常见金属氢化物介绍

常见金属氢化物介绍

金属氢化物是一类重要的无机化合物，它们在化学反应中具有独特的性质和应用。本文将介绍几种常见的金属氢化物，包括CuH、NaH、AlH3和LiAlH4，重点阐述它们的制备方法和化学性质。

CuH

1. 制备：
   4Cu²⁺ + 3H₂PO₂^- + 6H₂O = 4CuH + 3PO₄^3- + 14H⁺

2. 性质：
   红色沉淀。它受热就分解为金属铜和氢气。

3. 与浓盐酸反应：
   CuH + xHCl = H₂ + [CuCl_x]^1-x + (1-x)H⁺

NaH

1. 制备：
   2Na + H₂ = NaH（高温）

2. 性质：
   红色沉淀。它受热就分解为金属钠和氢气。

3. 化学反应：

• 与液氨反应：NaH + NH₃ → NaNH₂ + H₂↑
• 易与水反应：NaH + H₂O → NaOH + H₂
• LiH和NaH性质类似

AlH₃

AlH₃单个分子难以存在，一般以((AlH₃)_n)形式存在，也存在二聚物。

1. 制备方法：

• 3LiAlH₄ + AlCl₃ → 4AlH₃ + 3LiCl
• 2LiAlH₄ + BeCl₂ → 2AlH₃ + LiBeH₂Cl₂
• 2LiAlH₄ + H₂SO₄ → 2AlH₃ + Li₂SO₄ + 2H₂
• 2LiAlH₄ + ZnCl₂ → 2AlH₃ + 2LiCl + ZnH₂

2. 性质：
   主要用于有机化学反应的强还原剂。例如：
   4AlH₃ + 3CO₂ → 3CH₄ + 2Al₂O₃

LiAlH₄

LiAlH₄是一种离子化合物，属于离子晶体。

1. 制备：
   LiH + Al + 2H₂ → LiAlH₄
   NaAlH₄ + LiCl → LiAlH₄ + NaCl（在乙醚环境下）

2. 性质：

• LiAlH₄ + 2H₂O → LiAlO₂ + 4H₂
• LiAlH₄ + 4H₂O → LiOH + Al(OH)₃ + 4H₂

LiAlH₄的乙醚或四氢呋喃溶液能同氨猛烈作用放出氢气：
2LiAlH₄ + 5NH₃ → [LiAlH(NH₂)₂]₂NH + 6H₂

当氨的量不足时，发生如下反应：
LiAlH₄ + 4NH₃ → LiAl(NH₂)₄ + 2H₂

NH₃/LiAlH₄比值更小时，则氨中的三个氢都可被取代：
LiAlH₄ + 4NH₃ → Li[Al(NH₂)₄] + 3H₂

大多数金属氢化物可以看作氢原子镶嵌在金属原子的缝隙中，因此NaH可以写成Na_xH_y，x往往大于y。