kis részecskék esetén létezhet[11] (a nagyobb kristályok gyakorlatilag sztöchiometriaiak, mivel kevés H-hiány szerepelhet bennük).[12]
A rutilrácsos formában a kötések egyesek szerint részben kovalensek,[13] szinkrotronos röntgendiffrakciós töltéssűrűség-elemzés szerint a magnézium teljesen ionizált és gömbölyű, a hidrogén nyújtott.[14] Vibrációs spektrum alapján azonosított magnézium-hidrideket (MgH, MgH2, Mg2H, Mg2H2, Mg2H3 és Mg2H4) találtak mátrixizolált mintákban 10 K alatt, melyek magnézium lézeres leválasztásával keletkeznek hidrogén jelenlétében.[15] A Mg2H4-molekula a dimer alumínium-hidridhez (Al2H6) hasonló hídszerkezettel rendelkezik.[15]
Reakciók
szerkesztésKönnyen reagál vízzel, hidrogént adva:
287 °C-on 0,1 MPa nyomáson H2-re és Mg-ra bomlik.[16] A magas hőmérséklet a MgH2 reverzibilis hidrogéntárolókénti használatát korlátozhatja:[17]
Jegyzetek
szerkesztés- ↑ a b (1992) „Synthesis of magnesium hydride by the reaction of phenylsilane and dibutylmagnesium”. Organometallics 11 (6), 2307–2309. o. DOI:10.1021/om00042a055.
- ↑ Bogdanovic, Borislav (1985). „Catalytic Synthesis of Organolithium and Organomagnesium Compounds and of Lithium and Magnesium Hydrides - Applications in Organic Synthesis and Hydrogen Storage”. Angewandte Chemie International Edition in English 24 (4), 262–273. o. DOI:10.1002/anie.198502621.
- ↑ Egon Wiberg (1951). „Synthese von Magnesiumhydrid aus den Elementen”. Zeitschrift für Naturforschung B 6b, 394. o.
- ↑ Zaluska, A (1999). „Nanocrystalline magnesium for hydrogen storage”. Journal of Alloys and Compounds 288 (1–2), 217–225. o. DOI:10.1016/S0925-8388(99)00073-0.
- ↑ (1980) „Catalytic Synthesis of Magnesium Hydride under Mild Conditions”. Angewandte Chemie International Edition in English 19 (10), 818. o. DOI:10.1002/anie.198008181.
- ↑ (1951) „The Preparation of the Hydrides of Zinc, Cadmium, Beryllium, Magnesium and Lithium by the Use of Lithium Aluminum Hydride1”. Journal of the American Chemical Society 73 (10), 4585. o. DOI:10.1021/ja01154a025.
- ↑ Zachariasen, W. H (1963). „Neutron diffraction study of magnesium deuteride”. Acta Crystallographica 16 (5), 352. o. DOI:10.1107/S0365110X63000967.
- ↑ (1999) „Structure of the high pressure phase γ-MgH2 by neutron powder diffraction”. Journal of Alloys and Compounds 287 (1–2), L4–L6. o. DOI:10.1016/S0925-8388(99)00028-6.
- ↑ Vajeeston, P (2006). „Structural stability and pressure-induced phase transitions inMgH2”. Physical Review B 73 (22), 224102. o. DOI:10.1103/PhysRevB.73.224102.
- ↑ Moriwaki, Toru (2006). „Structural Phase Transition of Rutile-Type MgH2 at High Pressures”. Journal of the Physical Society of Japan 75 (7), 074603. o. DOI:10.1143/JPSJ.75.074603.
- ↑ (2005) „Hydrogen Cycling of Niobium and Vanadium Catalyzed Nanostructured Magnesium”. Journal of the American Chemical Society 127 (41), 14348–54. o. DOI:10.1021/ja051508a. PMID 16218629.
- ↑ Grau-Crespo, R. (2009). „Thermodynamics of hydrogen vacancies in MgH2 from first-principles calculations and grand-canonical statistical mechanics”. Physical Review B 80 (17), 174117. o. DOI:10.1103/PhysRevB.80.174117.
- ↑ Sablon:Cotton&Wilkinson6th
- ↑ Noritake, T (2003). „Charge density measurement in MgH2 by synchrotron X-ray diffraction”. Journal of Alloys and Compounds 356-357, 84–86. o. DOI:10.1016/S0925-8388(03)00104-X.
- ↑ a b (2004) „Infrared Spectra of Magnesium Hydride Molecules, Complexes, and Solid Magnesium Dihydride”. The Journal of Physical Chemistry A 108 (52), 11511. o. DOI:10.1021/jp046410h.
- ↑ McAuliffe, T. R.. Hydrogen and Energy, illusztrált, Springer, 65. o. (1980). ISBN 978-1-349-02635-7
- ↑ Schlapbach, Louis (2001). „Hydrogen-storage materials for mobile applications”. Nature 414 (6861), 353–8. o. DOI:10.1038/35104634. PMID 11713542.
Fordítás
szerkesztésEz a szócikk részben vagy egészben a Magnesium hydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
