Alcalide

Un álcali es un compuesto químico en el que los átomos de metales alcalinos son aniones (iones negativos) con una carga o estado de oxidación de −1. Hasta el primer descubrimiento de los álcalis en la década de 1970, ^{[1] [2] [3]} se sabía que los metales alcalinos aparecían en las sales solo como cationes (iones positivos) con una carga o estado de oxidación de +1. ^[4] Este tipo de compuestos son de interés teórico debido a su estequiometría inusual y sus bajos potenciales de ionización . Los compuestos alcalinos están relacionados químicamente con los electruros , sales en las que los electrones atrapados son efectivamente los aniones. ^[5]

Compuestos de metales alcalinos "normales"

Los metales alcalinos forman muchas sales estables bien conocidas. El cloruro de sodio (sal de mesa común), Na ⁺ Cl ⁻ , ilustra el papel habitual de un metal alcalino como el sodio. En la fórmula empírica de este compuesto iónico , el ion sodio con carga positiva se equilibra con un ion cloruro con carga negativa . La explicación tradicional para el Na ⁺ estable es que la pérdida de un electrón del sodio elemental para producir un catión con carga de +1 produce una configuración electrónica estable de capa cerrada .

Las sales metálicas inversas serían más difíciles de formar debido a la alta reactividad del álcali. Por ejemplo, la sal inversa del cloruro de sodio, conocida como soduro de cloranio o natruro de cloranio, [ClH ₂ ] ⁺ Na ⁻ , sería extremadamente difícil de sintetizar no solo debido a la naturaleza altamente electrofílica del cloranio, sino también a la reductividad del ion soduro.

Nomenclatura y casos conocidos

Existen alcalinuros conocidos para algunos de los metales alcalinos: ^[3]

• Soduro o natruro, Na ⁻
• Potasio o kaluro, K ⁻
• Rubiduro, Rb ⁻
• Cesida, Cs ⁻

Aún no se han descubierto alcaluros de otros metales alcalinos:

• Lithide, Li ⁻
• Francide, Fr ⁻

Ejemplos

Normalmente, los álcalis son térmicamente lábiles debido a la alta reactividad del anión alcalino, que teóricamente es capaz de romper la mayoría de los enlaces covalentes, incluidos los enlaces carbono-oxígeno en un criptando típico . La introducción de un ligando especial para criptandos que contiene aminas en lugar de enlaces éter ha permitido el aislamiento de kaluros y natriros que son estables a temperatura ambiente. ^[6]

Se han sintetizado varios álcalis:

• Se ha observado un compuesto en el que los iones de hidrógeno están encapsulados por adamanzano , conocido como hidruro de hidrógeno o "hidruro de sodio inverso" (hidruro de hidrógeno o natruro de hidrógeno H ⁺ Na ⁻ ). ^[7]
• Se ha observado la presencia de cripta-natruro de sodio, [Na( criptando[2.2.2] )] ⁺ Na ^{− . Esta sal contiene tanto} Na ⁺ como Na ⁻ . El criptando aísla y estabiliza el Na ⁺ , evitando que sea reducido por el Na ⁻ .
• Se ha sintetizado azacryptand-sodide de bario , Ba ²⁺ [H ₅ Azacryptand[2.2.2]] ⁻ Na ⁻ ⋅2CH ₃ NH ₂ . ^[5]
• Se han observado dímeros de sodio catiónico y aniónico. ^[5]

Referencias

1. JL Dye; JM Ceraso; Mei Lok Tak; BL Barnett; FJ Tehan (1974). "Sal cristalina del anión sodio (Na ⁻ )". J. Am. Chem. Soc. 96 (2): 608–609. doi :10.1021/ja00809a060.
2. FJ Tehan; BL Barnett; JL Dye (1974). "Aniones alcalinos. Preparación y estructura cristalina de un compuesto que contiene el catión sodio criptado y el anión sodio". J. Am. Chem. Soc. 96 (23): 7203–7208. doi :10.1021/ja00830a005.
3. JL Dye (1979). "Compuestos de aniones de metales alcalinos". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 18 (8): 587–598. doi :10.1002/anie.197905871.
4. Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
5. MY Redko; RH Huang; JE Jackson; JF Harrison; JL Dye (2003). "El azacriptand sódico de bario, el primer álcali con un catión alcalinotérreo, también contiene un nuevo dímero, (Na ₂ ) ²⁻ ". J. Am. Chem. Soc. 125 (8): 2259–2263. doi :10.1021/ja027241m. PMID  12590555.
6. J. Kim; AS Ichimura; RH Huang; M. Redko; RC Phillips; JE Jackson; JL Dye (1999). "Sales cristalinas de Na ⁻ y K ⁻ (alcalinos) que son estables a temperatura ambiente". J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666–10667. doi :10.1021/ja992667v.
7. MI Redko; M. Vlassa; JE Jackson; AW Misiolek; RH Huang RH; Tinte JL (2002). ""Hidruro de sodio inverso": una sal cristalina que contiene H ⁺ y Na− ^" . J. Am. Chem. Soc. 124 (21): 5928–5929. doi :10.1021/ja025655+. PMID  12022811.