Гидрид кальция

Гидрид кальция - неорганическая бинарное соединение кальция и водорода формуле CaH 2. Применяется в качестве высокотемпературного восстановителя, а также для осушки газов и извлечения водорода.


1. Нахождение в природе

Спектральными методами были обнаружены следы гидрида кальция в Солнце и других звездах.

2. Получение

Кальций гидрид добывают несколькими способами:

  • сжиганием кальция в водные или метане :
\ Mathrm {Ca + H_2 \ xrightarrow {> 400 ^ oC} \ CaH_2 \!}
\ Mathrm {5Ca + 4CH_4 \ xrightarrow {800 ^ oC} \ 5CaH_2 + 2C_2H_2 + H_2 \!}
\ Mathrm {CaO + Mg \ rightarrow \ CaH_2 + MgO \!}
\ Mathrm {CaCl_2 + Zn + H_2 \ rightarrow \ CaH_2 + ZnCl_2 \!}

3. Физические свойства

Гидрид кальция представляет собой тугоплавкий порошок серого или белого цвета (в зависимости от чистоты), имеет высокую гигроскопичность.

4. Химические свойства

Гидрид кальция проявляет сильные восстановительные свойства. Он легко реагирует с водой и спиртами:

\ Mathrm {CaH_2 + H_2O \ rightarrow \ Ca (OH) _2 + 2H_2 \!}
\ Mathrm {CaH_2 + 2C_2H_5OH \ rightarrow \ Ca (OC_2H_5) _2 + 2H_2 \!}

Находясь в контакте с воздухом он быстро окисляется:

\ Mathrm {CaH_2 + O_2 \ xrightarrow {300-400 ^ oC} \ CaO + 2H_2O \!}

При нагревании гидрид реагирует с неметаллами и их соединениями:

\ Mathrm {3CaH_2 + N_2 \ xrightarrow {> 1000 ^ oC} \ Ca_3N_2 + 3H_2 \!}
\ Mathrm {CaH_2 + H_2S \ xrightarrow {500-600 ^ oC} \ CaS + 2H_2 \!}
\ Mathrm {2CaH_2 + SiCl_4 \ rightarrow \ 2CaCl_2 + SiH_4 \!}

Гидрид кальция способен восстанавливать тугоплавкие металлы из их соединений, в частности оксидов :

\ Mathrm {2Ca_H2 + TiO_2 \ xrightarrow {750 ^ oC} \ 2CaO + Ti + 2H_2 \!}
\ Mathrm {CaH_2 + PbF_2 \ xrightarrow {975-1175 ^ oC} \ CaF_2 + Pb + H_2 \!}

5. Применение

Гидрид кальция проявляет сильные восстановительные свойства, поэтому его применяют в качестве высокотемпературного восстановителя (например, для восстановления металлов в металлургии). Используется для осушки газов и определения содержания воды в живых тканях и кристаллогидратов. CaH 2 является источником извлечения водорода.

См.. также

Источники

  • Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (4 ed.). Vol.4: Bearing Materials to Carbon. Wiley.
  • Lide, DR, ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. p. 4.70. - ISBN 0-8493-0486-5.
  • Г. Рипан, И. Чертяну. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. - М.: Изд. "Мир", 1971. - Т. 1. - 561 с.
  • Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., Испр. / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; Под ред. Р.А. Лидина. - М.: Химия, 2000. 480 с.: Ил. - ISBN 5-7245-1163-0.