Hidreto de sódio - Sodium hydride
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.028.716 |
Número EC | |
PubChem CID
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UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
NaH | |
Massa molar | 23,998 g / mol |
Aparência | sólido branco ou cinza |
Densidade | 1,39 g / cm 3 |
Ponto de fusão | 638 ° C (1.180 ° F; 911 K) (decompõe-se) |
Reage com água | |
Solubilidade | insolúvel em amônia , benzeno , CCl 4 , CS 2 |
Índice de refração ( n D )
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1.470 |
Estrutura | |
fcc ( NaCl ), cF8 | |
Fm 3 m, No. 225 | |
a = 498 pm
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Unidades de fórmula ( Z )
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4 |
Octaédrico (Na + ) Octaédrico (H - ) |
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Termoquímica | |
Capacidade de calor ( C )
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36,4 J / mol K |
Entropia molar padrão ( S |
40,0 J · mol −1 · K −1 |
−56,3 kJ · mol −1 | |
Energia livre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-33,5 kJ / mol |
Perigos | |
Riscos principais | altamente corrosivo, pirofórico no ar, reage violentamente com a água |
Ficha de dados de segurança | MSDS externo |
Pictogramas GHS | |
Palavra-sinal GHS | Perigo |
H260 | |
NFPA 704 (diamante de fogo) | |
Ponto de inflamação | combustível |
Compostos relacionados | |
Outros ânions
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Borohidreto de sódio Hidróxido de sódio |
Outros cátions
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Hidreto de lítio Hidreto de potássio Hidreto de rubídio Hidreto de césio |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
Hidreto de sódio é o composto químico com a fórmula empírica de Na H . Este hidreto de metal alcalino é usado principalmente como uma base forte, porém combustível , em síntese orgânica . O NaH é um hidreto salino (semelhante a um sal) , composto de íons Na + e H - , em contraste com os hidretos moleculares, como borano , metano , amônia e água . É um material iônico insolúvel em solventes orgânicos (embora solúvel em Na fundido), consistente com o fato de que os íons H - não existem em solução. Por causa da insolubilidade do NaH, todas as reações envolvendo o NaH ocorrem na superfície do sólido.
Propriedades e estrutura básicas
O NaH é produzido pela reação direta do hidrogênio e do sódio líquido. O NaH puro é incolor, embora as amostras geralmente pareçam cinzentas. NaH é ca. 40% mais denso do que o Na (0,968 g / cm 3 ).
NaH, como LiH , KH , RbH e CsH , adota a estrutura de cristal de NaCl . Neste motivo, cada um de Na + de iões encontra-se rodeado por seis H - centros numa octaédrica geometria. Os raios iônicos de H - (146 pm em NaH) e F - (133 pm) são comparáveis, conforme julgado pelas distâncias Na − H e Na − F.
"Hidreto de sódio inverso"
Uma situação muito incomum ocorre em um composto denominado "hidreto de sódio inverso", que contém íons H + e Na - . Nd - é uma alcalieto , e difere deste composto a partir de hidreto de sódio em comum com um teor de energia muito mais elevados devido ao deslocamento de líquido dois electrões do átomo de hidrogénio a de sódio. Um derivado deste "hidreto de sódio inverso" surge na presença da base adamanzano . Esta molécula irreversivelmente encapsula o H + e um escudo de interacção com o Na alcalieto - . O trabalho teórico sugeriu que mesmo uma amina terciária protonada desprotegida complexada com o alcaleto de sódio pode ser metaestável sob certas condições de solvente, embora a barreira para a reação seja pequena e encontrar um solvente adequado possa ser difícil.
Aplicações em síntese orgânica
Como uma base forte
NaH é uma base de amplo escopo e utilidade na química orgânica. Como uma superbase , é capaz de desprotonar uma variedade de ácidos de Brønsted até mesmo fracos para dar os derivados de sódio correspondentes. Os substratos "fáceis" típicos contêm ligações OH, NH, SH, incluindo álcoois , fenóis , pirazoles e tióis .
NaH notavelmente desprotona ácidos de carbono (isto é, ligações CH), como 1,3- dicarbonil , como ésteres malônicos . Os derivados de sódio resultantes podem ser alquilados. O NaH é amplamente usado para promover reações de condensação de compostos de carbonila por meio da condensação de Dieckmann , condensação de Stobbe , condensação de Darzens e condensação de Claisen . Outros ácidos de carbono suscetíveis à desprotonação por NaH incluem sais de sulfônio e DMSO . O NaH é usado para fazer iletos de enxofre , que por sua vez são usados para converter cetonas em epóxidos , como na reação de Johnson-Corey-Chaykovsky .
Como um agente redutor
O NaH reduz certos compostos do grupo principal, mas a reatividade análoga é muito rara na química orgânica ( veja abaixo ). Notavelmente, o trifluoreto de boro reage para dar diborano e fluoreto de sódio :
- 6 NaH + 2 BF 3 → B 2 H 6 + 6 NaF
As ligações Si – Si e S – S em disilanos e dissulfetos também são reduzidas.
Uma série de reações de redução, incluindo a hidrodecianação de nitrilas terciárias, redução de iminas em aminas e amidas em aldeídos, pode ser efetuada por um reagente composto composto de hidreto de sódio e um iodeto de metal alcalino (NaH⋅MI, M = Li, Na )
Armazenamento de hidrogênio
Embora não seja comercialmente significativo, foi proposto hidreto de sódio para armazenamento de hidrogênio para uso em veículos de células de combustível . Em uma implementação experimental, pelotas de plástico contendo NaH são esmagadas na presença de água para liberar o hidrogênio. Um desafio dessa tecnologia é a regeneração do NaH a partir do NaOH.
Considerações práticas
O hidreto de sódio é vendido como uma mistura de hidreto de sódio a 60% (p / p) em óleo mineral . Essa dispersão é mais segura de manusear e pesar do que o NaH puro. O composto é freqüentemente usado nesta forma, mas o sólido cinza puro pode ser preparado enxaguando o produto comercial com pentano ou THF, com cuidado porque o solvente residual conterá traços de NaH e pode inflamar ao ar. As reações envolvendo NaH requerem técnicas sem ar . Normalmente, o NaH é usado como uma suspensão em THF , um solvente que resiste ao ataque de bases fortes, mas pode solvatar muitos compostos de sódio reativos.
Segurança
NaH pode inflamar no ar , especialmente em contato com água para liberar hidrogênio , que também é inflamável. A hidrólise converte o NaH em hidróxido de sódio (NaOH), uma base cáustica . Na prática, a maior parte do hidreto de sódio é dispensada como uma dispersão em óleo, que pode ser manuseada com segurança no ar. Embora o hidreto de sódio seja amplamente utilizado em DMSO, DMF ou DMA , tem havido muitos casos de decomposição explosiva em tais misturas.
Referências
Fontes citadas
- Haynes, William M., ed. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97ª ed.). CRC Press . ISBN 9781498754293.