Magnezyum hidrit - Magnesium hydride

Magnezyum hidrit
Magnezyum-hidrit-birimi-hücre-3D-balls.png
Magnezyum-hidrit-xtal-3D-iyonik-B.png
İsimler
IUPAC adı
Magnezyum hidrit
Tanımlayıcılar
3B modeli ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA Bilgi Kartı 100.028.824 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
EC Numarası
UNII
Özellikleri
MgH 2
Molar kütle 26.3209 g / mol
Görünüm beyaz kristaller
Yoğunluk 1,45 g / cm 3
Erime noktası 327 ° C (621 ° F; 600 K) ayrışır
ayrışır
Çözünürlük eterde çözünmez
Yapısı
dörtgen
Termokimya
35.4 J / mol K
31.1 J / mol K
Std
oluşum entalpisi
f H 298 )
-75,2 kJ / mol
-35.9 kJ / mol
Tehlikeler
Ana tehlikeler piroforik
Bağıntılı bileşikler
Berilyum hidrit
Kalsiyum hidrit
Stronsiyum hidrit
Baryum hidrit
Magnezyum monohidrit Mg 4 H 6
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 ° C [77 ° F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir.
Kontrol Y   doğrula  ( nedir    ?) Kontrol Y ☒ N
Bilgi kutusu referansları

Magnezyum hidrit moleküler formülü mgh ile kimyasal bir bileşiktir 2 . Ağırlıkça% 7.66 hidrojen içerir ve potansiyel bir hidrojen depolama ortamı olarak incelenmiştir.

Hazırlık

1951'de elementlerden hazırlık ilk olarak Mg metalinin yüksek basınç ve sıcaklıkta (200 atmosfer, 500 ° C) MgI 2 katalizörüyle doğrudan hidrojenasyonunu içeren rapor edildi :

Mg + H 2 → MgH 2

Bilyalı değirmenlerde üretilen nano kristalin Mg kullanılarak Mg ve H 2'den daha düşük sıcaklık üretimi araştırılmıştır. Diğer hazırlıklar şunları içerir:

Mg (antrasen) + H 2 → MgH 2

Yapı ve bağ

Oda sıcaklığında bir şekilde α-mgh 2 bir sahiptir rutil yapısı. En az dört yüksek basınç formu vardır: α-PbO 2 yapılı γ-MgH 2 , Pa-3 uzay grubu ile kübik β-MgH 2 , Pbc2 1 uzay grubu ile ortorombik HP1 ve Pnma uzay grubu ile ortorombik HP2. Buna ek olarak, bir stokiyometrik olmayan mgh (2-δ) karakterize edilmiştir, ancak bu görünür çok küçük parçacıklar için sadece var olduğu (toplu mgh 2 sadece H boş, çok düşük konsantrasyonlarda uyum gibi, esas itibarıyla stoikiometrik).

Rutil formdaki bağ bazen saf iyonik olmaktan ziyade doğada kısmen kovalent olarak tanımlanır; senkrotron x-ışını kırınımı ile yük yoğunluğu tespiti, magnezyum atomunun tamamen iyonize ve küresel şekle sahip olduğunu ve hidrit iyonunun uzamış olduğunu gösterir. Titreşim spektrumları ile tanımlanan magnezyum hidrit, MgH, MgH 2 , Mg 2 H, Mg 2 H 2 , Mg 2 H 3 ve Mg 2 H 4 moleküllerinin moleküler formları, 10 K'nin altında matris izole edilmiş örneklerde aşağıdaki şekilde bulunmuştur. hidrojen varlığında lazerle magnezyum ablasyonu. Mg 2 H 4 molekülü dimerik bir köprülü yapı benzer olan alüminyum hidrit , Al 2 H 6 .

Tepkiler

MgH 2, hidrojen gazı oluşturmak için suyla kolayca reaksiyona girer:

MgH 2 + 2 H 2 O → 2 H 2 + Mg (OH) 2

287 ° C 'de bu H üretmek için parçalanır 2 1 bar basınçta, mgh kullanımında bir sınırlama olarak görülmektedir gereken yüksek sıcaklıkta 2 tersinir bir hidrojen depolama aracı olarak:

MgH 2 → Mg + H 2

Hidrojen depolaması için potansiyel kullanım

Hidrojen için tersine çevrilebilir bir "depolama" ortamı olma potansiyeli, hidrojenasyon ve dehidrojenasyon reaksiyon kinetiklerinin iyileştirilmesine yönelik ilgiye yol açmıştır. Bu, kısmen katkılama ile veya bilyalı öğütme kullanılarak partikül boyutunu küçültme yoluyla elde edilebilir . İnceleme alternatif bir yaklaşım, mgh bir pompalanabilir bulamacın üretim 2 kullanımı güvenlidir ve H açıklamaları 2 , Mg (OH) bir yeniden işleme ile, su ile reaksiyona sokularak 2 mgh içine 2 . [1] Bir dizi ABD patenti (US9123925B2, US8651268B2, US8651270B2, US9732906B2) ve uluslararası patentler, yüksek yoğunluklu hidrojen emilimi ve lazerle etkinleştirilen desorpsiyon için nano yapılı magnezyum hidrit kullanan yeniden doldurulabilir düşük basınçlı, düşük sıcaklıklı hidrojen depolama sistemi için verilmiştir. . Pratik bir sistem, uzun vadeli depolama, nakliye ve ızgara stabilizasyonunda kullanım için bir disk veya bant formunda işlenmiş polimer substratları kullanır. Sistem, sera gazları oluşturmak üzere bağlanmadan önce endüstriyel bacalardan ve atık arıtma tesislerinden hidrojeni pasif olarak yakalama kabiliyetinde benzersiz bir avantaja sahiptir.

Referanslar