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. Ha sido evaluado como 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 consta de cationes de sodio separados y AlH tetraédrico-
4 aniones . [1]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Hidruro de sodio y aluminio | |
Otros nombres Tetrahidroaluminato de sodio | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.033.986 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Al H 4 Na | |
Masa molar | 54,003 g · mol −1 |
Apariencia | Sólido cristalino blanco |
Densidad | 1,24 g / cm 3 |
Punto de fusion | 183 ° C (361 ° F; 456 K) (se descompone) |
Solubilidad | soluble en THF (16 g / 100 mL a temperatura ambiente) |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
punto de inflamabilidad | -22 ° C; −7 ° F; 251 K |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura, preparación y reacciones.
El tetrahidroaluminato de sodio adopta la estructura de (es isoestructural con) tungstato de calcio . Como tal, el tetraédrico AlH-
4los centros están vinculados con cationes Na + de ocho coordinaciones. [2] El compuesto se preparó a partir de los elementos bajo altas presiones de H 2 en el uso de 200 ° C trietilaluminio catalizador: [3]
- Na + Al + 2 H 2 → NaAlH 4
Como suspensión en éter dietílico, reacciona con cloruro de litio para dar el popular reactivo 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 [4] para el almacenamiento de hidrógeno en tanques de hidrógeno . [5] 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 requieren varios minutos para llenar un tanque. Tanto la liberación como la absorción son catalizadas por el titanio . [6]
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, hasta cierto punto, al hidruro de diisobutilaluminio (DIBAL) en reacciones orgánicas. [7] Es un agente reductor mucho más poderoso que el borohidruro de sodio debido al enlace Al-H más débil y polar en comparación con el enlace BH. Como LAH, reduce los ésteres a alcoholes .
Seguridad
El hidruro de sodio y aluminio es muy inflamable. No reacciona en el aire seco a temperatura ambiente pero es muy sensible a la humedad. Se enciende o explota al contacto con el agua.
Ver también
- Hidruro de metal complejo
Referencias
- ^ JW Lauher, D. Dougherty PJ Herley "Tetrahidroaluminato de sodio" Acta Crystallogr. 1979, volumen B35, páginas 1454-1456. doi : 10.1107 / S0567740879006701
- ^ Dougherty, D .; Herley, PJ; Lauher, JW "Tetrahidridoaluminato de sodio" Acta Crystallographica B (24, 1968-38, 1982) (1979) 35, p1454-p1456.
- ^ Peter Rittmeyer, Ulrich Wietelmann "Hidruros" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a13_199
- ^ Estudio computacional de alanatos de sodio prístinos y dopados con titanio para ...
- ↑ Zaluska, A .; Zaluski, L .; Ström-Olsen, JO (2000). "Alanatos de sodio para almacenamiento de hidrógeno reversible". Revista de aleaciones y compuestos . 298 (1–2): 125-134. doi : 10.1016 / S0925-8388 (99) 00666-0 .
- ^ "Los investigadores resuelven el misterio de una década de material de almacenamiento de hidrógeno" . Phys.Org. 2008-02-27.
- ^ Melinda Gugelchuk "Hidruro de sodio y aluminio" Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica, 2001, John Wiley. doi : 10.1002 / 047084289X.rs039