Polihidruro


Un polihidruro o superhidruro es un compuesto que contiene una cantidad anormalmente grande de hidrógeno . Esto se puede describir como estequiometría de alto hidrógeno . Los ejemplos incluyen pentahidruro de hierro FeH 5 , LiH 6 y LiH 7 . Por el contrario, el hidruro de litio más conocido solo tiene un átomo de hidrógeno. [1]

Los polihidruros son importantes porque pueden formar sustancias con una densidad de hidrógeno muy alta. Pueden parecerse al esquivo hidrógeno metálico , pero pueden fabricarse a presiones más bajas. Una posibilidad es que puedan ser superconductores . El sulfuro de hidrógeno a altas presiones forma unidades SH 3 y puede ser un superconductor a 203 K (-70 ° C) y una presión de 1,5 millones de atmósferas . [1]

Los polihidruros de metales alcalinotérreos y alcalinos contienen estructuras de jaula. Además, el hidrógeno puede agruparse en unidades H - , H 3 - o H 2 . Los polihidruros de metales de transición pueden tener los átomos de hidrógeno dispuestos alrededor del átomo metálico. Los cálculos sugieren que el aumento de los niveles de hidrógeno reducirá la dimensionalidad de la disposición del metal, por lo que se forman capas separadas por láminas de hidrógeno. [1] La subestructura H 3 - es lineal. [2]

Cuando el hidruro de sodio se comprime con hidrógeno, se forman NaH 3 y NaH 7 . Estos se forman a 30 GPa y 2100 K. [2]

Calentar y comprimir un metal con amoniaco-borano evita el uso de hidrógeno voluminoso y produce nitruro de boro como producto de descomposición además del polihidruro. [3]

Usando la química computacional se predicen muchos otros polihidruros, incluidos LiH 8 , [22] LiH 9 , [23] LiH 10 , [23] CsH 3 , [24] KH 5 RbH 5 , [25] RbH 9 , [22] NaH 9 , BaH 6 , [25] CaH 6 , [26] MgH 4 , MgH 12 , MgH 16 , [27] SrH 4 , SrH 6, [28] SrH 10 , SrH 12 , [22] ScH 4 , ScH 6 , ScH 8 , [29] YH 4 y YH 6 , [30] YH 24 , LaH 8 , LaH 10 , [31] YH 9 , LaH 11 , CeH 8 , CeH 9 , CeH 10 , [32] PrH 8 , PrH 9 , [33] ThH 6 , ThH 7 y ThH 10, [34] U 2 H 13 , UH 7 , UH 8 , UH 9 , [21] AlH 5 , [35] GaH 5 , InH 5 , [22] SnH 8 , SnH 12 , SnH 14 , [36] PbH 8 , [37] SiH 8 (posteriormente descubierto), [22] GeH 8 , [38] (aunque Ge 3 H 11 puede ser estable en su lugar) [39] AsH8 , SbH 4 , [40] BiH 4 , BiH 5 , BiH 6 , [41] H 3 Se, [42] H 3 S, [43] Te 2 H 5 , TeH 4 , [44] PoH 4 , PoH 6 , [22] H 2 F, H 3 F, [22] H 2 Cl, H 3 Cl, H 5 Cl, H 7 Cl, [45] H 2 Br, H 3Br, H 4 Br, H 5 Br, H 5 I, [22] XeH 2 , XeH 4 ,. [46]


Diagrama de celda unitaria que muestra la estructura del NaH 7 , que contiene complejos H 3 . Las bolas de colores se encuentran en la isosuperficie, graficadas al nivel de 0,07 electrones * Å −3 . Una de las moléculas de H 2 está unida a un átomo de hidrógeno en la unidad de NaH con una longitud de enlace de 1,25 Å, formando un anión lineal H 3 .