Natria hidrido

Natria hidrido, hidrido de natrio aŭ NaH estas kemia neorganika kombinaĵo de natrio kaj hidrogeno, ĉefe uzata kiel forta bazo en organikaj sintezoj. Hidrido de natrio estas reprezentanto de la salhidridoj, signifante ke ĝi estas salsimila hidrido, kontraste kun aliaj molekulaj hidridoj tiel kiel borano, metano, amonio kaj akvo.

Natria hidrido
Kemia strukturo de la Natria hidrido
Alternativa(j) nomo(j)
Hidrido de Natrio
Pilka bastona strukturo de natria hidrido
Brunaj kristaloj de natria hidrido
Kemia formulo	NaH
CAS-numero-kodo	7646-69-7
ChemSpider kodo	23144
PubChem-kodo	24758
Fizikaj proprecoj
Aspekto	Blanka aŭ grizkolora solido
Molmaso	23,99771 g mol−1
Denseco	1,396 g/cm3
Refrakta indico	${\displaystyle n_{761}^{20}}$ 1,47
Fandopunkto	300 °C (572 ℉; 573 K) malkomponiĝas
Bolpunkto	420 °C (malkomponiĝas) [1]
Solvebleco	Akvo:Reakcias kun akvo
Ekflama temperaturo	Bruliva
GHS etikedigo de kemiaĵoj
GHS Damaĝo-piktogramo
GHS Signalvorto	Damaĝa substanco
GHS Deklaroj pri damaĝoj	H228, H260, H314
GHS Deklaroj pri antaŭgardoj	P210, P223, P231+232, P280, P370+378, P422
Escepte kiam indikitaj, datumoj estas prezentataj laŭ iliaj normaj kondiĉoj pri temperaturo kaj premo (25 °C kaj 100 kPa)

Ĝi estas jona substanco, nesolvebla en organikaj solvantoj, kvankam solvebla en fandita natrio, konfirmante la fakton ke la jonoj H⁻ restas kiel nekonata anjono en solvaĵo. Pro la nesolvebleco de la hidrido de natrio kaj ĝia forta reakciemo kun akvo, ĉiuj reakcioj kun partoprenado de NaH okazas sur la surfaco de la solido.

Sintezo

• Senpera traktado de metala natrio kaj hidrogeno:

${\displaystyle {\mathsf {2\;Na+H_{2}\longrightarrow 2\ NaH}}}$

• Traktado de natria hidroksido kaj metala natrio:

${\displaystyle {\mathsf {2\;Na+NaOH\longrightarrow Na_{2}O+NaH}}}$

Reakcioj

Reakcio 1

• Natria hidrido reakcias kun malfortaj acidoj de Lewis, konvertigante borano en borohidrido:

${\displaystyle {\mathsf {NaH+BH_{3}\longrightarrow NaBH_{4}\uparrow }}}$

Reakcio 2

• Natria hidrido forte reakcias kun akvo eligante hidrogenon:

${\displaystyle {\mathsf {NaH+H_{2}O\longrightarrow NaOH+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 3

• Per hejtado, natria hidrido malkomponiĝas:

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH\longrightarrow 2\ Na+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 4

• Natria hidrido eksplode brulas kun sulfuraj vaporoj^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+S\longrightarrow Na_{2}S+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 5

• Natria hidrido spontanee brulas kun oksigeno^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+O_{2}\longrightarrow Na_{2}O+H_{2}O}}}$

Reakcio 6

• Natria hidrido spontanee brulas kun kloro^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+Cl_{2}\longrightarrow 2\;NaCl+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 7

• Same kun fluoro, jodo kaj bromo^[1]:
• Fluoro

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+F_{2}\longrightarrow 2\;NaF+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 8

• Jodo

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+I_{2}\longrightarrow 2\;NaI+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 9

• Bromo

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+Br_{2}\longrightarrow 2\;NaBr+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 10

• Natria hidrido reakcias kun etanolo por estigi natrian etoksidon^[2]:

${\displaystyle {\mathsf {2\;NaH+H_{3}CCH_{2}OH\longrightarrow Na-OCH_{2}CH_{3}+H_{2}\uparrow }}}$

Reakcio 11

• Natria hidrido reakcias kun kvarklorido de silicio estigante silician hidridon^[3]:

${\displaystyle {\mathsf {SiCl_{4}+4\;NaH\longrightarrow SiH_{4}+4\;NaCl}}}$

Proprecoj

Natria hidrido estiĝas per rekta reakcio de hidrogeno kaj likva natrio. Pura natria hidrido estas senkolora, kvankam specimenoj ĉiam ŝajnas grizkolora. Natria hidrido estas 40% pli peza ol solida natrio (0,968 g/cm ³). NaH, samkiel LiH, KH, RbH kaj CsH alprenas la kristalan strukturon de NaCl. Tiamaniere ke, ĉiu jono Na⁺ ĉirkaŭas de ses centroj H⁻ ene de oktaedra geometrio. La jona radio de H⁻ (146 pm en NaH) kaj kaj F⁻ (133 pm) estas kompareblaj, kiam oni taksas la Na-H kaj Na-F distancojn.

Forto de reakcio

NaH estas bazo de vastaj celoj kaj uzoj en organika kemio. Ĝi kapablas deprotonigi vastan serion da malfortaj acidoj de Brønsted por estigi la korespondajn natriajn derivaĵojn. Tipe facilaj substratoj enhavas O-H, N-H, kaj S-H ligojn, inkluzive de alkoholoj, fenoloj, pirazoloj kaj tioloj.

NaH plej ĉefe uzatas por deprotonigi karboksilatajn acidojn kaj ĝiaj analogoj tiel kiel malonataj esteroj. La rezultantaj natriaj derivaĵoj povas esti alkiligitaj. NaH estas grande uzata por promocii kondensigajn reakciojn de karbonilaj komponaĵoj pere de kondensiĝo de Dieckmann, kondensiĝo de Stobbe, kondensiĝo de Darzens kaj kondensiĝo de Claisen. Aliaj karboksilataj acidoj ebligantaj senprotonigon pere de NaH estas sulfoniaj saloj kaj DMSO aŭ dumetil-sulfuroksido.

Dumetil-sulfuroksido estas substanco facile deprotonigita de natria hidrido.

Natria hidrido same uzatas por estigo de sulfuraj ilidoj^[4], kiuj siavice uzatas por konvertado de ketonoj en epoksidoj laŭ la reakcio de Johnson-Corey-Chaykovsky.

Reduktagento

Natria hidrido reduktas certajn grupojn da komponaĵoj, tamen, analoga reakcieco estas nekonata en organika kemio. Aparte, bora trifluorido reakcias por estigi duboranon kaj natrian fluoridon:

${\displaystyle {\mathsf {6\;NaH+2BF_{3}\longrightarrow B_{2}H_{6}+6\;NaF}}}$

Sekigagento

Pro la rapida kaj neinversigebla reakcio kun akvo, NaH povas esti uzata por sekigado de kelkaj organikaj solvantoj. Aliaj sekigagentoj same uzatas tiel kiel kalciaj hidridoj, ktp.

La uzo de natria hidrido estis proponita kiel stokigo de hidrogeno por uzo en fuelpilaj veturiloj. La hidrido estas enujigita en plastaj buletoj kiuj estas dispremitaj en la ĉeesto de akvo por liberigo de hidrogeno.

Literaturo

• Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals
• Essentials of Organic Chemistry: For Students of Pharmacy, Medicinal ..., Paul M. Dewick
• Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards: 2-Volume Set, Peter Urben
• Prudent Practices for Disposal of Chemicals from Laboratories
• Ullmann's Fine Chemicals, 3 Volume Set, Wiley-VCH

Referencoj

1. A Comprehensive Guide to the Hazardous Properties of Chemical Substances, Pradyot Patnaik
2. Organic Chemistry, William Brown, Christopher Foote, Brent Iverson, Eric Anslyn
3. Chemical Vapor Deposition: Proceedings of the Fourteenth International ..., Mark Donald Allendorf, Claude Bernard
4. FCT. Arkivita el la originalo je 2021-01-22. Alirita 2015-08-31.

Portalo pri Kemio

• Kategorio Natria hidrido en la Vikimedia Komunejo (Multrimedaj datumoj)

Ĉi tiu artikolo ankoraŭ estas ĝermo pri kemio. Helpu al Vikipedio plilongigi ĝin. Se jam ekzistas alilingva samtema artikolo pli disvolvita, traduku kaj aldonu el ĝi (menciante la fonton).