Vad är en metallhydrid?

Metallhydrid är metaller som har bundits till väte för att bilda en ny förening. Varje väteförening som är bunden till en annan metallelement kan effektivt kallas en metallhydrid. I allmänhet är bindningen kovalent till sin natur, men vissa hydrider bildas av joniska bindningar. Vätet har en oxidation antal -1. Metallen absorberar gasen som bildar hydrid.

De vanligaste exemplen på metallhydrider inkluderar aluminium, bor, litiumborhydrid och olika salter. Exempelvis inkluderar aluminiumhydrid natriumaluminiumhydrid. Det finns ett antal typer av hydrider. Detta inkluderar aluminium, beryllium, kadmium, cesium, kalcium, koppar, järn, litium, magnesium, nickel, palladium, plutonium, kalium rubidium, natrium, tallium, titan, uran och zinkhydrid.

Det finns också många mer komplexa metallhydrider lämpliga för olika användningar. Dessa komplexa metallhydrider är ofta lösliga i eteriska lösningsmedel.

Det finns fyra klasser av metallhydrider. Den vanligaste hydrid är de som bildas med väte, kallad binära metallhydrid. Det finns bara två föreningar - väte och metall. Dessa hydrider är i allmänhet olösliga och är ledande.

Andra typer av metallhydrider är mindre vanliga eller kända, inklusive ternära metallhydrider, koordinationskomplex och klusterhydrid.

Metallhydrid bildas via en av fyra synteser. Den första är hydridöverföringen, vilket är metatreaktioner. Sedan finns det eliminationsreaktioner, som inkluderar eliminering av beta-hydrid och alfa-hydrid.

Den tredje är oxidativa tillsatser, vilket i allmänhet är övergången av dihydrogen till ett lågvalent metallcentrum. Den fjärde är heterolytisk klyvning av dihydrogen, detta händer när hydrider bildas när metallkomplex behandlas med väte i närvaro av en bas.

Det finns en mängd olika komplex, inklusive Mg-baserade hayrider, kända för sin lagringskapacitet och är termiskt stabila. Testningen av sådana föreningar under högt tryck har öppnat upp hydrider för nya användningar. Det höga trycket förhindrar termisk sönderdelning.

När det gäller överbryggande hydrider är metallhydrider med terminala hydrider normala, varav de flesta är oligomera. Den klassiska termiska hydriden innefattar bindning av metall och väte. Samtidigt är överbryggande ligand klassisk överbryggning som använder väte för att binda två metaller. Sedan finns det vätekomplexbryggning som är icke-klassisk. Detta händer när bi-väte binder till en metall.

Antalet väte måste matcha metallens oxidationsnummer. Till exempel är symbolen för kalciumhydrid CaH2, men för Tin är det SnH4.

Metallhydrid används ofta i bränslecellanvändningar som använder väte som bränsle. Nickelhydrider finns ofta i olika typer av batterier, särskilt NiMH-batterier. Nickelmetallhydridbatterier förlitar sig på hydrider av sällsynta jordartsmetalliska föreningar, såsom lantan eller neodym bundna med kobolt eller mangan. Litiumhydrider och natriumborhydrid fungerar båda som reduktionsmedel i kemiapplikationer. De flesta hydrider uppträder som reduktionsmedel vid kemiska reaktioner.

Utöver bränsleceller används metallhydrider för deras vätgaslagring och kompressorer. Metallhydrider används också för värmelagring, värmepumpar och isotopseparation. Användningarna inkluderar sensorer, aktivatorer, rening, värmepumpar, termisk lagring och kylning.