و هيدريد الصوديوم هو مركب غير العضوية من صيغة ناه. لها رابطة أيونية بين الصوديوم والهيدريد. يتضح هيكلها في الشكل 1. وهي ممثلة للهيدريدات المالحة ، مما يعني أنها هيدريد مشابه للملح ، ويتكون من أيونات الصوديوم والهيدروجين ، على عكس الهيدريدات الجزيئية مثل البوران والميثان والأمونيا و الماء.
يحتوي التركيب البلوري على رقم تنسيق 6 ، حيث يحيط كل جزيء صوديوم بـ 8 أيونات هيدريد تقدم شكل ثماني السطوح وموضح في الشكل 2 (مارك وينتر [جامعة شيفيلد وويبليمنتس المحدودة ، 1993-2016).
هيكل هيدريد الصوديوم.
الشكل 2. التركيب البلوري لهيدريد الصوديوم.
يتم تحضير المركب عن طريق التفاعل المباشر بين غاز الهيدروجين والصوديوم (صيغة هيدريد الصوديوم - استخدامات هيدريد الصوديوم ، الخصائص ، التركيب والصيغة ، 2005-2017) على النحو التالي:
H2 + 2Na → 2NaH
يُباع هيدريد الصوديوم تجاريًا على شكل مشتت 60٪ وزن / وزن (نسبة وزن إلى وزن) في زيت معدني للتعامل الآمن (هيدروجين الصوديوم ، بدون تاريخ).
الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهيدريد الصوديوم
هيدريد الصوديوم مادة صلبة بيضاء عندما تكون نقية ، على الرغم من أنها عادة ما تكون رمادية أو فضية اللون. يظهر مظهره في الشكل 3.
الشكل 3. ظهور هيدريد الصوديوم.
يبلغ الوزن الجزيئي لـ NaH 23.99771 جم / مول ، وكثافة 1.396 جم / مل ونقطة انصهار تبلغ 800 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015). إنه غير قابل للذوبان في الأمونيا والبنزين ورابع كلوريد الكربون وثاني كبريتيد الكربون (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، nd).
المجمع غير مستقر للغاية. يمكن أن تشتعل النيران بسهولة في الهواء النقي NaH. عندما تتلامس مع الماء في الهواء ، فإنها تطلق هيدروجينًا شديد الاشتعال.
عند فتحه للهواء والرطوبة ، يتم أيضًا تحلل NaH بسهولة إلى القاعدة القوية المسببة للتآكل من هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بناءً على التفاعل:
NaH + H2O → NaOH + H2
في هذا التفاعل ، يمكن ملاحظة أن هيدريد الصوديوم يتصرف كقاعدة. هذا يرجع إلى الكهربية.
يحتوي الصوديوم على كهرسلبية أقل بكثير (≈1.0) من الهيدروجين (≈2.1) ، مما يعني أن الهيدروجين يسحب كثافة الإلكترون نحو نفسه ، مبتعدًا عن الصوديوم لتوليد كاتيون الصوديوم وأنيون هيدريد.
لكي يكون المركب حمض برونستيد ، فإنه يحتاج إلى فصل كثافة الإلكترون للهيدروجين ، أي توصيله بذرة كهربية مثل الأكسجين والفلور والنيتروجين وما إلى ذلك. عندها فقط ، يمكن وصفها رسميًا باسم H + ويمكن فصلها على هذا النحو.
من الأفضل وصف الهيدريد على أنه H- وله زوج إلكترون حر. على هذا النحو ، فهي قاعدة برونستيد ، وليس حمض. في الواقع ، إذا وسعت تعريف حمض / قاعدة برونستد بالطريقة التي فعلها لويس ، فسوف تستنتج أن الصوديوم (Na +) هو الأنواع الحمضية هنا.
يصبح منتج تفاعل حمض / قاعدة برونستد لقاعدة H وحمض H + H2. نظرًا لاستخراج الهيدروجين الحمضي مباشرةً من الماء ، يمكن لغاز الهيدروجين أن يحدث فقاعات ، مما يؤدي إلى تحويل التوازن حتى لو لم يكن التفاعل مفضلاً من الناحية الديناميكية الحرارية.
يمكن أن تبقى أيونات OH التي يمكن كتابتها مع بقية كاتيون الصوديوم لإعطاء هيدروكسيد الصوديوم (لماذا يعتبر هيدريد الصوديوم الصلب قاعدة وليس حمضًا عند تفاعله مع الماء؟ ، 2016).
التفاعلية والمخاطر
المركب عامل اختزال قوي. يهاجم SiO2 في الزجاج. تشتعل عند ملامستها للغازات F2 و Cl2 و Br2 و I2 (الأخير عند درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية) ، خاصة في وجود الرطوبة ، لتكوين HF و HCl و HBr و HI.
يتفاعل مع الكبريت ليعطي Na2S و H2S. قد يتفاعل بشكل متفجر مع ثنائي ميثيل سلفوكسيد. يتفاعل بقوة مع الأسيتيلين ، حتى عند -60 درجة مئوية. وهو قابل للاشتعال تلقائيًا في الفلور.
يبدأ تفاعل البلمرة في ethyl-2،2،3-trifluoropropionate ، بحيث يتحلل الإستر بعنف. تسبب التواجد في تفاعل ثنائي إيثيل سكسينات وإيثيل ثلاثي فلورو أسيتات في حدوث انفجارات (SODIUM HYDRIDE ، 2016).
يعتبر هيدريد الصوديوم مادة أكالة للجلد أو العينين ، بسبب احتمالية وجود منتجات ثانوية كاوية من تفاعلات مع الماء.
في حالة ملامسة العينين ، يجب شطفهما بكميات كبيرة من الماء ، تحت الجفن لمدة 15 دقيقة على الأقل وطلب العناية الطبية على الفور.
في حالة ملامسة الجلد ، قم بتنظيف الفرشاة على الفور واشطف المنطقة المصابة بالماء. التماس العناية الطبية إذا استمر الالتهاب.
ضار إذا ابتلع بسبب التفاعل مع الماء. لا تقم بتحريض القيء. يجب طلب العناية الطبية على الفور ونقل الضحية إلى منشأة طبية.
تشتت زيت هيدريد الصوديوم ليس مسحوقًا. ومع ذلك ، يمكن أن تنبعث المادة المتفاعلة ضبابًا كاويًا ناعمًا. في حالة الاستنشاق ، اشطف الفم بالماء وانقل المصاب إلى الهواء النقي. يجب طلب العناية الطبية (Rhom and Hass inc. ، 2007).
التطبيقات
الاستخدام الرئيسي لهيدريد الصوديوم هو إجراء تفاعلات التكثيف والألكلة التي تتطور من خلال تكوين كربانيون (محفز بالقاعدة).
يشبه هيدريد الصوديوم في الزيت كحولات الصوديوم ومعدن الصوديوم في قدرته على العمل كعامل نزع البوتات في إستر الأسيتو أسيتو ، وتكثيف Claisen ، و Stobbe ، و Dieckmann ، والتفاعلات الأخرى ذات الصلة. تتميز بمزايا على عوامل التكثيف الأخرى من حيث:
- إنها قاعدة أقوى ، مما يؤدي إلى إزالة البوتات بشكل مباشر.
- ليس هناك حاجة إلى فائض.
- يعطي H2 الناتج مقياسًا لمدى التفاعل.
- يتم التخلص من ردود الفعل الجانبية مثل التخفيضات.
يمكن تحقيق ألكيلات الأمينات العطرية وغير المتجانسة مثل 2-أمينوبيريدين والفينوثيازين بسهولة في الإنتاجية العالية باستخدام خلائط التولوين - ميثيل فورماميد. تركيز ثنائي ميثيل فورماميد هو متغير يستخدم للتحكم في معدل التفاعل (HINCKLEY ، 1957).
تم اقتراح استخدام هيدريد الصوديوم لتخزين الهيدروجين للاستخدام في مركبات خلايا الوقود ، حيث يتم وضع الهيدريد في حبيبات بلاستيكية يتم سحقها في وجود الماء لإطلاق الهيدروجين.
المراجع
- هنكلي ، دكتوراه في الطب (1957). تصنيع وتداول واستخدامات هيدريد الصوديوم. التقدم في الكيمياء ، المجلد.19 ، 106-117.
- مارك وينتر [جامعة شيفيلد وويبليمنتس المحدودة ، الولايات المتحدة (1993-2016). الصوديوم: هيدريد الصوديوم. تم الاسترجاع من WebElements: webelements.com.
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (سادس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ الرقم التعريفي للعميل = 24758. تم الاسترجاع من PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- روم وهاس المؤتمر الوطني العراقي. (2007 ، ديسمبر). هيدريد الصوديوم 60٪ تشتت في الزيت. تم الاسترجاع من dow.com.
- الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). هيدريد الصوديوم. تم الاسترجاع من ChemSpider: chemspider.com.
- هيدريد الصوديوم. (2016). تم الاسترجاع من المواد الكيميائية: comeochemicals.noaa.gov.
- صيغة هيدريد الصوديوم - استخدامات هيدريد الصوديوم ، الخصائص ، التركيب والصيغة. (2005-2017). تم الاسترجاع من Softschools.com: softschools.com.
- هيدريد الصوديوم. (سادس). تم الاسترجاع من chemicalland21: chemicalland21.com.
- لماذا يعتبر هيدريد الصوديوم الصلب قاعدة وليس حمضًا عند تفاعله مع الماء؟ (2016 ، 20 أبريل). تم الاسترجاع من stackexchange: chemistry.stackexchange.com.