KALTSYUM HYDRIDE (CAH2): MGA KATANGIAN, PAGIGING AKTIBO AT PAGGAMIT - CHEMISTRY - 2024

Ang calcium hydride ay isang kemikal na tambalan ng formula CaH2, na gumagawa ng alkalina na lupa ng hydride. Ang kemikal na tambalang ito ay may dalawang ionic bond sa pagitan ng calcium at ang dalawang hydride ion, tulad ng ipinapakita sa Figure 1.

Ito ay isang asin na hydride, na nangangahulugang ang istraktura nito ay katulad ng asin. Ang istruktura ng mala-kristal nito ay pareho sa tingga na klorida (mineral na cotunnite) tulad ng ipinapakita sa figure 2.

Larawan 1: istraktura ng calcium hydride

Larawan 2: kristal na istraktura ng calcium hydride

Ang lahat ng mga alkali at alkalina na metal na metal ay bumubuo ng mga asing-gamot sa hydride. Sa kimika, ang isang hydride ay ang anion ng hydrogen, H- o, mas madalas, ito ay isang compound kung saan ang isa o higit pang mga hydrogen center ay may nucleophilic, pagbabawas o pangunahing mga katangian.

Sa mga compound na itinuturing na hydrides, ang hydrogen atom ay nakakabit sa isang mas electropositive element o grupo.

Maaari itong magawa sa pamamagitan ng reaksyon ng kaltsyum at hydrogen sa isang temperatura sa pagitan ng 300 at 400 degrees Celsius. Ang isa pang paraan upang maihanda ang calcium hydride ay ang pag-init ng calcium chloride kasama ang hydrogen at metal na sodium. Ang reaksyon ay nangyayari tulad ng sumusunod:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Sa reaksyon na ito, ang calcium (Ca) at hydrogen (H) ay lumikha ng isang molekula ng calcium hydride habang ang mga atomo ng sodium kasama ang chlorine ay lumikha ng mga molekula ng sodium chloride (NaCl).

Maaari ring magawa ang kaltsyum hydride sa pamamagitan ng pagbabawas ng calcium oxide (CaO) na may magnesium (Mg). Ang reaksyon ay isinasagawa sa pagkakaroon ng hydrogen. Ang reaksyon na ito ay gumagawa din ng magnesium oxide (MgO). Nasa ibaba ang pormula para sa reaksyong kemikal na ito:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Pisikal at kemikal na mga katangian ng calcium hydride

Ang calciumiumide ay isang hanay ng mga kristal na may isang istraktura ng orthorhombic na puti kapag puro. Karaniwan, bihirang makahanap ito sa form na ito kaya't may posibilidad na magkaroon ng isang kulay-abo na kulay. Kulang ito ng isang katangian na amoy. Ang hitsura nito ay ipinapakita sa figure 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Larawan 3: hitsura ng calcium hydride

Mayroon itong isang molekular na bigat na 42.094 g / mol, ay may natutunaw na punto na 816 degree centigrade at isang density ng 1.70 g / ml. Kung natutunaw ito sa tubig, marahas itong gumanti, na gumagawa ng hydrogen. Ito rin ang reaksyon sa alkohol (National Center for Biotechnology Information., SF).

Reactivity at hazards

Ang calcium hydride ay isang matatag na kemikal, bagaman lubos itong reaktibo sa tubig o kahalumigmigan. Sa pakikipag-ugnay sa tubig, naglalabas ito ng mga nasusunog na gas na hydrogen na maaaring mag-apoy nang kusang.

Ito ay itinuturing na isang explosive compound. Kapag pinainit sa isang reaksyon sa tetrahydrofuran, maaari itong maging sanhi ng pagsabog. Kapag halo-halong may chlorate, hypochlorite, bromate, potassium perchlorate, nagiging sensitibo ito sa init, pagkikiskisan, at maging paputok (Calcium Hydride 7789-78-8, 2016).

Kapag ang pilak na fluoride ay durog na may calcium hydride, ang masa ay nagiging maliwanag. Ang malakas na pagpainit ng hydride na may klorin, bromine o yodo ay humantong sa pagkalaglag.

Ang mga halo ng hydride na may iba't ibang mga bromate, halimbawa habang ang brumate o chlorates, halimbawa habang ang chlorum at perchlorates tulad ng potassium perchlorate, ay sumabog sa paggiling. Ang CaH2 ay tumugon nang hindi pantay-pantay sa pilak na fluoride kung napapailalim ito sa alitan.

Ang tambalang ito ay dapat hawakan sa ilalim ng isang hindi malubhang kapaligiran. Kung hindi hawakan nang maayos, maaari itong magdulot ng isang malubhang banta sa kalusugan at kaligtasan ng mga tauhan ng laboratoryo, mga unang sumasagot, at mga tagapangasiwa ng basura ng kemikal (UC center para sa kaligtasan sa laboratoryo, 2013).

Labis na mapanganib kung sakaling makipag-ugnay sa balat o mata, dahil ito ay isang inis. Napaka mapanganib sa kaso ng pakikipag-ugnay sa balat dahil maaari itong maging kinakaingatan.

Mapanganib din ito sa kaso ng paglunok at paglanghap. Ang halaga ng pinsala sa tisyu ay depende sa haba ng contact. Ang pakikipag-ugnay sa mga mata ay maaaring magresulta sa pinsala o pagkabulag ng corneal.

Ang pakikipag-ugnay sa balat ay maaaring maging sanhi ng pamamaga at mga paltos. Ang paglanghap ng alikabok ay magbubunga ng pangangati ng gastrointestinal o respiratory tract, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagsunog, pagbahing at pag-ubo.

Ang matinding overexposure ay maaaring magdulot ng pinsala sa baga, kakulangan, walang malay, at maging ang kamatayan. Ang pamamaga ng mata ay nailalarawan sa pamumula, pagtutubig, at pangangati. Ang pamamaga ng balat ay nailalarawan sa pamamagitan ng pangangati, pagbabalat, pamumula, o paminsan-minsan na namumula.

Ang paulit-ulit na mababang antas ng pagkakalantad sa mata ay maaaring maging sanhi ng pangangati sa mata. Ang paulit-ulit na pagkakalantad sa balat ay maaaring maging sanhi ng lokal na pagkasira ng balat, o dermatitis.

Ang paulit-ulit na paglanghap ng alikabok ay maaaring makagawa ng iba't ibang mga antas ng pangangati sa paghinga o pinsala sa baga. Ang paulit-ulit o matagal na paglanghap ng alikabok ay maaaring maging sanhi ng talamak na pangangati sa paghinga (Sheet ng Data Kaligtasan ng Data Sheet Calcium hydride MSDS, 2005).

Sa kaso ng pakikipag-ugnay sa mga mata, dapat silang hugasan agad na may maraming tubig nang hindi bababa sa 15 minuto, paminsan-minsan ay nakakataas ng itaas at mas mababang mga eyelid.

Sa kaso ng pakikipag-ugnay sa balat, banlawan kaagad ng maraming tubig nang hindi bababa sa 15 minuto habang tinatanggal ang kontaminadong damit at sapatos.

Sa kaso ng ingestion, ang pagsusuka ay hindi dapat ma-impluwensyahan. Dapat tawagan ang isang sentro ng control ng lason. Maipapayo na iwanan ang lugar ng pagkakalantad at lumipat kaagad sa labas.

Sa kaso ng paglanghap, kung mahirap ang paghinga ay kinakailangan upang matustusan ang oxygen. Ang bibig sa bibig ay hindi dapat ibigay kung ang biktima ay nilamon o nilalanghap ang sangkap.

Ang artipisyal na paghinga ay dapat na ma-impluwensyahan sa tulong ng isang bulsa mask na nilagyan ng isang one-way valve o iba pang naaangkop na aparatong medikal na paghinga. Sa lahat ng mga kaso, ang medikal na atensyon ay dapat makuha agad.

Ang paghawak at imbakan

Ang compound ay dapat itago sa isang dry container na malayo sa init. Dapat itong itago sa mga mapagkukunan ng pag-aapoy. Ang dust ay hindi dapat huminga. Ang tubig ay hindi dapat idagdag sa produktong ito

Sa kaso ng hindi sapat na bentilasyon, magsuot ng angkop na kagamitan sa paghinga tulad ng isang maskara ng filter. Sa kaganapan ng pagkakalantad, humingi ng medikal na atensyon at ipakita ang label kung posible. Iwasan ang pakikipag-ugnay sa balat at mata.

Ang mga nasusunog na materyales, sa pangkalahatan, ay dapat na naka-imbak sa isang hiwalay na kubeta ng seguridad o silid ng imbakan. Panatilihing sarado ang lalagyan.

Panatilihin sa isang cool at maayos na maaliwalas na lugar. Ang lahat ng kagamitan na naglalaman ng materyal ay dapat na saligan upang maiwasan ang mga de-koryenteng sparks. Ang lalagyan ay dapat na panatilihing tuyo at sa isang cool na lugar.

Ito ay isang hindi nasusunog na materyal. Gayunpaman, ang mga bumbero ay dapat magsuot ng naaangkop na kagamitan habang nakikipaglaban sa sunog sa paligid ng kemikal na tambalan na ito.

Hindi kailanman ipinapayong gumamit ng tubig upang mapapatay ang isang apoy sa paligid ng calcium hydride. Ang dry sand, pati na rin ang mga compound tulad ng sodium chloride at sodium carbonate ay maaaring magamit para sa layuning ito.

Upang alisin ang mga labi ng calcium hydride, dapat itong mabulok sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 25 ml ng methanol para sa bawat gramo ng hydride sa ilalim ng isang nitrogen na kapaligiran habang pinupukaw.

Matapos kumpleto ang reaksyon, ang parehong dami ng tubig ay idinagdag sa may tubig na calcium methoxide compound at pinalabas sa kanal na may maraming tubig (pambansang konseho ng pananaliksik, 1995).

Gumagamit at aplikasyon

Ahente ng desiccant

Ang potassium potassiumide ay medyo banayad na desiccant. Dahil sa kadahilanang ito, ang paggamit ng tambalang ito bilang isang desiccant ay mas ligtas kumpara sa mas reaktibong ahente, tulad ng sodium-potassium at sodium metal alloys. Tumugon sa tubig tulad ng sumusunod:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Ang mga produktong hydrolysis ng reaksyon na ito, hydrogen (gas) at Ca (OH) 2 (isang may tubig na halo), ay maaaring ihiwalay sa kemikal na solvent kasunod ng isang proseso ng pagsasala, pag-distill o decantation.

Ang kemikal na tambalang ito ay isang mabisang desiccant para sa maraming mga pangunahing solvent tulad ng amines at pyridine. Minsan ito ay ginagamit upang pre-dry solvents bago gamitin ang mas reaktibo na desiccants.

Ang produksyon ng hydrogen

Noong 1940s, ang tambalang ito ay magagamit bilang isang mapagkukunan ng hydrogen sa ilalim ng trade name na "Hydrolith."

Ito ay ginamit bilang isang mapagkukunan ng hydrogen sa loob ng mahabang panahon. Ginagamit pa rin ito upang makabuo ng purong hydrogen sa mga laboratoryo para sa iba't ibang mga eksperimento, advanced na mga cell ng gasolina, at mga aplikasyon ng baterya (American Elemento, SF).

Ang tambalan ay malawakang ginagamit sa loob ng ilang mga dekada bilang isang ligtas at maginhawang paraan ng pagtaas ng mga lobo ng panahon.

Regular din itong ginagamit sa mga laboratoryo upang makabuo ng maliit na halaga ng lubos na purong hydrogen para sa mga eksperimento. Ang nilalaman ng kahalumigmigan ng gasolina ng diesel ay kinakalkula mula sa hydrogen na binuo pagkatapos ng paggamot sa CaH2.

Pagbabawas ng ahente

Kapag pinainit sa pagitan ng 600 at 1000 degree centigrade, zirconium oxide, niobium, uranium, chromium, titanium, vanadium at tantalum ay maaaring mabawasan upang ihanda ang pulbos ng mga metal na ito, kaya ang calcium hydride ay maaaring magamit sa metalurhiya ng alikabok.

Ang sumusunod na reaksyon ay naglalarawan kung paano kumikilos ang calcium hydride bilang isang pagbabawas ng ahente:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Kakulangan sa paggamit ng calcium hydride

Ang kemikal na tambalang ito ay madalas na pinipiliang pagpipilian bilang isang ahente ng pagpapatayo; Gayunpaman, mayroon din itong ilang mga kawalan:

-Ang pagkilos ng pagpapatayo ng tambalang ito ay mabagal, dahil hindi ito natutunaw sa anumang solvent na kung saan hindi ito gumagalang marahas.

-Ang compound na may pulbos na ito ay hindi katugma sa maraming mga solvent. Ang kanilang reaksyon sa mga chlorocarbons ay maaaring maging sanhi ng pagsabog.

Hindi ito maaaring magamit para sa deoxygenating solvents, dahil hindi ito may kakayahang alisin ang natunaw na oxygen.

-Nagkakaiba-iba sa pagitan ng calcium hydride at calcium hydroxide ay medyo mahirap dahil sa kanilang mga katulad na paglitaw.

Mga Sanggunian

1. Mga Elementong Amerikano. (SF). calcium hydride. Nakuha mula sa americanelements.com: americanelements.com.
2. Kaltsyum Hydride 7789-78-8. (2016). Nakuha mula sa chemicalbook.com: chemicalbook.com.
3. calcium hydride. (sf). Nakuha mula sa chemistry learner: chemistrylearner.com.
4. Sheet ng Data ng Kaligtasan ng Data Kaltsyum hydride MSDS. (2005, Oktubre 10). Nakuha mula sa sciencelab.com: sciencelab.com.
5. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (SF). PubChem Compound Database; CID = 105052. Nakuha mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. pambansang konseho ng pananaliksik. (labing siyam na siyamnapu't lima). Mga Maingat na Kasanayan sa Laboratory: Paghahawak at Pagtatapon ng Mga Chemical. Washinton: NationalAacademy Press.
7. Royal Society of Chemistry. (2015). calcium hydride ID 94784. Nakuha mula sa chemspider.com: chemspider.com.
8. UC center para sa kaligtasan ng laboratoryo. (2013, Enero 18). karaniwang pamamaraan ng operating calcium calcium hydride. Nakuha mula sa chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.