Обзор гидридов металлов
2025-03-12
I.Что такое водород
Гидрид - это бинарное соединение, образованное водородом и другими элементами. Однако в общей научно - технической работе бинарные соединения водорода и металла всегда называются гидроидами, а бинарные соединения водорода и неметаллов - определенным водородом. В периодической таблице почти все элементы, кроме редких газов, могут образовывать гидриды с водородом и в основном делятся на ионные, ковалентные и переходные типы 3, которые отличаются по своим свойствам.
II.Классификация гидрогенидов
1.Ионные гидроиды
Ионные гидроиды представляют собой бинарные соединения, образованные водородом и щелочными металлами, кальцием, стронцием, барием и радием в щелочных металлах. Элементы менее электроотрицательные, чем водород.
2.Конвалентные гидроиды
Конвалентные гидроиды также известны как молекулярные гидроиды. Он состоит из водорода и элементов группы III A - VII A. Гидриды, образующиеся с элементами группы III А, представляют собой соединения с дефицитом электронов и полимерные гидроиды. Конвалентные гидроиды также восстановительны, поскольку окисление водорода составляет + 1, а его восстановительный размер зависит от способности другого элемента R - n к деэлектронизации. Как правило, восстановительность одного и того же семейства усиливается сверху вниз, а восстановительность уменьшается слева направо в течение одного и того же цикла.
3.Чрезмерные гидрогениды
Переходные гидроиды представляют собой бинарные соединения, образующиеся с водородом из остальных элементов, за исключением двух вышеупомянутых классов, состав которых не соответствует нормальному закону валентности. Расположение металлических атомов в их решетках остается в основном неизменным, за исключением небольшого увеличения расстояния между соседними атомами. Поскольку атомы водорода занимают пустое положение в металлической решетке, они также известны как межзарядные гидроиды.
III. Определение гидрогенидов металлов
Гидриды металлов представляют собой соединения, состоящие из определенных металлических элементов (щелочных металлических элементов, щелочно - грунтовых металлических элементов, кроме бериллия (Be), частичных элементов d - зоны и частичных элементов f - зоны) и водорода. Такие соединения являются химически активными и имеют небольшие запасы, но имеют высокую ценность для использования. Обычными металлическими гидридами являются гидроид натрия, гидроид калия, гидроид кальция, гидроид меди, гидроид алюминия лития и гидроид лития.
IV.Классификация гидрогенидов металлов
1.Гидриды металлических солей
Гидриды щелочных металлов. Все они являются ионными соединениями, в которых водород присутствует в форме аниона H -. Наиболее распространенными ионными металлическими гидридами являются LiH, NaH, KH, CaH2, BaH2 и т.д.
2.Гидриды металлов металлического типа
Большинство элементов d - и f - областей могут образовывать металлические гидриды. Наиболее распространенными металлическими гидридами являются CrH2, NiH, CuH, ZnH2, PdH0.8 и т.д. Металлические металлические гидриды в основном сохраняют внешние характеристики металла, имеют металлический блеск, электропроводность, а электропроводность уменьшается с увеличением содержания водорода.
V.Применение гидрогенидов металлов
Гидриды металлов, особенно соли, широко используются в качестве восстановителей и источников отрицательных ионов водорода в неорганическом и органическом синтезе или в полевых условиях в качестве гидробионтов, которые являются удобными в использовании, но дорогостоящими.
Кроме того, исследования показали, что некоторые металлы обладают сильной способностью улавливать водород, и при определенных условиях температуры и давления эти металлы способны « поглощать» водород в больших количествах, реагируя на образование металлического гидрида, выделяя при этом тепло. Затем эти металлические гидриды нагреваются, и они, в свою очередь, разлагаются, высвобождая хранящийся в них водород. Эти металлы, которые « впитывают» водород, называются сплавами для хранения водорода.
Исследования и разработки водородных сплавов в основном включают титановые водородные сплавы, циркониевые водородные сплавы, железные водородные сплавы и редкоземельные водородные сплавы. Быстрое развитие водородных сплавов открыло широкие возможности для использования водорода.
