Litiumboorhidried

Litiumboorhidried of litiumhidroboraat is 'n gemengde hidried van litium en boor.

Eienskappe

Algemeen
Naam	Litiumboorhidried
Sistematiese naam	Litiumtetrahidridoboraat(1–)
Struktuurformule van
Chemiese formule	LiBH4
Molêre massa	21,77 [g/mol][1]
CAS-nommer	16949-15-8[2]
Voorkoms	Wit vastestof[3]
Fasegedrag
Selkonstantes	a=681 pm; b=443 pm; c=443 pm; [3]
Ruimtegroep	Pcnm (Pmna)[3]
Nommer	53
Schönfliess-simbool	D72h
Smeltpunt	268 °C[3]
Kookpunt	(ontbind) ~380  °C[3]
Digtheid	0,68 [g/cm3][3]
Oplosbaarheid	sien teks
Termodinamies
ΔfHɵ	-184 [kJ/mol][3]
Warmtekapasiteit	83,55 [J/Kmol][3]
Suur-basis eienskappe
pKa
Veiligheid
Flitspunt
LD50	87,8 [mg/kg] rot; oraal[2]
LC50	80 [mg/m3]; inhaleer; soogdier.[2]
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.
Portaal Chemie

Kristalstruktuur

Litiumboorhidried kristalliseer teen kamertemperatuur in 'n ortorombiese kirstalstruktuur. Die BH−4-ione is tetraëdries en elke litium word deur vier waterstofatome verwring-tetraëdries omring. Bo 110 °C vind 'n faseoorgang plaas en kry die stof die wanordelike tafelsoutstruktuur soos natriumboorhidried en die ander alkalimetaalboorhidriede. ^[3]

Eienskappe

Litiumboorhidried is soos natriumboorhidried en die ander alkalimetaalboorhidriede 'n soutagtige stof wat oplosbaar is in water teen hoë pH en in eters soos dimetieleter, diëtieleter, diïsopopieleter, tetrahidrofuraan (THF) en dioksaan. Dit vorm komplekse met eters. Bv. die kompleks met THF het 'n smeltpunt van -35 °C. LiBH₄ reageer baie soos die ander boorhidriede (sien natriumboorhidried) maar die komplekseing kan die reaktiwiteit beïnvloed. Bv. die hidrolise is stadiger in dioksaan en THF, maar die termiese stabiliteit van die dioksaanadduk is minder as die boorhidried s'n.

Die stof kan ook deur metatese met metaalchloriede ander boorhidriede vorm, bv. met gallium:

${\displaystyle GaCl_{3}+LiBH_{4}\rightarrow Li[Cl_{3}GaBH_{4}]\xrightarrow {2LiBH_{4}} Ga(BH_{4})_{3}+3LiCl}$

Vervaardiging

Daar is verskeie metodes om die stof te vervaardig. Dit kan bv. verkry word deur 'n reaksie van litiumhidried en diboraan in 'n eter. Maar alkoksiede van litium werk:

${\displaystyle LiX+2B_{2}H_{6}\xrightarrow {eter} 3LiBH_{4}+BX_{3}(X=OCH_{3},OC_{2}H_{5})}$

Dit kan ook uit litiumaluminiumhidried verkry word.

Waterstofberging

Litiumboorhidried bevat net ligte elemente en dit is 'n bron van waterstof. Daar is baie navorsing om dié stof vir waterstofberging te gebruik. Die stof kan by verhitting tot 680 °C waterstof vrystel:

${\displaystyle 2LiBH_{4}(s)\rightarrow 2LiH(s)+B(s)+3H_{2}(g)}$

Die laaste waterstofekwivalent kan amper nie vrygestel word nie omdat LiH termies taamlik stabiel is. Die boorhidried kan ook onder 690 °C en 200 bar H₂ uit LiH teruggevorm word. Die kinetiek van die dehidrogenasie en rehidrogenasie is egter nie baie gunstig nie. Daar word in 2023 navorsing gedoen om dit te verbeter.^[4]

Verwysings

1. "Safety data sheet". Fisher.
2. "Safety data sheet". Sigma Aldrich.
3. James, B.D. and Wallbridge, M.G.H. (1970). Metal Tetrahydroborates. In: Progress in Inorganic Chemistry. doi:10.1002/9780470166123.ch3. {{cite book}}: Onbekende parameter |editors= geïgnoreer (hulp)AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
4. Zhao Ding, Shaoyuan Li, Yang Zhou, Zhiqian Chen, Weijie Yang, Wenhui Ma, Leon Shaw (2020). "LiBH4 for hydrogen storage - New perspectives". Nano Materials Science. 2 (2): 109–119. doi:10.1016/j.nanoms.2019.09.003.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)