氢化物
化学活性很高的碱金属和碱土金属中较活泼的 Ca、Sr、Ba 能与氢在高温下直接化合,生成离子型氢化物:
2M+H2→2M+H-(M=碱金属) M+H2→M2+H2-(M=Ca、Sr、Ba)
这些氢化物均为白色晶体,但常因混有痕量金属而发灰。由于碱金属 Ca、Sr、Ba 与氢的电负性相差较大,氢从金属原子的外层电子中夺取 1 个电子形成阴离子 H-,形成离子晶体,为离子型氢化物,又称盐型氢化物。碱金属氢化物中的 H-离子的半径介于碱金属氟化物中的 F-离子和氯化物中的 Cl-离子之间,因此,碱金属氢化物的某些性质类似于相应的碱金属卤化物。
碱金属氢化物中以 LiH 最稳定。加热到熔点(961K)也不分解。其它碱金属氢化物的稳定性较差。LiH 能与 AlCl3 反应生成 LiAlH4(氢配合物)。
4LiH+AlCl 3 乙醚→ LiAlH4 +3LiCl
所有碱金属氢化物(包括 LiAlH4 等)都是强还原剂。固态 NaH 在 673K 时能将 TiCl4 还原为金属钛:
TiCl4+4NaH→Ti+4NaCl+2H2
LiH、CaH2 和 LiAlH4 等在有机合成中常用作还原剂。在水溶液中
1 H / H -电对的ϕφ
= -2.25V,可见H- 是最强的还原剂之一,它们遇到含有
2 2
H+的物质,如水,就迅速反应而放出氢:
LiH+H2O→LiOH+H2↑ CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑
由于 CaH2 和水反应能放出大量的氢气,所以常用它作为野外产生氢气的材料。