Propriedades de Hidreto de Sódio (NaH), Reatividade, Riscos e Usos



O hidreto de sódio é um composto inorgânico de fórmula NaH. Tem uma ligação iônica entre o sódio e o hidreto. Sua estrutura é ilustrada na figura 1. Ela é representativa de hidretos salinos, o que significa que é um hidreto semelhante ao sal, composto de íons Na + e H-, em contraste com os hidretos mais moleculares como o borano, metano, amônia e água.

A estrutura cristalina tem um número de coordenação seis, em que cada molécula está rodeado por iões de hidreto de sódio a 8 apresentam uma forma octaédrica e é ilustrada na Figura 2 (Mark Inverno [Universidade de Sheffield Ltd. e webelements, 1993-2016).

Estrutura do hidreto de sódio.
Figura 2. Estrutura cristalina de hidreto de sódio.

O composto é preparado pela reação direta entre sódio e gás hidrogênio (hidreto de sódio Fórmula - hidreto de sódio Usos, Propriedades, Estrutura e Fórmula, 2005-2017) como segue:

H2 + 2Na → 2NaH

Hidreto de sódio é vendido comercialmente como uma forma de dispersão a 60% w / w (peso por percentagem em peso) em óleo mineral para um manuseamento seguro (hidreto de sódio, n.d.).

Índice

  • 1 Propriedades físicas e químicas do hidreto de sódio
  • 2 Reatividade e riscos
  • 3 usos
  • 4 referências

Propriedades físicas e químicas do hidreto de sódio

O hidreto de sódio é um sólido branco quando é puro, embora seja geralmente obtido em cinza ou prata. Sua aparência é mostrada na figura 3.

Figura 3. Aspecto do hidreto de sódio.

NaH tem um peso molecular de 23,99771 g / mol, uma densidade de 1,396 g / ml e um ponto de 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) de fusão. É insolúvel em amônia, benzeno, tetracloreto de carbono e dissulfeto de carbono (National Center for Biotechnology Information, s.f.).

O composto é extremamente instável. NaH puro pode facilmente inflamar no ar. Quando entra em contato com a água presente no ar, libera hidrogênio altamente inflamável.

Quando aberto ao ar e umidade, o NaH também é facilmente hidrolisado na forte base corrosiva do hidróxido de sódio (NaOH) de acordo com a reação:

NaH + H2O → NaOH + H2

Nesta reação pode-se observar que o hidreto de sódio se comporta como uma base. Isto é devido à eletronegatividade.

De sódio tem uma electronegatividade significativamente inferior (≈1,0) de hidrogénio (≈2,1), o que significa que o hidrogénio extraído densidade de electrões para si mesmo e para longe da sódio para produzir um catião e um anião de sódio de hidreto.

Para um composto ser um ácido de Brønsted, você precisa separar a densidade eletrônica do hidrogênio, isto é, conectá-lo a um átomo eletronegativo, como oxigênio, flúor, nitrogênio, etc. Só então, pode ser formalmente descrito como H + e pode ser dissociado como tal.

Um hidreto é muito melhor descrito como H e tem um par de elétrons livres. Como tal, é uma base de Brønsted, não um ácido. De fato, se você estender a definição de ácido / base de Brønsted da maneira que Lewis fez, você chegará à conclusão de que sódio (Na +) é a espécie ácida aqui.

O produto da reacção ácido / base de Brønsted da base H e do ácido H + torna-se H2. Como o hidrogênio ácido é extraído diretamente da água, o gás hidrogênio pode borbulhar, deslocando o equilíbrio mesmo se a reação não for termodinamicamente favorecida.

Eles podem ser iões OH- que podem ser escritas com o resto do catião Na + para dar hidróxido de sódio (hidreto de sódio sólido Porque é baseada, e não um ácido quando reage com a água?, 2016).

Reatividade e Perigos

O composto é um agente redutor poderoso. Ataca SiO2 em vidro. Ela inflama em contacto com F2, Cl2, Br2 e gás I2 (o último a temperaturas acima de 100 ° C), especialmente na presença de humidade para formar HF, HCl, HBr e HI.

Reage com enxofre para dar Na2S e H2S. Pode reagir explosivamente com dimetilsulfóxido. Reage vigorosamente com acetileno, mesmo a -60 ° C. É espontaneamente inflamável em flúor.

Inicia uma reação de polimerização em 2,2,3-trifluoropropionato de etila, de tal forma que o éster se decompõe violentamente. A presença na reação de succinato de dietila e trifluoroacetato de etila, causou explosões (HIDRÓDIO DE SÓDIO, 2016).

O hidreto de sódio é considerado corrosivo para a pele ou olhos, devido ao potencial de subprodutos cáusticos de reações com a água.

Em caso de contato com os olhos, eles devem ser enxaguados com grandes quantidades de água, sob as pálpebras por pelo menos 15 minutos e procurar atendimento médico imediatamente.

Em caso de contato com a pele, escove imediatamente e lave a área afetada com água. Procure atendimento médico se a irritação persistir.

É prejudicial por ingestão devido à reação à água. Não induza o vômito. Você deve procurar atendimento médico imediatamente e transferir a vítima para um centro médico.

A dispersão do hidreto de sódio no óleo não é poeira. No entanto, o material que reage pode emitir uma fina névoa cáustica. Em caso de inalação, lave a boca com água e transfira a vítima para um lugar com ar fresco. Atenção médica deve ser procurada (Rhom and Hass Inc., 2007).

Usos

O principal uso do hidreto de sódio é a realização de reações de condensação e alquilação que se desenvolvem através da formação de um carbanião (catalisado pela base).

O hidreto de sódio em óleo assemelha-se a alcoolatos de sódio e metais metálicos, na sua capacidade de funcionar como um agente de desprotonação no éster acetoacético, Claisen, Stobbe, Dieckmann e outras reações relacionadas. Ele tem vantagens marcantes em relação a outros agentes de condensação em que:

  1. É uma base mais forte, o que resulta em uma desprotonação mais direta.
  2. Você não precisa de excesso.
  3. O H2 produzido dá uma medida da extensão da reação.
  4. Reações secundárias, como reduções, são eliminadas.

As alquila�es de aminas arom�icas e heteroc�licas, tais como 2-aminopiridina e fenotiazina, s� facilmente conseguidas em elevado rendimento utilizando misturas de tolueno-metilformamida. A concentração de dimetilformamida é uma variável usada para controlar a taxa de reação (HINCKLEY, 1957).

A utilização de hidreto de sódio para o armazenamento de hidrogénio para utilização em veículos com células de combustível foi proposta, sendo o hidreto encerrado em grânulos de plástico que são triturados na presença de água para libertar o hidrogénio.

Referências

  1. HINCKLEY, M. D. (1957). Fabricação, manuseio e usos de hidreto de sódio. Avances in Chemistry, Vol. 19, 106-117.
  2. Mark Winter [Universidade de Sheffield e WebElements Ltd, U. (1993-2016). Sódio: hidreto de sódio. Obtido a partir de WebElements: webelements.com.
  3. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (s.f.) Banco de Dados Composto PubChem; CID = 24758. Obtido em PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom e Hass inc. (2007, dezembro). Hidreto de Sódio 60% Dispersão em Óleo. Obtido em dow.com.
  5. Sociedade Real de Química. (2015). Hidreto de sódio. Retirado de ChemSpider: chemspider.com.
  6. HIDRÓDIO DE SÓDIO. (2016). Retirado da veioquímica: veioochemicals.noa.gov.
  7. Fórmula de hidreto de sódio - hidreto de sódio Usos, propriedades, estrutura e fórmula. (2005-2017). Retirado de Softschools.com: softschools.com.
  8. HIDRÓDIO DE SÓDIO. (s.f.) Retirado de chemicalland21: chemicalland21.com.
  9. Por que é base de hidreto de sódio sólido e não ácido quando reagido com água? (2016, 20 de abril). Retirado do stackexchange: chemistry.stackexchange.com.