Magnesiumhydridstruktur, egenskaper och användningar

han Magnesiumhydrid (Mgh₂ av molekylformel), det är en kemisk förening med väteviktinnehåll på en 7.66%och fann i naturen som ett vitt kristallint fast ämne. Det används främst för att förbereda andra kemiska ämnen, även om det också har studerats som en genomsnittlig lagringspotential för väte.

Det tillhör familjen av saltlösning (eller joniska) hydrorer, de som definieras av en negativt laddad jon. Dessa hydrider betraktas som de som är bildade av alkaliska metaller och skrämmande alkaliska metaller, men i fallet med magnesium (och beryllium) har de kovalenta fackföreningar, utöver de joniska som kännetecknar denna familj av hydros.

Enhetsmagnesiumhydridcellmodell, MGH2.

[TOC]

Förberedelser och formel

Magnesiumhydrid bildas genom den direkta hydreringen av metallmagnesium (Mg) i högt tryck och temperaturförhållanden (200 atmosfärer, 500 ° C) med en MGI -katalysator₂. Din reaktion motsvarar:

Mg+h₂→ mgh₂

MGH -produktion har också undersökts₂ Vid lägre temperaturer med användning av nanokristallint magnesium producerat i bollkvarnar.

Det finns också andra beredningsmetoder, men de representerar mer komplexa kemiska reaktioner (hydridering av magnesium-antracen; reaktionen mellan dietylmagnesium med litium-aluminiumhydrid; och som en produkt av ett MGH-komplex₂).

Kemisk struktur

Kristallin struktur av magnesiumhydrid

Denna atom har en rutilo -struktur vid rumstemperatur, med en tetragonal kristallin struktur. Den har minst fyra olika former i högtrycksförhållanden, och en icke-ventstruktur har observerats med vätebrister; Det senare presenteras endast i mycket små mängder partiklar vid bildning.

Som nämnts ovan har länkarna som finns i Rutilo -strukturen delvis kovalenta egenskaper istället för att vara rent joniska, såsom andra saltlösningar.

Detta orsakar magnesiumatomen har en sfärisk, helt joniserad form, men att dess hydridjon är en långsträckt struktur.

Magnesiumhydridegenskaper

Fysikaliska egenskaper

• Utseende: Vita kristaller.
• Molmassa: 26.3209 g/mol
• Densitet: 1.45 g/cm³
• Fusionspunkt: 285 ° C är uppdelad
• Löslighet: I vatten bryts det ner.

Det kan tjäna dig: naturliga kemiska element

Denna kemiska förening har en molekylvikt på 26.321 g/mol, en densitet på 1.45 g/cm³ och har en fusionspunkt på 327 ºC.

Kemiska egenskaper

• Föregångare för tillverkning av andra kemikalier.
• Vätelagring, som en möjlig energikälla.
• Reductant Agent in Organic Synthesis.

Det är viktigt att indikera att denna förening inte kan föras till ett flytande tillstånd, och när den tas eller dess smältpunkt eller introduceras i vatten, sönderdelas den. Denna hydrid är olöslig i eter.

Det är ett mycket reaktivt och extremt brandfarligt ämne, och det är också pyroforiskt, det vill säga det kan inflammeras spontant i luften. Dessa tre villkor representerar säkerhetsrisker som kommer att nämnas i det sista avsnittet i denna artikel. 

Användning/applikationer

Vätelagring

Magnesiumhydrid reagerar enkelt med vatten för att bilda vätgas genom följande kemiska reaktion:

Mgh₂+2h₂O → 2h₂+Mg (OH)₂

Dessutom sönderdelas detta ämne vid temperaturen 287 ºC och 1 bar tryck, enligt följande:

Mgh₂→ mg+h₂

Därför har användningen av magnesiumhydrid som vätelagringsmedel för dess användning och transport föreslagits.

Hydrogenering och dehydrogenering av en mängd metallmagnesium höjs som ett sätt att transportera.

Hydrerings- och dehydrogeneringsreaktioner

Även om nedbrytningstemperaturen för magnesiumhydriden representerar en begränsning för användning, har metoder höjts för att förbättra kinetiken för hydrering och dehydrogeneringsreaktioner. En av dessa är med minskningen av storleken på magnesiumpartikeln med användning av kulkvarnar. 

Kan tjäna dig: inhomogent system

Lera

Dessutom har ett system höjts som producerar en leraformad magnesiumhydrid (mer hanterbart och säkert det i damm eller andra fasta partiklar), som skulle reageras med vatten för att få önskat väte.

Det uppskattas att den tidigare utsedda leran skulle bildas av en fint markhydrid, skyddad med ett oljeskyddsskikt och suspenderat i spridningsmedel för att säkerställa att den upprätthåller sin konsistens utan materiell förlust, och att den inte absorberar miljöfuktigheten.

Denna lera har fördelen att den kan pumpas genom alla vanliga diesel, bensin eller vattenpump, vilket gör detta ekonomiska förslag utöver effektivt.

Bränsleceller

Magnesiumhydrid kan implementeras vid produktion av avancerade bränsleceller, och även i skapandet av batterier och energilagring. 

Transport och energi

Under de senaste decennierna har väteanvändningen betraktats som en energikälla. Implementeringen av väte som bränsle kräver att man hittar säkra och reversibla lagringssystem och med hög volymetriska kapacitet (mängd väte per enhetsvolym) och gravimetrisk (mängd väte per massa enhet).

Alkylering

Alco₃R) av organiska föreningar i basmedium, där det finns närvaro av grupper -OH i låga koncentrationer och temperaturer högre än smältpunkten för hydrid.

I detta fall finns hydrogener i magnesiumhydrid (MGH₂), De går med i grupperna -OH bildar vatten. Gratis magnesium kan ta emot halogenen som ofta åtföljer den alquiliska molekylen som är avsedd att förena kolvätekedjan.

Risker

Vattenreaktion

Som redan nämnts är magnesiumhydrid ett ämne som reagerar mycket enkelt och våldsamt med vatten och presenterar förmågan att utnyttja i stora koncentrationer.

Kan tjäna dig: grundläggande salter: formel, egenskaper, nomenklatur, exempel

Detta inträffar eftersom dess exoterm reaktion genererar tillräcklig värme för att antända vätgas som släpps i nedbrytningsreaktionen, vilket leder till en ganska farlig kedjereaktion.

Det är pyroforiskt

Magnesiumhydrid är också pyroforisk, vilket innebär att den kan slå på lågor spontant i närvaro av fuktig luft och bilda oxid av magnesium och vatten.

Dess inandning i fast tillstånd eller kontakt med dess ångor rekommenderas inte: ämnet i naturligt tillstånd och dess sönderdelningsprodukter kan orsaka allvarliga skador eller till och med dödsfall.

Det kan generera frätande lösningar i kontakt med vatten och förorening av det. Kontakt i huden och ögonen rekommenderas inte och genererar också irritation i slemhinnan.

Det har inte visats att magnesiumhydrid kan generera kroniska hälsoeffekter, såsom cancer, reproduktiva defekter eller andra fysiska eller mentala konsekvenser, men användningen av skyddsutrustning när man manipulerar den rekommenderas (särskilt andningsskydd eller masker, av dess fina pulverkaraktär).

När du arbetar med detta ämne måste luftens fukt på låga nivåer upprätthållas, stänga av alla tändkällor och transportera den i trummor eller andra containrarbehållare.

Du bör alltid undvika att arbeta med stora koncentrationer av detta ämne när det kan undvikas, eftersom möjligheten till en explosion minskar avsevärt.

Om ett magnesiumhydridutsläpp presenteras måste arbetsområdet isoleras och dammet med ett vakuumverktyg måste isoleras. Du bör aldrig använda den torra svepningsmetoden; ökar möjligheterna till någon reaktion med hydrid. 

Referenser

1. Zumdahl, s. S. (1998). Britannica encyklopedi. Hämtad från Britannica.com.
2. Pub. (2005). Pubchem öppen kemi databas. Hämtad från Pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
3. Säkert väte, L. (2006). Grön bilkongress. Hämtad från Greencarconress.com.
4. Kemikalier, c. (n.d.). Comeo kemikalier. Hämtad från komokemikalier.Noaa.Gov.
5. Tjänster, n. J. (1987). New Jersey Department of Health and Senior Services. Taget från NJ.Gov.