Metal hidritler, yeni bir bileşik oluşturmak üzere hidrojene bağlanan metallerdir. Bir başkasına bağlı herhangi bir hidrojen bileşiği metal eleman etkin bir şekilde metal hidrit olarak adlandırılabilir. Genel olarak bağ, doğada kovalenttir, ancak bazı hidridler iyonik bağlardan oluşur. Hidrojen bir oksidasyon -1 sayısı. Metal, hidridi oluşturan gazı emer.
Metal Hidrür Örnekleri
Metal hidridlerin en yaygın örnekleri arasında alüminyum, bor, lityum borohidrür ve çeşitli tuzlar. Örneğin, alüminyum hidritler sodyum alüminyum hidrürü içerir. Bir dizi hidrid türü vardır. Buna alüminyum, berilyum, kadmiyum, sezyum, kalsiyum, bakır, demir, lityum, magnezyum, nikel, paladyum, plütonyum, potasyum rubidyum, sodyum, talyum, titanyum, uranyum ve çinko hidritler dahildir.
Çeşitli kullanımlar için uygun daha karmaşık metal hidritler de vardır. Bu karmaşık metal hidritler genellikle eteri çözücülerde çözünür.
Metal Hydrides Sınıfları
Dört sınıf metal hidrid vardır. En yaygın hidrit, hidrojen, ikili metal hidridler ile oluşturulanlardır. Sadece iki bileşik vardır - hidrojen ve metal. Bu hidritler genellikle iletken değildir, çözünmezdir.
Üçlü metal hidritler, koordinasyon kompleksleri ve küme hidritler dahil olmak üzere diğer metal hidrid türleri daha az yaygındır veya bilinir.
Hidrit Formülasyonu
Metal hidridler dört sentezden biri yoluyla oluşturulur. Birincisi, metatez reaksiyonları olan hidrit transferi. Daha sonra beta-hidrit ve alfa-hidritin ortadan kaldırılmasını içeren eliminasyon reaksiyonları vardır.
Üçüncüsü, genellikle dihidrojenin düşük değerli bir metal merkezine geçişi olan oksidatif ilavelerdir. Dördüncüsü, dihidrojenin heterolitik yarılmasıdır, bu, metal kompleksleri bir baz varlığında hidrojen ile muamele edildiğinde hidritler oluştuğunda meydana gelir.
Depolama kapasiteleri ile bilinen ve termal olarak kararlı oldukları Mg bazlı hayridler dahil olmak üzere çeşitli kompleksler vardır. Bu bileşiklerin yüksek basınç altında test edilmesi, hidritleri yeni kullanımlara açmıştır. Yüksek basınç termal ayrışmayı önler.
Köprüleme hidridleri açısından, terminal hidridleri olan metal hidridler normaldir, çoğu oligomeriktir. Klasik termal hidrid, metal ve hidrojenin bağlanmasını içerir. Bu arada köprüleme ligandı, iki metali bağlamak için hidrojen kullanan klasik köprülemedir. Sonra klasik olmayan dihidrojen kompleksi köprüsü var. Bu, bi-hidrojen bir metale bağlandığında gerçekleşir.
Hidrojen sayısı metalin oksidasyon sayısıyla eşleşmelidir. Örneğin, kalsiyum hidrit sembolü CaH2'dir, ancak Tin için SnH4'tür.
Metal Hidrelerin Kullanım Alanları
Metal hidritler genellikle yakıt olarak hidrojen kullanan yakıt hücresi uygulamalarında kullanılır. Nikel hidritler genellikle çeşitli tipte akülerde, özellikle NiMH akülerde bulunur. Nikel metal hidrit piller, kobalt veya manganez ile bağlanmış lantan veya neodim gibi nadir toprak metaller arası bileşiklerin hidritlerine dayanır. Lityum hidritler ve sodyum borohidrit, kimya uygulamalarında indirgeyici ajanlar olarak işlev görür. Çoğu hidrid, kimyasal reaksiyonlarda indirgeyici ajan olarak davranır.
Yakıt hücrelerinin ötesinde, metal hidritler hidrojen depolama ve kompresör yetenekleri için kullanılır. Metal hidritler ayrıca ısı depolama, ısı pompaları ve izotop ayrımı için de kullanılır. Kullanım alanları arasında sensörler, aktivatörler, saflaştırma, ısı pompaları, termal depolama ve soğutma yer alır.