Sink gidrid - Zinc hydride - Wikipedia

Sink gidrid
Ismlar
IUPAC nomi
Sink (II) gidrid
Tizimli IUPAC nomi
Sink dihidrit
Boshqa ismlar
Sink gidrid
Sinkan
Identifikatorlar
3D model (JSmol )
ChemSpider
Xususiyatlari
ZnH
2
Molyar massa67,425 g mol−1
Tashqi ko'rinishOq kristallar
Tuzilishi
chiziqli Zn
chiziqli
0 D.
Tegishli birikmalar
Tegishli birikmalar
Merkuriy (II) gidrid
Kadmiy (II) gidrid
Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar berilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
☒N tasdiqlang (nima bu tekshirishY☒N ?)
Infobox ma'lumotnomalari

Sink gidrid bu noorganik birikma bilan kimyoviy formula ZnH2. Bu xona haroratida asta-sekin o'z elementlariga ajraladigan oq, hidsiz qattiq moddadir; Shunga qaramay, bu eng barqaror hisoblanadi ikkilik birinchi qator o'tish metall gidridlari.Har xil koordinatsion birikmalar tarkibidagi Zn-H bog'lanishlari sifatida ishlatiladi kamaytirish agentlari,[1] ammo ZnH2 o'zi umumiy dasturlarga ega emas.

Kashfiyot va sintez

Rux (II) gidrid birinchi marta 1947 yilda sintez qilingan Hermann Shlesinger, orasidagi reaktsiya orqali dimetilsin va lityum alyuminiy gidrid;[2] tufayli xavfli bo'lgan jarayon piroforik Zn tabiati (CH3)2.

Keyinchalik usullar asosan ustunlik qildi tuz metatezi reaktsiyalari rux galogenidlari va gidroksidi metall gidridlari o'rtasida sezilarli darajada xavfsizroq.[3][4] Bunga misollar:

ZnBr2 + 2LiH → ZnH2 + 2LiBr
ZnI2 + 2 NaH + → ZnH2 + 2NaI
ZnI2 + 2 LiAlH4 → ZnH2 + AlH3 + 2LiI

Shuningdek, oz miqdordagi gazsimon rux (II) gidrid tomonidan ishlab chiqarilgan lazerli ablasyon vodorod atmosferasi ostida sink[5][6] va boshqa yuqori energiya texnikasi. Ushbu usullar uning gaz fazaviy xususiyatlarini baholash uchun ishlatilgan.

Kimyoviy xususiyatlari

Tuzilishi

Yangi dalillar shuni ko'rsatadiki, rux (II) gidridida elementlar bir o'lchovli tarmoq hosil qiladi (polimer ) bilan bog'langan kovalent bog'lanishlar.[7] Xuddi shu tarzda boshqa pastki metall gidridlar polimerizatsiya qilinadi (cf.) alyuminiy gidrid ). Qattiq sink (II) gidrid molekulyar shaklning qaytarilmas avtopolimerizatsiya mahsulotidir va molekulyar shaklni konsentratsiyasida ajratib bo'lmaydi. Sinksiz (II) gidridni suvsiz erituvchilarda eruvchanligi, ZnH kabi molekulyar sink (II) gidridli qo'shimchalarni o'z ichiga oladi.2(H2) suyuq vodorodda.

Barqarorlik

Sink (II) gidrid asta-sekin metalgacha parchalanadi rux va H2 xona haroratida, agar u 90 ° C dan yuqori qizdirilsa, parchalanish tezlashadi.[8]

ZnH2 → H2 + Zn0

Bu osonlikcha oksidlangan va havoga ham, namlikka ham sezgir; asta-sekin suv bilan, ammo suvli kislotalar bilan kuchli gidrolizga uchraydi,[3] bu mumkin ekanligini ko'rsatadi passivatsiya ning sirt qatlami hosil bo'lishi orqali ZnO. Shunga qaramay, eski namunalar piroforik bo'lishi mumkin.[3] Shuning uchun sink gidridni ko'rib chiqish mumkin metastable eng yaxshi holatda, ammo baribir u eng barqaror hisoblanadi ikkilik birinchi qator o'tish metall gidridlari (c.f. titanium (IV) gidrid ).

Molekulyar shakl

Molekulyar rux (II) gidrid, ZnH2, yaqinda sink ionlarining kislotali qaytarilishining uchuvchan mahsuloti sifatida aniqlandi natriy borohidrid.[iqtibos kerak ] Ushbu reaktsiya bilan kislotali reduksiyaga o'xshaydi lityum alyuminiy gidrid ammo, hosil bo'lgan sink (II) gidridning katta qismi molekulyar shaklda. Bunga reaktsiyaning sekinlashishi sabab bo'lishi mumkin, bu reaksiya progresiyasi davomida binoning polimerlanish konsentratsiyasini oldini oladi. Bu elementlardan to'g'ridan-to'g'ri sintez qilish bo'yicha avvalgi tajribalardan so'ng. Gaz fazasida hayajonlangan rux atomlarining molekulyar vodorod bilan reaktsiyasi Brekenrij tomonidan o'rganilgan va boshq lazerpump-prob usullaridan foydalangan holda.[iqtibos kerak ] Nisbatan issiqlik barqarorligi tufayli molekulyar sink (II) gidrid gaz bosqichida muvaffaqiyatli aniqlangan (ya'ni matritsani ajratish bilan cheklanmagan) molekulyar metall gidridlarning qisqa ro'yxatiga kiritilgan.

O'rtacha Zn-H bog'lanish energiyasi yaqinda 51,24 kkal mol deb hisoblanadi−1, H-H bog'lanish energiyasi esa 103,3 kkal mol−1.[iqtibos kerak ] Shuning uchun umumiy reaktsiya deyarli ergoneutraldir.

Zn(g) + H2 (g) → ZnH2 (g)

Gaz fazasidagi molekulyar rux gidridining chiziqli ekanligi, Zn-H bog'lanish uzunligi 153,5 pm bo'lganligi aniqlandi.[9]

Molekulani er osti holatini topish mumkin 1Σg+.

Kvant kimyoviy hisob-kitoblariga ko'ra, molekulyar shakl ikki baravar vodorod ko'prigiga ega bo'lgan, dimerik er osti sharoitida, shakllanish uchun energiya to'sig'i kam yoki umuman bo'lmaydi.[iqtibos kerak ]IUPAC qo'shimchalari nomenklaturasiga ko'ra dimerni di-m-gidrido-bis (gidridozink) deb ta'riflash mumkin.

Adabiyotlar

  1. ^ Enthaler, Stephan (2013 yil 1-fevral). "Bir hil katalizda sink davrining ko'tarilishi?". ACS kataliz. 3 (2): 150–158. doi:10.1021 / cs300685q.
  2. ^ A. E. Finholt, A. C. Bond, kichik, H. I. Shlezinger; Obligatsiya; Shlezinger (1947). "Lityum alyuminiy gidrid, alyuminiy gidrid va lityum galliy gidrid va ularning ba'zi organik va noorganik kimyoda qo'llanilishi". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 69 (5): 1199–1203. doi:10.1021 / ja01197a061.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  3. ^ a b v Herrmann, Volfgang A. (1997). Organometalik va anorganik kimyoning sintetik usullari. Georg Thieme Verlag. ISBN  978-3-13-103061-0.
  4. ^ Egon Viberg, Arnold Frederik Xolman (2001) Anorganik kimyo, Elsevier ISBN  0-12-352651-5
  5. ^ Grin, Tim M.; Jigarrang, Vendi; Endryus, Lester; Downs, Entoni J.; Chertihin, Jorj V.; Runeberg, Nino; Pyykko, Pekka (1995 yil 1-may). "Matritsali infraqizil spektroskopik va abititiologik tadqiqotlar ZnH2, CdH2 va shunga o'xshash metall gidrid turlari". Jismoniy kimyo jurnali. 99 (20): 7925–7934. doi:10.1021 / j100020a014.
  6. ^ Vang, Xuefeng; Andrews, Lester (2004). "Zn va Cd gidrid molekulalari va qattiq moddalarning infraqizil spektrlari". Jismoniy kimyo jurnali A. 108 (50): 11006–11013. Bibcode:2004 JPCA..10811006W. doi:10.1021 / jp046414m. ISSN  1089-5639.
  7. ^ Grochala, Voytsex; Edvards, Piter P. (2004 yil 18-fevral). "Vodorodni saqlash va ishlab chiqarish uchun oraliq bo'lmagan gidridlarning termal parchalanishi". Kimyoviy sharhlar. 104 (3): 1283–1316. doi:10.1021 / cr030691s. PMID  15008624.
  8. ^ W. A. ​​Herrmann, ed. (1999). Organometalik va anorganik kimyoning sintetik usullari. Shtutgart: Thieme. p. 115. ISBN  9783131030610.
  9. ^ Shayesteh, Alireza; Amerika Kimyo Jamiyati jurnali (2004). "Gazsimon ZnH ning tebranishi, aylanish spektrlari2 va ZnD2". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 126 (44): 14356–14357. doi:10.1021 / ja046050b. PMID  15521746.