Hydridy kovů jsou kovy, které byly navázány na vodík za vzniku nové sloučeniny. Jakákoli vodíková sloučenina, která je vázána na jinou kovový prvek lze efektivně nazvat hydridem kovu. Obecně je vazba v podstatě kovalentní, ale některé hydridy jsou vytvářeny z iontových vazeb. Vodík má oxidace číslo -1. Kov absorbuje plyn, který tvoří hydrid.
Příklady kovových hydridů
Mezi nejčastější příklady hydridů kovů patří hliník, bor, borohydrid lithný a různé soli. Například hydridy hliníku zahrnují hydrid hlinito-sodný. Existuje řada typů hydridů. To zahrnuje hliník, berylium, kadmium, cesium, vápník, měď, železo, lithium, hořčík, nikl, palladium, plutonium, draslík rubidium, sodík, thallium, titan, uran a zinek hydridy.
Existuje také mnoho komplexnějších hydridů kovů vhodných pro různá použití. Tyto komplexní kovové hydridy jsou často rozpustné v etherických rozpouštědlech.
Třídy hydridů kovů
Existují čtyři třídy hydridů kovů. Nejběžnějším hydridem jsou ty, které se tvoří s vodíkem, nazývaným binární hydridy kovů. Existují pouze dvě sloučeniny - vodík a kov. Tyto hydridy jsou obecně nerozpustné a jsou vodivé.
Jiné typy hydridů kovů jsou méně běžné nebo známé, včetně ternárních hydridů kovů, koordinačních komplexů a shlukových hydridů.
Hydridová formulace
Hydridy kovů se vytvářejí jednou ze čtyř syntéz. Prvním je přenos hydridů, což jsou reakce metathéz. Pak existují eliminační reakce, které zahrnují eliminaci beta-hydridu a alfa-hydridu.
Třetím jsou oxidační přísady, což je obvykle přechod dihydrogenu na nízkou koncentraci kovového centra. Čtvrtý je heterolytické štěpení dihydrogenu, k tomu dochází, když se vytvářejí hydridy, když jsou kovové komplexy ošetřeny vodíkem v přítomnosti báze.
Existuje celá řada komplexů, včetně hayridů na bázi Mg, známých svou skladovací kapacitou a tepelně stabilními. Testování takových sloučenin pod vysokým tlakem otevřelo hydridy novým účelům. Vysoký tlak zabraňuje tepelnému rozkladu.
Pokud jde o můstkové hydridy, jsou hydridy kovů s koncovými hydridy normální, většina z nich je oligomerní. Klasický tepelný hydrid zahrnuje vázání kovu a vodíku. Mezitím je můstkovým ligandem klasické přemostění, které používá vodík k vázání dvou kovů. Pak je překlenutí dihydrogenního komplexu, které není klasické. To se stane, když se bi-vodíkové vazby spojí s kovem.
Počet vodíku musí odpovídat oxidačnímu číslu kovu. Například symbolem hydridu vápenatého je CaH2, ale pro cín je to SnH4.
Použití pro kovové hydridy
Hydridy kovů se často používají v aplikacích s palivovými články, které používají jako palivo vodík. Hydridy niklu se často nacházejí v různých typech baterií, zejména NiMH baterií. Niklové kovové hydridové baterie se spoléhají na hydridy intermetalických sloučenin vzácných zemin, jako je lanthan nebo neodym spojené s kobaltem nebo manganem. Hydridy lithia a borohydrid sodný slouží jako redukční činidla v chemických aplikacích. Většina hydridů se chová jako redukční činidla při chemických reakcích.
Kromě palivových článků se hydridy kovů využívají pro skladování vodíku a kompresory. Kovové hydridy se také používají pro skladování tepla, tepelná čerpadla a separaci izotopů. Použití zahrnuje senzory, aktivátory, čištění, tepelná čerpadla, tepelné skladování a chlazení.