Какво е метален хидрид?

Металните хидриди са метали, които са свързани с водород, за да образуват ново съединение. Всяко водородно съединение, което е свързано с друго метален елемент може ефективно да се нарече метален хидрид. По принцип връзката има ковалентна природа, но някои хидриди се образуват от йонни връзки. Водородът има а окисляване брой -1. Металът абсорбира газа, който образува хидрида.

Най-често срещаните примери за метални хидриди включват алуминий, бор, литиев борохидрид и различни соли. Например, алуминиевите хидриди включват натриев алуминиев хидрид. Съществуват редица видове хидриди. Това включва алуминий, берилий, кадмий, цезий, калций, мед, желязо, литий, магнезий, никел, паладий, плутоний, калиев рубидий, натрий, талий, титан, уран и цинк хидриди.

Съществуват и много по-сложни метални хидриди, подходящи за различни приложения. Тези сложни метални хидриди често са разтворими в етерични разтворители.

Има четири класа метални хидриди. Най-често срещаният хидрид е този, който се образува с водород, наречен бинарни метални хидриди. Има само две съединения - водород и метал. Тези хидриди обикновено са неразтворими, като са проводими.

Други видове метални хидриди са по-рядко срещани или известни, включително тройни метални хидриди, координационни комплекси и клъстерни хидриди.

Металните хидриди се образуват чрез един от четирите синтеза. Първият е преносът на хидриди, което е реакция на метатези. Тогава има елиминационни реакции, които включват елиминиране на бета-хидрид и алфа-хидрид.

Третата е окислителни добавки, което обикновено е преходът на дихидроген към ниско валентно метален център. Четвъртото е хетеролитично разцепване на дихидроген, това се случва, когато се образуват хидриди, когато металните комплекси се обработват с водород в присъствието на основа.

Има най-различни комплекси, включително хайриди на основата на Mg, известни с капацитета си за съхранение и термично стабилни. Изпитването на такива съединения под високо налягане отвори хидридите за нови приложения. Високото налягане предотвратява термичното разлагане.

По отношение на мостовите хидриди, металните хидриди с терминални хидриди са нормални, като повечето са олигомерни. Класическият термичен хидрид включва свързване на метал и водород. Междувременно мостовият лиганд е класически мост, който използва водород за свързване на два метала. Следва сложен мост на дихидроген, който е некласически. Това се случва, когато би-водородните връзки с метал.

Броят на водорода трябва да съответства на окислителния номер на метала. Например, символът за калциев хидрид е CaH2, но за Tin това е SnH4.

Металните хидриди често се използват в приложения за горивни клетки, които използват водород като гориво. Никеловите хидриди често се срещат в различни видове батерии, особено NiMH батерии. Никеловите метални хидридни батерии разчитат на хидриди на рядкоземни интерметални съединения, като лантан или неодим, свързани с кобалт или манган. Литиевите хидриди и натриевият борохидрид служат като редуциращи агенти в химическите приложения. Повечето хидриди се държат като редуциращи агенти при химични реакции.

Отвъд горивните клетки, металните хидриди се използват за тяхното водородно съхранение и компресори. Металните хидриди се използват и за съхранение на топлина, термопомпи и разделяне на изотопи. Използването включва сензори, активатори, пречистване, термопомпи, термично съхранение и хладилник.