Hydrid sodný

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Hydrid sodný
Model krystalové mřížky hydridu sodného
Obecné
Systematický název hydrid sodný
Anglický název Sodium hydride
Německý název Natriumhydrid
Sumární vzorec NaH
Vzhled bezbarvá až šedá krystalická látka
Identifikace
SMILES [H-].[Na+]
InChI 1S/Na.H
Vlastnosti
Molární hmotnost 23,997 71 g/mol
Teplota tání 800 °C (rozklad)
Teplota rozkladu 260 °C (od povrchu)
Hustota 0,92 g/cm3 (20 °C)
Index lomu 1,470
Struktura
Krystalová struktura krychlová
Hrana krystalové mřížky a= 487,9 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° -57,3 kJ/mol
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° -38 kJ/mol
Bezpečnost
Vysoce hořlavý
Vysoce hořlavý (F)
R-věty R15
S-věty (S2) S7/8 S24/25 S43

GHS02 – hořlavé látky
GHS02

H-věty H260
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
0
W
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Hydrid sodný je anorganická sloučenina vodíku a sodíku s empirickým vzorcem NaH. Používá se především jako silná zásada v organické syntéze. NaH patří mezi solné (iontové) hydridy, je složen z iontů Na+ a H; mezi molekulárnější hydridy patří boran, methan, amoniak nebo voda. Hydrid sodný není rozpustný v organických rozpouštědlech (rozpouští se však v roztaveném sodíku), což je konzistentní s tím, že iont H zatím není v roztoku znám. Vzhledem k této nerozpustnosti probíhají všechny reakce na povrchu tuhé látky.

Vlastnosti a struktura[editovat | editovat zdroj]

NaH vzniká přímou reakcí vodíku a kapalného sodíku.[1] Čistý hydrid sodný je bezbarvý, běžné vzorky bývají šedé.

Hydrid sodný, podobně jako hydridy ostatních alkalických kovů (LiH, KH, RbH a CsH), má krystalovou strukturu jako chlorid sodný. Každý iont Na+ je obklopen šesti centry H v osmistěnné geometrii. Iontové poloměry, souzeno podle vzdáleností Na-H a Na-F, iontů H (146 pm v NaH) a F (133 pm) jsou srovnatelné.[2]

Použití v organické syntéze[editovat | editovat zdroj]

Jako silná zásada[editovat | editovat zdroj]

NaH je zásada se širokým spektrem použití v organické chemii.[3] Je schopen deprotonovat velkou škálu (i slabých) Brønstedových kyselin na příslušné sodné deriváty. Typické „snadné“ substráty obsahují vazby O-H, N-H či S-H; sem patří například alkoholy, fenoly, pyrazoly a thioly.

Nejvýznamnějším použitím NaH je deprotonace uhlíkatých kyselin, například 1,3-dikarbonylu a analogů, kupříkladu esterů kyseliny malonové. Výsledné sodné deriváty lze alkylovat. NaH se široce využívá pro kondenzační reakce karbonylových sloučenin pomocí Dieckmannovy, Stobbeovy, Darzensovy a Claisenovy kondenzace. Mezi další uhlíkaté kyseliny náchylné na deprotonaci pomocí NaH patří sulfoniové soli a dimethylsulfoxid. NaH se používá k přípravě ylidů síry, které se zase používají ke konverzi ketonů na epoxidy.

Jako redukční činidlo[editovat | editovat zdroj]

NaH redukuje některé sloučeniny hlavní skupiny, ovšem analogická reaktivita v organické chemii není známa. Fluorid boritý s NaH reaguje za vzniku diboranu a fluoridu sodného:[1]

6 NaH + 2 BF3 → B2H6 + 6 NaF

Redukuje také vazby Si-Si v disilanech a S-S v disulfidech.

Vysoušedlo[editovat | editovat zdroj]

Protože rychle a nezvratně reaguje s vodou, používá se NaH k vysoušení některých organických rozpouštědel. Častější je však použití jiných sloučenin, například hydridu vápenatého.

Ukládání vodíku[editovat | editovat zdroj]

Hydrid sodný byl navržen pro použití k ukládání vodíku pro palivové články ve vozidlech. Hydrid by byl uložen v plastických peletách, které by se v přítomnosti vody drtily, čímž by se uvolňoval vodík.[4]

Nakládání s hydridem sodným[editovat | editovat zdroj]

Hydrid sodný je prodáván mnoha dodavateli obvykle jako směs 60 % NaH v minerálním oleji. S takovou směsí se bezpečněji zachází a snadněji se váží. Čistý bílý NaH se získá vypláchnutím oleje pentanem nebo tetrahydrofuranem (THF); je třeba opatrnosti, protože oplachová kapalina obsahuje stopy NaH, které se mohou na vzduchu vznítit. Reakce s NaH vyžadují inertní atmosféru, například dusíkovou nebo argonovou. Typicky se používá suspenze NaH v THF, protože jde o látku odolávající deprotonaci, ovšem rozpouštějící většinu organosodných sloučenin.

Bezpečnost[editovat | editovat zdroj]

NaH se může na vzduchu vznítit, zvlášť při kontaktu s vodou, kdy se uvolňuje (rovněž hořlavý) vodík. Hydrolýzou vzniká žíravý hydroxid sodný. Proto se také (viz výše) hydrid sodný uchovává v oleji.[5]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Sodium hydride na anglické Wikipedii.

  1. a b Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  2. Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press
  3. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI:10.1002/047084289.
  4. J. Philip DiPietro. Analysis of the Sodium Hydride-based Hydrogen Storage System being developed by PowerBall Technologies, LLC [online]. US Department of Energy, Office of Power Technologies, October 1999, [cit. 2009-09-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. MSDS 60% NaH in mineral oil

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.