stringtranslate.com

Hidruro de sodio y aluminio

El hidruro de sodio y aluminio o alanato de sodio es un compuesto inorgánico con la fórmula química NaAlH 4 . Es un sólido pirofórico blanco que se disuelve en tetrahidrofurano (THF) , pero no en éter dietílico o hidrocarburos. Se ha evaluado como un agente para el almacenamiento reversible de hidrógeno y se utiliza como reactivo para la síntesis química de compuestos orgánicos . Similar al hidruro de litio y aluminio , es una sal que consiste en cationes de sodio separados y AlH tetraédrico.
4
aniones . [1]

Estructura, preparación y reacciones.

El tetrahidroaluminato de sodio adopta la estructura del tungstato de calcio (es isoestructural con él) . Como tal, el AlH tetraédrico
4
Los centros están unidos con cationes Na+ de ocho coordenadas. [1] El compuesto se prepara a partir de los elementos bajo altas presiones de H 2 a 200 °C utilizando un catalizador de trietilaluminio : [2]

Na+Al+ 2H2NaAlH4

Como suspensión en éter dietílico, reacciona con cloruro de litio para dar el reactivo popular hidruro de litio y aluminio :

LiCl + NaAlH 4 → LiAlH 4 + NaCl

El compuesto reacciona rápidamente, incluso violentamente, con reactivos próticos , como el agua, como se describe en esta ecuación idealizada:

4 H 2 O + NaAlH 4 → "NaAl(OH) 4 " + 4 H 2

Aplicaciones

Almacenamiento de hidrógeno

Se ha explorado el alanato de sodio [3] para el almacenamiento de hidrógeno en tanques de hidrógeno . [4] Las reacciones relevantes son:

3 NaAlH 4 → Na 3 AlH 6 + 2 Al + 3 H 2
Na 3 AlH 6 → 3 NaH + Al + 3/2 H 2

El tetrahidroaluminato de sodio puede liberar hasta un 7,4 % en peso de hidrógeno cuando se calienta a 200 °C (392 °F). La absorción puede ser lenta y se necesitan varios minutos para llenar un tanque. Tanto la liberación como la absorción están catalizadas por el titanio . [5]

Reactivo en química orgánica

El hidruro de sodio y aluminio es un agente reductor fuerte , muy similar en reactividad al hidruro de litio y aluminio (LAH) y, en cierta medida, al hidruro de diisobutilaluminio (DIBAL) en reacciones orgánicas. [6] Es un agente reductor mucho más poderoso que el borohidruro de sodio debido al enlace Al-H más débil y más polar en comparación con el enlace BH. Al igual que el LAH, reduce los ésteres a alcoholes .

Seguridad

El hidruro de sodio y aluminio es altamente inflamable. No reacciona en aire seco a temperatura ambiente, pero es muy sensible a la humedad. Se enciende o explota al entrar en contacto con el agua.

Véase también

Referencias

  1. ^ ab JW Lauher, D. Dougherty PJ Herley "Tetrahidroaluminato de sodio" Acta Crystallogr. 1979, volumen B35, págs. 1454-1456. doi :10.1107/S0567740879006701
  2. ^ Peter Rittmeyer, Ulrich Wietelmann "Hidruros" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a13_199
  3. ^ Estudio computacional de alanatos de sodio prístinos y dopados con titanio para...
  4. ^ Zaluska, A.; Zaluski, L.; Ström-Olsen, JO (2000). "Alanatos de sodio para almacenamiento reversible de hidrógeno". Revista de aleaciones y compuestos . 298 (1–2): 125–134. doi :10.1016/S0925-8388(99)00666-0.
  5. ^ "Investigadores resuelven un misterio de hace una década sobre el material de almacenamiento de hidrógeno". Phys.Org. 27 de febrero de 2008.
  6. ^ Melinda Gugelchuk "Hidruro de sodio y aluminio" Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica, 2001, John Wiley. doi :10.1002/047084289X.rs039