수소화 나트륨 화학식의 NaH 무기 화합물이다. 그것은 나트륨과 수 소화물 사이에 이온 결합을 가지고 있습니다. 그 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 식염수 수 소화물을 나타냅니다. 이는 붕산, 메탄, 암모니아와 같은 분자 수 소화물과 달리 Na + 및 H- 이온으로 구성된 염과 유사한 수 소화물임을 의미합니다. 그리고 물.
결정 구조는 6 개의 배위 번호를 가지며, 여기서 각 나트륨 분자는 팔면체 모양을 나타내는 8 개의 수 소화물 이온으로 둘러싸여 있으며 그림 2에 설명되어 있습니다 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 1993-2016).
수소화 나트륨의 구조.
그림 2. 수소화 나트륨의 결정 구조.
화합물은 다음과 같이 나트륨과 수소 가스 사이의 직접 반응에 의해 제조됩니다 (수소화 나트륨 공식-수소화 나트륨 용도, 특성, 구조 및 공식, 2005-2017).
H2 + 2Na → 2NaH
소듐 하이드 라이드는 안전한 취급을 위해 미네랄 오일에 60 % w / w (중량 대 중량 백분율) 분산 형태로 상업적으로 판매됩니다 (SODIUM HYDRIDE, nd).
수소화 나트륨의 물리 화학적 특성
수소화 나트륨은 일반적으로 회색 또는 은색이지만 순수한 경우 흰색 고체입니다. 그 모습은 그림 3에 나와 있습니다.
그림 3. 수소화 나트륨의 모습.
NaH의 분자량은 23.99771g / mol이고 밀도는 1.396g / ml이며 융점은 800 ° C입니다 (Royal Society of Chemistry, 2015). 암모니아, 벤젠, 사염화탄소 및 이황화 탄소 (National Center for Biotechnology Information, nd)에는 불용성입니다.
화합물은 매우 불안정합니다. 순수한 NaH는 공기 중에서 쉽게 불을 붙일 수 있습니다. 공기 중의 물과 접촉하면 가연성이 높은 수소를 방출합니다.
공기와 습기에 노출되면 NaH는 다음과 같은 반응에 따라 수산화 나트륨 (NaOH)의 강한 부식성 염기로 쉽게 가수 분해됩니다.
NaH + H2O → NaOH + H2
이 반응에서 수소화 나트륨이 염기처럼 작용 함을 알 수 있습니다. 이것은 전기 음성도 때문입니다.
나트륨은 수소 (≈2.1)보다 전기 음성도 (≈1.0)가 현저히 낮습니다. 즉, 수소가 전자 밀도를 자기쪽으로 끌어 당겨 나트륨에서 멀어지면서 나트륨 양이온과 음이온을 생성합니다. 수 소화물.
화합물이 Brønsted 산이 되려면 수소의 전자 밀도를 분리해야합니다. 즉,이를 산소, 불소, 질소 등과 같은 전기 음성 원자에 연결해야합니다. 그래야만 공식적으로 H +로 설명 할 수 있고 그렇게 해리 할 수 있습니다.
수 소화물은 H-로 훨씬 더 잘 설명되며 자유 전자 쌍을 가지고 있습니다. 따라서 산이 아닌 Brønsted 염기입니다. 사실, Brønsted 산 / 염기 정의를 Lewis처럼 확장하면 나트륨 (Na +)이 여기에서 산성 종이라는 결론을 내릴 것입니다.
H- 염기와 H + 산의 Brønsted 산 / 염기 반응 생성물은 H2가됩니다. 산성 수소가 물에서 직접 추출되기 때문에 수소 가스가 거품을 일으켜 반응이 열역학적으로 선호되지 않더라도 평형을 대체 할 수 있습니다.
OH- 이온은 남아있을 수 있으며 나머지 Na + 양이온과 함께 작성하여 수산화 나트륨을 생성 할 수 있습니다 (왜 고체 수소화 나트륨은 염기이고 물과 반응 할 때 산이 아님?, 2016).
반응성 및 위험
이 화합물은 강력한 환원제입니다. 유리 속의 SiO2를 공격합니다. 특히 수분이있는 상태에서 기체 F2, Cl2, Br2 및 I2 (후자는 100 ° C 이상의 온도에서)와 접촉하여 발화하여 HF, HCl, HBr 및 HI를 형성합니다.
황과 반응하여 Na2S 및 H2S를 생성합니다. 디메틸 설폭 사이드와 폭발적으로 반응 할 수 있습니다. -60 ° C에서도 아세틸렌과 격렬하게 반응합니다. 불소에서 자연적으로 가연성입니다.
에스테르가 격렬하게 분해되도록 에틸 -2,2,3- 트리 플루오로 프로 피오 네이트에서 중합 반응을 시작합니다. 디 에틸 숙시 네이트와 에틸 트리 플루오로 아세테이트의 반응에 존재하면 폭발이 발생했습니다 (SODIUM HYDRIDE, 2016).
수소화 나트륨은 물과의 반응으로 인한 부식성 부산물 가능성으로 인해 피부 나 눈을 부식시키는 것으로 간주됩니다.
눈에 들어갔을 경우에는 눈꺼풀 밑을 다량의 물로 15 분 이상 씻어 내고 즉시 의사의 진료를 받아야합니다.
피부에 닿았을 경우 즉시 솔질하고 해당 부위를 물로 헹구십시오. 자극이 지속되면 의사의 진료를 받으십시오.
물에 대한 반응으로 삼키면 유해 함. 구토를 유도하지 마십시오. 즉시 치료를 받아야하며 피해자는 의료 시설로 이송되어야합니다.
수소화 나트륨 오일 분산액은 분말이 아닙니다. 그러나 반응 물질은 미세한 가성 미스트를 방출 할 수 있습니다. 흡입 한 경우 물로 입을 헹구고 피해자를 신선한 공기가있는 곳으로 옮기십시오. 의학적 치료를 받아야합니다 (Rhom and Hass inc., 2007).
응용
수소화 나트륨의 주요 용도는 카바 니온 (염기에 의해 촉매 작용)의 형성을 통해 발생하는 축합 및 알킬화 반응을 수행하는 것입니다.
오일의 수소화 나트륨은 아세토 아세트산 에스테르, Claisen, Stobbe, Dieckmann 축합 및 기타 관련 반응에서 탈 양성자 화 작용을하는 능력에서 나트륨 및 나트륨 금속 알코올 레이트와 유사합니다. 다른 응 축제에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 더 강한 염기이며, 더 직접적인 탈 양성자 화를 초래합니다.
- 초과가 필요하지 않습니다.
- 생성 된 H2는 반응의 정도를 측정합니다.
- 감소와 같은 부작용이 제거됩니다.
2- 아미노 피리딘 및 페 노티 아진과 같은 방향족 및 헤테로시 클릭 아민의 알킬화는 톨루엔-메틸 포름 아미드 혼합물을 사용하여 쉽게 높은 수율로 달성됩니다. 디메틸 포름 아미드의 농도는 반응 속도를 제어하는 데 사용되는 변수입니다 (HINCKLEY, 1957).
수소 저장을위한 수소화 나트륨의 사용은 연료 전지 차량에 사용하기 위해 제안되었으며, 수 소화물은 수소를 방출하기 위해 물의 존재하에 분쇄되는 플라스틱 과립으로 둘러싸여 있습니다.
참고 문헌
- 힝 클리, 메릴랜드 (1957). 나트륨 하이드 라이드의 제조, 취급 및 사용. Advances in Chemistry, Vol.19, 106-117.
- Mark Winter [미국 셰필드 대학교 및 웹 엘리먼츠 주식회사 (1993-2016). 나트륨 : 수소화 나트륨. WebElements에서 검색 : webelements.com.
- 국립 생명 공학 정보 센터. (sf). PubChem 복합 데이터베이스; CID = 24758. PubChem에서 검색 : pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Rhom and Hass inc. (2007, 12 월). 오일 내 나트륨 하이드 라이드 60 % 분산. dow.com에서 가져옴.
- Royal Society of Chemistry. (2015). 수소화 나트륨. ChemSpider에서 검색 : chemspider.com.
- 나트륨 하이드 라이드. (2016). cameochemicals에서 검색 : cameochemicals.noaa.gov.
- 수소화 나트륨 공식-수소화 나트륨 용도, 특성, 구조 및 공식. (2005-2017). Softschools.com에서 검색 : softschools.com.
- 나트륨 하이드 라이드. (sf). chemicalland21에서 검색 : chemicalland21.com.
- 고체 수소화 나트륨이 물과 반응 할 때 산이 아닌 염기 인 이유는 무엇입니까? (2016 년 4 월 20 일). stackexchange에서 검색 : chemistry.stackexchange.com.