§ 29.1. Водородные соединения неметаллов и металлов
Водородные соединения металлов
Водородные соединения щелочных и щёлочноземельных металлов можно получить прямым соединением простых веществ, например:
Н2 + 2Li = 2LiH,
Н2 + Вa = ВaH2.
Для этого водород под давлением пропускают над разогретым до 200−600 °С металлом.
Наиболее распространённые соединения водорода с неметаллами, а также металлами IA- и IIA-групп представлены на рисунке 67.1.
Водородные соединения металлов IA- и IIA-групп (s-элементов, кроме бериллия) — ионные гидриды. Это белые кристаллические вещества с достаточно высокими температурами кипения, их расплавы электропроводны.
Важнейшим свойством гидридов металлов является их взаимодействие с водой и кислотами с образованием водорода:
LiH + Н2О = LiOH + H2↑;
СаН2 + 2НСl = CaCl2 + 2H2↑.
Ионные гидриды — это вещества, при нагревании разлагающиеся на металл и водород без плавления: 2NaH = 2Na + H2.
Исключение составляют LiH и CaH2, которые плавятся без разложения, но при дальнейшем нагревании всё же разлагаются.
Ионные гидриды металлов обладают восстановительными свойствами:
NaH + C2H5OH = C2H5ONa + H2.
Благодаря восстановительным свойствам ионные гидриды используют для получения металлов из их оксидов или галогенидов, удаления окалины с поверхности тугоплавких металлов. Гидриды — источники водорода и поэтому перспективны как компонент ракетного топлива.
При взаимодействии ионных гидридов с гидридами алюминия или бора образуются комплексные гидриды. Из них наибольшее значение имеют борогидрид натрия Na[BH4] и алюмогидрид лития Li[AlH4] как сильные восстановители:
2RCHO + 2Li[BH4] + 2H2O = 2RCH2OH + 2LiOH + B2H6↑ (восстановление альдегидов);
2Ni2+ + + 4OH− → 2Ni +
+ 2H2↑ (восстановление ионов металлов в процессах получения металлических покрытий и порошков).