Lítium-hidrid
Mai cikkünkben a Lítium-hidrid témában fogunk elmélyülni, amely téma kétségtelenül nagy érdeklődést vált ki az olvasók széles körében. A Lítium-hidrid olyan téma, amely minden korosztály és társadalmi réteg figyelmét felkeltette, jelentősége pedig túlmutat a határokon és a kultúrákon. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a Lítium-hidrid különböző aspektusait, foglalkozunk történelmi jelentőséggel, a jelenlegi társadalomra gyakorolt hatásával és a jövőre vonatkozó lehetséges következményekkel. A gazdaságra gyakorolt hatásától a populáris kultúrában betöltött szerepéig a Lítium-hidrid olyan téma, amely alapos vizsgálatot érdemel, hogy megértsük valódi hatókörét és jelentését.
| Lítium-hidrid | |
 A lítium-hidrid kristályrácsának részlete – kalotta-modell | |
| |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 7580-67-8 |
| PubChem | 62714 |
| ChemSpider | 56460 |
| EINECS-szám | 231-484-3 |
| RTECS szám | OJ6300000 |
| InChIKey | SRTHRWZAMDZJOS-UHFFFAOYSA-N |
| UNII | 68KF447EX3 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | LiH |
| Moláris tömeg | 7,95 g/mol |
| Megjelenés | színtelen vagy szürkés színű szilárd anyag |
| Sűrűség | 0,82 g/cm³,[1] szilárd |
| Olvadáspont | 692 °C[2] |
| Oldhatóság (vízben) | reagál |
| Kristályszerkezet | |
| Kristályszerkezet | fcc (NaCl-típusú) |
| Termokémia | |
| Std. képződési entalpia ΔfH |
−11,39 kJ/g |
| Hőkapacitás, C | 3,51 J/(g·K) |
| Veszélyek | |
| MSDS | ICSC 0813 |
| EU osztályozás | Tűzveszélyes (F), Maró (C)[1] |
| EU Index | nincs listázva |
| NFPA 704 |  2
3
2
|
| R mondatok | R14-R34[1] |
| S mondatok | S16-S26-S27-S36/37/39[1] |
| Öngyulladási hőmérséklet | 200 °C |
| Rokon vegyületek | |
| Azonos anion | nátrium-hidrid kálium-hidrid rubídium-hidrid cézium-hidrid |
| Rokon vegyületek | lítium-borohidrid lítium-alumínium-hidrid |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A lítium-hidrid szervetlen vegyület, képlete LiH. Színtelen, szilárd anyag, bár a kereskedelemben kapható minták szürke színűek. A sószerű, vagyis ionos hidridekre jellemzően olvadáspontja magas, és nem oldódik olyan oldószerben, amellyel nem reagál. Standard fajlagos hőkapacitása 29,73 J/mol·K, hővezetőképessége az összetételtől és nyomástól függően változik (400 K-en legalább 10-től 5 W/m·K-ig), és a hőmérséklettel csökken. 8-nál valamivel kisebb molekulatömegével a legkönnyebb ionvegyület.
Szintézise és reakciói
Fémlítium és hidrogéngáz magas hőmérsékleten végzett reakciójával állítják elő:[3]
- 2 Li + H2 → 2 LiH
Vízzel és más protikus anyagokkal szemben rendkívül reakcióképes:
- LiH + H2O → LiOH + H2
Általában nem hidriddonor redukálószer, leszámítva egyes félfémek hidridjének szintézisét. A szilánt például lítium-hidrid és szilícium-tetraklorid reakciójával állítják elő a Sundermeyer-eljárás szerint:
- 4 LiH + SiCl4 → 4 LiCl + SiH4
A LiH hidrogéntartalma valamennyi hidrid közül a legmagasabb, a NaH-ének háromszorosa. Időnként a hidrogéntárolás megoldása kapcsán felé fordul az érdeklődés, de alkalmazását mindezidáig gátolja a vegyület nagyfokú stabilitása: a H2 eltávolításához ugyanis magas, a 700 °C-os szintézisét jóval meghaladó hőmérséklet szükséges. A LiH-et egyszer kipróbálták egy rakétamodell üzemanyagaként.[4][5]
Felhasználása
Fémhidrid komplexek előállítása
Számos, a szerves kémiai szintézisekben használt reagens – például lítium-alumínium-hidrid (LiAlH4) és lítium-borohidrid (LiBH4) – előállítására felhasználják. Trietilboránnal reagáltatva lítium-trietilborohidrid (LiBHEt3, „Szuperhidrid”) keletkezik.[6]
Magkémia és magfizika
Atomreaktorokban mind hűtőközegként, mind árnyékolásként felhasználják.
Lítium-deuterid
A lítium-6 és a hidrogén-2 (vagyis a deutérium) izotópok felhasználásával létrejött lítium-6-deuterid (képlete 6Li²H vagy 6LiD) a termonukleáris fegyverek magfúziós üzemanyaga. A Teller–Ulam rendszerű robbanófejekben hasadási bomba melegíti fel és nyomja össze a 6LiD töltetet, melyből az erős neutronsugárzás hatására exoterm reakcióban trícium keletkezik. A deutérium és trícium (a hidrogén izotópjai) ezután magfúziós reakcióban hélium-4-gyé alakulnak egy neutron és 17,59 MeV energia felszabadulása közben.
A Castle Bravo fedőnevű kísérleti nukleáris robbantás előtt úgy gondolták, hogy gyors neutronok hatására csak a ritkább lítium-6 izotóp alakul tríciummá, azonban kiderült, hogy a gyakoribb lítium-7 is hasonló átalakulást szenved, noha ez endoterm folyamat. Ennek eredményeként a vártnál háromszor több trícium keletkezett és jóval nagyobb energia szabadult fel.
Veszélyek
Mint fentebb tárgyaltuk, a LiH vízzel robbanásszerűen reagál, melynek során hidrogéngáz és korrozív LiOH keletkezik.
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben a Lithium hydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Hivatkozások
- ↑ a b c d Sigma-Aldrich biztonsági adatlap. (Hozzáférés: 2010. szeptember 21.)
- ↑ Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 86. o. (1999). ISBN 963-18-9144-5
- ↑ Dr. Floyd Beckford: University of Lyon course online (powerpoint) slideshow. . (Hozzáférés: 2008. július 27.) „definitions:Slides 8-10 (Chapter 14)”
- ↑
- ↑
- ↑ Peter Rittmeyer, Ulrich Wietelmann “Hydrides” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a13_199
Külső hivatkozások
