Qu’est-ce que l’hydrure de sodium ?
L’hydrure de sodium est une poudre cristalline grise.
Il s’agit d’un hydrure de métal alcalin typique qui forme un réseau ionique composé d’ions sodium (Na+) et d’ions hydrure (H-). Sa formule chimique est NaH, son poids moléculaire est de 23,99 et son numéro d’enregistrement CAS est 7646-69-7. L’hydrure de sodium possède de fortes propriétés réductrices et réduit les oxydes et chlorures métalliques en métal, ainsi que les substances organiques.
Structure de l’hydrure de sodium
L’hydrure de sodium, comme LiH, KH, RbH et CsH, a une structure cristalline cubique NaCl. Dans cette structure, chaque ion Na+ est entouré de six centres H- de forme octaédrique ; le rayon ionique de H- est de 146 pm, ce qui équivaut approximativement à celui de F- (133 pm).
Les composés formés de Na- et de H+ sont appelés “hydrure de sodium inverse”. Ce composé possède une énergie très élevée en raison du transfert inhabituel d’électrons de l’hydrogène vers le sodium. L’hydrure de sodium inverse est formé à l’aide de l’adamanzan, une molécule qui encapsule de manière irréversible H+ et le protège de l’interaction avec le Na-.
Propriétés de l’hydrure de sodium
1. Propriétés physiques
L’hydrure de sodium a un point de fusion (température de décomposition) de 800 °C et une densité de 1,39 g/cm3 , soit 40 % de plus que le sodium (0,968 g/cm3). L’hydrure de sodium est insoluble dans presque tous les solvants, à l’exception du sodium fondu, y compris le benzène, le disulfure de carbone, le tétrachlorure de carbone et l’ammoniac liquide.
2. Autres caractéristiques
Il est stable dans l’air sec, mais se décompose dans l’air humide, réagissant de manière explosive avec l’eau pour produire de l’hydrogène et de l’hydroxyde de sodium. À haute température, il présente d’autres caractéristiques, telles que la décomposition en sodium et en hydrogène. L’hydrure de sodium peut s’enflammer spontanément dans l’air, c’est pourquoi il convient d’être prudent lors de sa manipulation.
Utilisations de l’hydrure de sodium
1. Comme base
L’hydrure de sodium est une base utile en chimie organique. Les substances de la gamme des acides de Brønsted faibles peuvent également être déprotonées pour donner les dérivés sodiques correspondants. Ils sont également largement utilisés pour promouvoir les réactions de condensation de composés carbonylés via les condensations de Diekmann, Stobbe, Dalzen et Kreisen.
2. Comme agents réducteurs
L’hydrure de sodium réduit certains composés du groupe principal. Pour le trifluorure de bore, il réagit pour donner du diborane et du fluorure de sodium et peut également réduire les liaisons Si-Si et S-S dans les disilanes et les disulfures. Une série de réactions de réduction, y compris la décyanation hydrogénée des nitriles, la réduction des imines en amines et la réduction des amides en aldéhydes, peut être effectuée par un réactif complexe composé d’hydrure de sodium et d’iodure de métal alcalin.
3. Comme stockage de l’hydrogène
Il a été proposé et envisagé d’utiliser l’hydrure de sodium pour stocker l’hydrogène destiné aux véhicules à pile à combustible. Des expériences ont également été menées dans lesquelles des pastilles de plastique contenant de l’hydrure de sodium sont broyées en présence d’eau pour libérer de l’hydrogène. L’un des défis de cette technologie est la régénération de l’hydrure de sodium à partir de l’hydroxyde de sodium.
4. Autres
L’hydrure de sodium est également utilisé comme divers réactifs, notamment des réactifs pour l’ingénierie du sucre, l’analyse du sucre et les réactifs de méthylation. Parmi les autres utilisations, citons la “déshydratation”, le “déshydratant” et le “dérouillage des oxydes sur les surfaces métalliques”.
Autres informations sur l’hydrure de sodium
1. Processus de production de l’hydrure de sodium
L’hydrure de sodium est obtenu en le dispersant dans de l’huile ou en mélangeant le catalyseur anthracène avec du sodium métallique et en faisant passer de l’hydrogène à travers le catalyseur à une température de 250°C. L’hydrure de sodium est disponible dans le commerce sous une forme dispersée à 60 % dans de l’huile minérale pour une manipulation sûre.
2. Précautions de manipulation et de stockage
Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :
- Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
- Stocker à l’abri de l’eau et de l’humidité car il existe un risque de réaction violente et d’incendie.
- N’utiliser qu’à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées et manipuler sous atmosphère de gaz inerte avec une barrière contre l’humidité.
- Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
- Se laver soigneusement les mains après manipulation.
- En cas de contact avec la peau, retirer toute particule non fixée de la peau, la tremper dans de l’eau froide et la recouvrir d’un bandage humide.
- En cas de contact avec les yeux, rincer prudemment avec de l’eau pendant plusieurs minutes.