Kalcium-hidrid

Kémiai azonosítók
Calcium hydride
Kalcium-hidrid
IUPAC-név	Kalcium-hidrid
Más nevek	Kalcium(II)-hidrid, kalcium-dihidrid
CAS-szám	7789-78-8
PubChem	105052
ChemSpider	94784
EINECS-szám	232-189-2
SMILES	[H-].[H-].[Ca+2]
InChI	1/Ca.2H/q+2;2*-1
InChIKey	UUGAXJGDKREHIO-UHFFFAOYSA-N
UNII	WY779SQ0XW
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	H₂Ca
Moláris tömeg	42,094 g/mol
Megjelenés	szürke (tiszta állapotban fehér) por
Sűrűség	1,70 g/cm³, szilárd
Olvadáspont	816 °C
Oldhatóság (vízben)	reagál
Oldhatóság	alkoholokkal reagál
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	Ortorombos, oP12
Tércsoport	Pnma, No. 62
Termokémia
Std. képződési entalpia Δ_fH^o₂₉₈	−181,5 kJ·mol⁻¹
Standard moláris entrópia S^o₂₉₈	41,4 J·mol⁻¹·K⁻¹
Veszélyek
NFPA 704	3 3 2
Rokon vegyületek
Azonos anion	nátrium-hidrid, kálium-hidrid, magnézium-hidrid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A kalcium-hidrid szervetlen vegyület, képlete CaH₂. Alkáliföldfém-hidrid. E szürke (tiszta állapotban fehér) por erősen reagál vízzel, hidrogént felszabadítva. Így exszikkánsként használják.

Sószerű hidrid, vagyis szerkezete ionos. Az alkálifémek és a berilliumnál nehezebb alkáliföldfémek mind sószerű hidridet alkotnak. Ismert példa erre a nátrium-hidrid, mely NaCl-rácsot vesz fel. Ezek oldhatatlanok a velük nem reagáló oldószerekben. A CaH₂ PbCl₂-rácsban (kotunnitrács) kristályosodik.

Előállítás

A kalcium-hidridet elemeiből állítják elő 300–400 °C-on.

Használat

Fém-oxidok redukciója

A CaH₂ a titán, a vanádium, a nióbium, a tantál és az urán oxidjaiból a megfelelő fémet előállító redukálószer. Feltehetően Ca-má való bomlással működik:

{\ce {TiO2 + 2 CaH2 -> Ti + 2 CaO + 2 H2}}

Hidrogénforrás

A CaH₂-et használják hidrogéntermelésre. Az 1940-es években Hydrolith néven volt kapható hidrogénforrás:

A vegyület márkaneve a Hydrolith; vészhelyzet esetén hordozható hidrogénforrásként használható léghajók töltésére. E használatra viszonylag drága.

A vészhelyzet feltehetően hadi célokat jelentett. Azonban a vegyületet évtizedekig biztonságos és egyszerű módszerként használták időjárásjelző léggömbök felfújására. Ezenkívül gyakran használják kevés tiszta hidrogén termelésére kísérletekhez. Az üzemanyagok nedvességtartalmát a CaH₂-del való kezeléskor felszabaduló hidrogén mennyiségével becsülik.

Szárításban

A CaH₂ reakciója vízzel az alábbi egyenlet szerint történik:

{\ce {CaH2 +2 H2O ->Ca(OH)2 +2 H2}}

A két termék, a hidrogén és a Ca(OH)₂ könnyen elválnak a szárított oldószertől.

A kalcium-hidrid viszonylag enyhe szárítószer és a molekulaszűrőknél feltehetően kevésbé hatlékony. Használata biztonságosabb a reaktívabb anyagokénál, például a nátriuménál vagy a nátrium-kálium ötvözeténél. Bázikus oldószerek, például aminok és piridin, valamint alkoholok szárítására használják.

Könnyű kezelhetősége ellenére vannak hátrányai:

Nem oldódik a vele nem reagáló oldószerekben, szemben a LiAlH₄-del, így a szárítás sebessége lassú lehet.
Mivel a CaH₂ és a Ca(OH)₂ ránézésre szinte megkülönböztethetetlen, egy CaH₂-minta minősége szemrevételezéssel nem ellenőrizhető.

Történet

Először Clemens Winkler határozta meg a vegyület szerkezetét kalcium-oxid és magnéziumpor reakciójával hidrogénatmoszférában. Lengyel Béla állította először elő elemeiből 1895-ben a kalcium-hidridet.

Az atlanti csatában a német tengeralattjárók kalcium-hidridet használtak szonárzavarásra.

További kalcium-hidridek

Bár a kalcium-hidrid gyakran a CaH₂ képletű vegyületet jelenti, számos molekuláris kalcium-hidrid is ismert, például a Ca(μ-H)(thf)(nacnac)₂.

Jegyzetek

↑ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. A21. o. ISBN 978-0-618-94690-7.
1 2 Gawley, Robert E.; Davis, Arnold (2001). "Calcium Hydride". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002/047084289X.rc005. ISBN 0471936235.
↑ Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
1 2 3 Ullmann Vegyipari Enciklopédia
↑ P. Ehrlich (1963). "Calcium Strontium and Barium Hydrides". In G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Vol. 1. NY, NY: Academic Press. 929. o.
↑ Adlam G.H.J., Price L.S. (1940). A Higher School Certificate Inorganic Chemistry. London: John Murray.
↑ Williams, D. Bradley G.; Lawton, Michelle (2010). "Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants". The Journal of Organic Chemistry. 75 (24): 8351–8354. doi:10.1021/jo101589h. PMID 20945830. S2CID 17801540.
↑ C. Winkler (1891). "Ueber die Reduction von Sauerstoffverbindungen durch Magnesium". Ber. dt. chem. Ges. 24: 1966–1984.
1 2 Rolf Werner Soukup. Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen (PDF) (2020 ed.). 36. o. 2021. június 13. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2024. február 7..
↑ Lengyel Béla (1895/96). "Adatok a calcium chemiájához" (PDF). Mathematikai és Természettudományi Értesítő. 14: 180–188. Hozzáférés: 2026-02-15. {{cite journal}}: Check date values in: |year= (súgó)CS1 karbantartás: year (link)
↑ McNeil, Ian (2002. június 1.). An Encyclopedia of the History of Technology. Routledge. ISBN 9781134981649.
↑ Mukherjee, Debabrata; Schuhknecht, Danny; Okuda, Jun (2018). "Hydrido Complexes of Calcium: A New Family of Molecular Alkaline-Earth-Metal Compounds". Angewandte Chemie International Edition. 57 (31): 9590–9602. doi:10.1002/anie.201801869. PMID 29575506. S2CID 4355887.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Calcium 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.

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[b1-1] Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. A21. o. ISBN 978-0-618-94690-7.

[eEROS-2] 1 2 Gawley, Robert E.; Davis, Arnold (2001). "Calcium Hydride". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002/047084289X.rc005. ISBN 0471936235.

[3] Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.

[Ullmann-4] 1 2 3 Ullmann Vegyipari Enciklopédia

[5] P. Ehrlich (1963). "Calcium Strontium and Barium Hydrides". In G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Vol. 1. NY, NY: Academic Press. 929. o.

[6] Adlam G.H.J., Price L.S. (1940). A Higher School Certificate Inorganic Chemistry. London: John Murray.

[7] Williams, D. Bradley G.; Lawton, Michelle (2010). "Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants". The Journal of Organic Chemistry. 75 (24): 8351–8354. doi:10.1021/jo101589h. PMID 20945830. S2CID 17801540.

[Winkler-8] C. Winkler (1891). "Ueber die Reduction von Sauerstoffverbindungen durch Magnesium". Ber. dt. chem. Ges. 24: 1966–1984.

[Soukup_anorg-9] 1 2 Rolf Werner Soukup. Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen (PDF) (2020 ed.). 36. o. 2021. június 13. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2024. február 7..

[10] Lengyel Béla (1895/96). "Adatok a calcium chemiájához" (PDF). Mathematikai és Természettudományi Értesítő. 14: 180–188. Hozzáférés: 2026-02-15. {{cite journal}}: Check date values in: |year= (súgó)CS1 karbantartás: year (link)

[11] McNeil, Ian (2002. június 1.). An Encyclopedia of the History of Technology. Routledge. ISBN 9781134981649.

[12] Mukherjee, Debabrata; Schuhknecht, Danny; Okuda, Jun (2018). "Hydrido Complexes of Calcium: A New Family of Molecular Alkaline-Earth-Metal Compounds". Angewandte Chemie International Edition. 57 (31): 9590–9602. doi:10.1002/anie.201801869. PMID 29575506. S2CID 4355887.