Was ist Natriumhydrid?
Natriumhydrid ist ein graues, kristallines Pulver.
Es ist ein typisches Alkalimetallhydrid und bildet ein Ionengitter, das aus Natriumionen (Na+) und Hydridionen (H-) besteht. Seine chemische Formel lautet NaH, sein Molekulargewicht 23,99 und seine CAS-Nummer 7646-69-7. Natriumhydrid hat stark reduzierende Eigenschaften und reduziert Metalloxide und -chloride sowie organische Stoffe zu Metall.
Struktur von Natriumhydrid
Natriumhydrid hat, wie LiH, KH, RbH und CsH, eine kubische NaCl-Kristallstruktur. In dieser Struktur ist jedes Na+-Ion von sechs H–Zentren in oktaedrischer Form umgeben; der Ionenradius von H- beträgt 146 pm, was ungefähr dem von F- (133 pm) entspricht.
Die aus Na- und H+ gebildeten Verbindungen werden als inverses Natriumhydrid bezeichnet. Diese Verbindung hat eine sehr hohe Energie, was auf die ungewöhnliche Übertragung von Elektronen von Wasserstoff auf Natrium zurückzuführen ist. Umgekehrtes Natriumhydrid wird mit Hilfe von Adamanzan gebildet, einem Molekül, das H+ irreversibel einkapselt und es vor der Wechselwirkung mit Na- schützt.
Eigenschaften von Natriumhydrid
1. Physikalische Eigenschaften
Natriumhydrid hat einen Schmelzpunkt (Zersetzungstemperatur) von 800 °C und eine Dichte von 1,39 g/cm³ , 40 % mehr als Natrium (0,968 g/cm³). Natriumhydrid ist in fast allen Lösungsmitteln außer geschmolzenem Natrium unlöslich, einschließlich Benzol, Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff und flüssigem Ammoniak.
2. Sonstige Eigenschaften
Es ist in trockener Luft stabil, zersetzt sich jedoch in feuchter Luft und reagiert explosionsartig mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff und Natriumhydroxid. Bei hohen Temperaturen weist es weitere Eigenschaften auf, wie die Zersetzung in Natrium und Wasserstoff. Natriumhydrid kann sich an der Luft spontan entzünden, so dass beim Umgang damit Vorsicht geboten ist.
Anwendungen von Natriumhydrid
1. Als Base
Natriumhydrid wird als nützliche Base in der organischen Chemie verwendet. Stoffe im Bereich der schwachen Brønsted-Säuren können auch deprotoniert werden, um die entsprechenden Natriumderivate zu erhalten. Sie werden auch häufig verwendet, um Kondensationsreaktionen von Carbonylverbindungen über Diekmann-, Stobbe-, Dalzen- und Kreisen-Kondensationen zu fördern.
2. Reduktionsmittel
Natriumhydrid reduziert bestimmte Verbindungen der Hauptgruppe. Bei Bortrifluorid reagiert es zu Diboran und Natriumfluorid und kann auch Si-Si- und S-S-Bindungen in Disilanen und Disulfiden reduzieren. Eine Reihe von Reduktionsreaktionen, darunter die hydrierende Decyanierung von Nitrilen, die Reduktion von Iminen zu Aminen und die Reduktion von Amiden zu Aldehyden, kann durch ein komplexes Reagenz, bestehend aus Natriumhydrid und Alkalimetalliodid, durchgeführt werden.
3. Wasserstoffspeicherung
Die Verwendung von Natriumhydrid zur Speicherung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge wurde vorgeschlagen und in Betracht gezogen. Es wurden auch Versuche durchgeführt, bei denen Kunststoffpellets, die Natriumhydrid enthalten, in Gegenwart von Wasser zerkleinert wurden, um Wasserstoff freizusetzen. Eine der Herausforderungen bei dieser Technologie ist die Regeneration von Natriumhydrid aus Natriumhydroxid.
4. Andere
Es wird auch als eine Vielzahl von Reagenzien verwendet, darunter Reagenzien für die Zuckertechnik, die Zuckeranalyse und Methylierungsreagenzien. Weitere Anwendungen sind Entwässerung, Trockenmittel und Entrostung von Oxiden auf Metalloberflächen.
Weitere Informationen zu Natriumhydrid
1. Herstellungsverfahren von Natriumhydrid
Natriumhydrid wird durch Dispergieren in Öl oder durch Mischen des Katalysators Anthracen mit metallischem Natrium und Durchleiten von Wasserstoff bei einer Temperatur von 250 °C gewonnen. Natriumhydrid ist im Handel in einer dispergierten Form von 60 % in Mineralöl für eine sichere Handhabung erhältlich.
2. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung und Lagerung
Bei der Handhabung und Lagerung sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten:
- Behälter dicht verschließen und an einem trockenen, kühlen und dunklen Ort lagern
- Nicht in Kontakt mit Wasser und Feuchtigkeit bringen, da die Gefahr einer heftigen Reaktion und eines Brandes besteht
- Nur im Freien oder in gut belüfteten Bereichen verwenden und unter Inertgasatmosphäre mit Feuchtigkeitsbarriere handhaben
- Bei der Verwendung Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen
- Nach der Handhabung die Hände gründlich waschen
- Bei Hautkontakt alle unfixierten Partikel von der Haut entfernen, in kaltem Wasser einweichen und mit einem feuchten Verband abdecken
- Bei Augenkontakt mehrere Minuten lang behutsam mit Wasser spülen