Struktura borodku sodu (NABH4), właściwości, zastosowania

On Bor sodu Jest to nieorganiczna substancja stała, której wzorem chemicznym jest NABH₄. Można go uznać za reprezentatywne dla alkalicznych borohydruros i jest najczęstszym z nich. Jest to krystaliczna biała stała.

Po kontakcie z wodą Nabh₄ może generować ciepło i wodór h₂ które jest paliwem, więc należy je zachować ostrożnie. Dla łatwości, z jaką może generować jony wodorku h^-, Bor sodu jest umiarkowanie redukującym związkiem, więc jest szeroko stosowany w reakcjach chemicznych w tym celu.

Borohend sodu, NABH₄, solidny. Ondřej Mang [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Jego właściwość redukująca jest również stosowana w branży papierowej, ponieważ pozwala poprawić charakterystykę jasności i stabilności miazgi i papieru podczas działania przeciwko utlenianiu celulozy, głównego składnika papieru.

Ponieważ w obecności wody może łatwo tworzyć wodór, zbadano również możliwość wykorzystania go jako odwracalnego źródła wodoru w ogniwach paliwowych.

Ma inne zastosowania oparte na jego redukującej własności, na przykład w branży farmaceutycznej.

[TOC]

Struktura

Bor sodu jest związkiem jonowym. Powstaje przez anion borohydru [BH₄]^- wraz z kationą sodu⁺.

Anion [bh₄]^- Jest czworościenny.

Struktura borodku sodu. Kemikungen [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Jego struktura Lewisa jest następująca:

Struktura elektroniczna Nabh Lewis₄. Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

-Bor sodu

-Tetrahydroan sodu

-Sodu tetrahydrurorat

Właściwości fizyczne

Stan fizyczny

Krystaliczna biała stała.

Waga molekularna

37,84 g/mol

Temperatura samo -kierunkowego

∼ 220 ºC

temperatura rozkładu

> 250 ° C

Gęstość

1074 g/cm³ w 20 ° C

Może ci służyć: Grignard Reagent: przygotowanie, aplikacje, przykłady

Rozpuszczalność

Nabh₄ Jest dość rozpuszczalny w wodzie (55 g/100 ml w 25 ° C), gdzie częściowo hydrolizy. Jest rozpuszczalny w tetrahydrofurano (THF) i jest nierozpuszczalny w eterze dietedowym.

Właściwości chemiczne

Bor sodu rozpuszcza się w wodzie, gdzie cierpi początkowy rozkład lub hydrolizę, która czyni roztwór podstawowy, co zapobiega późniejszej hydrolizy.

[Bh₄]^- + H₂O → B (OH)₃ + H₂↑ + OH^-

Wyjaśniono to, ponieważ [bh₄]^- Współpracuj z h⁺ Wody, gdzie h⁺ Weź wodorość hnionu^- Do utworzenia h₂. Można powiedzieć, że BH₃ konkuruje z h⁺ Dla wodorku h^-.

W kwaśnej hydrolizy pożywki jest kompletna ze względu na obfitość jonów H⁺.

Nabh₄ Jest stabilny w suchym powietrzu. To nie jest niestabilne.

Ze względu na zawartość jonów wodorkowych bor sodu jest związkiem redukującym. Pozwala na zmniejszenie grupy karbonylowej C = O A C-OH, czyli związki karbonylowe do alkoholi.

Nabh₄ Sam nie zmniejsza podwójnych wiązań c = c, nawet koniugaty z grupami karbonylowymi -C = c -C (= O)-.

Jednak w kontakcie z kwasami protonowymi (takimi jak HCL) lub kwasami Lewisa (takie jak BCL₃ lub ALCL₃) Powstaje Diborano B₂H₆. A jeśli ta reakcja jest przeprowadzana w obecności związków organicznych z podwójnymi wiązaniami C = C Diborano B₂H₆ Wykonuje ich hydrobacion.

W obecności odpowiednich katalizatorów i określonych warunków Bor sodu może zmniejszyć różne rodzaje grup funkcjonalnych.

Ryzyko

Ciepło reakcji hydrolizy w wodzie jest wystarczające, aby włączyć utworzony w nim wodór. Dlatego ważne jest, aby zachować ostrożność podczas manipulowania.

Nabh₄ Jest łatwo włączony i łatwo spalany.

Uzyskanie

Typowa reakcja przygotowania NABH₄ Odbywa się przez wodorek sodu nah i b (och₃)₃ w temperaturze około 250 ° C:

Może ci służyć: elektroliza wody

4 nah + b (och₃)₃ → Nabh₄ + 3 Naoch₃

Aplikacje

W reakcjach chemicznych redukcji

Za bycie źródłem Hones H^-, Nabh₄ Jest to związek redukujący i służy do przygotowania innych związków chemicznych. Aby to zrobić, jest stosowany w apratotycznych rozpuszczalnikach polarnych, to znaczy bez protonów H⁺, takie jak dimetylosulfotlenek, heksametylofosfal i dimetylooformamid.

Jest stosowany jako środek redukujący zarówno w reakcjach chemii organicznych, jak i nieorganicznych.

Pozwala na zmniejszenie aldehydos do pierwotnych alkoholi i ketonów do wtórnych alkoholi.

Zmniejsza również halogendy alkilowe do węglowodorów, takich jak jododan do dziekana.

Jeśli działa sam, podczas wykonywania redukcji nie wpływa na inne grupy funkcjonalne, takie jak ester, kwas karboksylowy, nitryl i sulfon.

Jego właściwość nie zmniejszania podwójnych wiązań C = C, nawet koniugaty z grupami karbonylowymi -C = C-C (= O)-, pozwala przygotować nienasycone alkohole -C = C-ch₂-Oh.

W celu zmniejszenia związków aromatycznych Nitrados do odpowiednich anilinek wymaga obecności katalizatorów, takich jak chlorek kobaltu lub cyny. Zmniejsz disiarczki do tolijów.

W obecności odpowiednich warunków i katalizatorów pozwala na zmniejszenie kwasów karboksylowych, estrów, pośród azotów, iminy, epoksydów, a nawet podwójnych i potrójnych wiązań.

W h₂ W ogniwach paliwowych

Nabh₄ Można go zamienić w ogniwo paliwowe.

Nabh₄ W obecności alkalicznego roztworu KOH lub NaOH jest on hydrolizowany i wytwarza wodór H₂ które mogą być stosowane jako paliwo w polimerowej akumulatorach paliwa elektrolitu.

Został również zbadany jako materiał H do przechowywania H₂ odwracalnie.

Nanocząstki NABH są syntetyzowane₄ i stabilizuj za pomocą środka powierzchniowo czynnego. Po leczeniu NICL₂ Powstaje warstwa ochronna lub powłoka, która reguluje uwalnianie H₂ całkowicie odwracalnie.

Może ci służyć: azotan srebra (AGNO3): Struktura, właściwości, zastosowania, toksyczność

Ten nowy materiał nanometryczny pozwoliłby na użycie h₂ jako produkowane czyste i odnawialne paliwo.

Pojazd, który pracuje z wodorowym ogniwem paliwowym. Dr. Artur Braun (Arturbraun) [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

W branży miazgi i papieru

Bor sodu służy do poprawy jasności i innych fizycznych właściwości miazgi i papieru.

Degradacja macierzy celulozowej papieru występuje poprzez złożone procesy obejmujące utlenianie. Grupy hydroksylowe utleniają karbonyl i karboksyl, prowadzi to do przebarwienia papieru i zmniejszenia właściwości fizycznych.

Podczas leczenia miazgi lub papieru NABH₄, Zmniejsza to aldehydo i ketony do grup -OH bez wpływu na kwasowe grupy karboksylowe, poprawiając stabilność i jasność do wartości większych niż inicjały.

Nabh₄ pozwala na poprawę jasności papieru. Autor: Rawpixel. Źródło: Pixabay.

W kilku zastosowaniach

Bor sodu jest stosowany do leczenia ścieków, jako nieprawidłowy środek smaku w przemyśle spożywczym, jako środek powlekania oraz do obróbki powierzchni, w produkcji tytoniu, w skórze farmaceutycznej, tekstylnej i tekstylnej skóry.

Bibliografia

1. Christian, m.L. i Agiey-Zinsou, K.-F. (2012). Strategia rdzeniowej prowadzącej do wysokiej odwracalnej pojemności wodoru dla NABH₄. ACS Nano 2012, 6, 9, 7739-7751. Odzyskane z pubów.ACS.org.
2. Nora de Souza, m.V. i Alves v., T.R. (2006). Ostatnie metodologie za pośrednictwem borohoblodku sodu w redukcji różnych klas związków. App. Organometal. Chem. 2006; 20: 798-810. Pobrano z biblioteki online.Wiley.com.
3. Imamoto, t. (1991). Zmniejszenie. Borowodorek sodowy. W zrozumieniu syntezy organicznej. Odzyskane z naukowym.com.
4. Tang, L.C. (1986) Stabilizacja papieru poprzez obróbkę borno -hodek sodu. W historycznych materiałach tekstylnych i papierowych. Rozdział 24. Strony 427-441. Postęp w chemii, tom 212. Odzyskane z pubów.ACS.org.
5. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
6. Morrison, Robert Thornton; i Boyd, Robert Neilson. 1992. Chemia organiczna. Prentice-Hall. ISBN 81-203-0765-8.
7. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Borowodorek sodowy. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.