Kovinski hidridi so kovine, ki so vezane na vodik in tvorijo novo spojino. Vsaka vodikova spojina, ki je vezana na drugo kovinski element lahko učinkovito imenujemo kovinski hidrid. Na splošno je vez kovalentne narave, nekaj hidridov pa nastane iz ionskih vezi. Vodik ima an oksidacija število -1. Kovina absorbira plin, ki tvori hidrid.
Primeri kovinskih hidridov
Najpogostejši primeri kovinskih hidridov vključujejo aluminij oz. bor, litijev borohidrid in različne soli. Na primer, aluminij hidridi vključujejo natrijev aluminijev hidrid. Obstaja več vrst hidridov. Sem spadajo aluminij, berilij, kadmij, cezij, kalcij, baker, železo, litij, magnezij, nikelj, paladij, plutonij, kalijev rubidij, natrij, talij, titan, uran in cink hidridi.
Obstaja tudi veliko bolj zapletenih kovinskih hidridov, primernih za različne namene. Ti kompleksni kovinski hidridi so pogosto topni v eteričnih topilih.
Razredi kovinskih hidridov
Obstajajo štirje razredi kovinskih hidridov. Najpogostejši hidrid je tisti, ki tvori z vodikom, imenovanim binarnim kovinskim hidridom. Obstajata le dve spojini - vodik in kovina. Ti hidridi so na splošno netopni in so prevodni.
Druge vrste kovinskih hidridov so manj pogoste ali znane, vključno s tridelnimi kovinskimi hidridi, koordinacijskimi kompleksi in grudnimi hidridi.
Hidridna formulacija
Kovinski hidridi se tvorijo s pomočjo ene od štirih sintez. Prvi je prenos hidrida, kar je metatezna reakcija. Nato pride do izločitvenih reakcij, ki vključuje izločanje beta-hidrida in alfa-hidrida.
Tretja so oksidativni dodatki, kar je na splošno prehod dihidrogena v nizko valentno kovinsko središče. Četrti je heterolitični cepitev dihidrogena, to se zgodi, ko nastanejo hidridi, ko kovinske komplekse obdelamo z vodikom v prisotnosti baze.
Obstajajo različni kompleksi, vključno s hairidi na osnovi Mg, ki so znani po svoji skladiščni zmogljivosti in so toplotno stabilni. Testiranje takih spojin pod visokim pritiskom je hidridom odprlo nove uporabe. Visok tlak preprečuje termično razpadanje.
Glede premostitvenih hidridov so kovinski hidridi s končnimi hidridi normalni, večina pa je oligomernih. Klasični termični hidrid vključuje vezavo kovine in vodika. Medtem je premostitveni ligand klasični premostitveni element, ki za vezanje dveh kovin uporablja vodik. Potem je tu še kompleksno premostitev dihidrogena, ki ni klasično. To se zgodi, kadar bi-vodikova vez s kovino.
Število vodika mora ustrezati oksidacijski številki kovine. Na primer, simbol za kalcijev hidrid je CaH2, za Tin pa SnH4.
Uporabe kovinskih hidridov
Kovinski hidridi se pogosto uporabljajo pri uporabi gorivnih celic, ki kot gorivo uporabljajo vodik. Nikelj hidridi pogosto najdemo v različnih vrstah baterij, zlasti NiMH baterijah. Nikeljeve kovinske hidridne baterije temeljijo na hidridih redkozemskih intermetalnih spojin, na primer lantanu ali neodimu, vezanih s kobaltom ali manganom. Litijeve hidridi in natrijev borohidrid služijo kot redukcijska sredstva pri kemiji. Večina hidridov se pri kemijskih reakcijah obnaša kot reducent.
Poleg gorivnih celic se za shranjevanje vodika in kompresorje uporabljajo kovinski hidridi. Kovinski hidridi se uporabljajo tudi za shranjevanje toplote, toplotne črpalke in ločevanje izotopov. Uporaba vključuje senzorje, aktivatorje, čiščenje, toplotne črpalke, toplotno shranjevanje in hlajenje.