Struktura wodorku magnezu, właściwości i zastosowania

On Wodorek magnezu (MGH₂ wzoru cząsteczkowego) jest to związek chemiczny o zawartości masy wodoru 7.66%i znalezione w naturze jako białe krystaliczne ciało stałe. Jest stosowany głównie do przygotowania innych substancji chemicznych, chociaż był również badany jako średni potencjał magazynowania wodoru.

Należy do rodziny hydrorów soli fizjologicznej (lub jonowych), które określone przez negatywnie obciążone jon. Uwzględniono te wodorki utworzone z metali alkalicznych i przerażających metali alkalicznych, ale w przypadku magnezu (i berylu) mają kowalencyjne związki, oprócz tych jonowych, które charakteryzują tę rodzinę hydrosu.

Model komórek wodorkowych jednolitych, MGH2.

[TOC]

Przygotowanie i formuła

Wodork magnezu powstaje poprzez bezpośrednie uwodornienie metalowego magnezu (MG) w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury (200 atmosfer, 500 ° C) z katalizatorem MGI₂. Twoja reakcja jest równoważna:

Mg+H₂→ Mgh₂

Produkcja MGH została również zbadana₂ W niższych temperaturach przy użyciu nanokrystalicznego magnezu wytwarzanego w młynach kulowych.

Istnieją również inne metody przygotowania, ale reprezentują one bardziej złożone reakcje chemiczne (uwodornienie magnezu-antracenu; reakcja między dietylamagnesium z wodorkiem litowo-aluminiowym; i jako produkt kompleksu MGH kompleksu MGH MGH₂).

Struktura chemiczna

Krystaliczna struktura wodorku magnezu

Ten atom ma strukturę Rutilo w temperaturze pokojowej, z tetragonalną strukturą krystaliczną. Ma co najmniej cztery różne postacie w warunkach wysokiego ciśnienia i zaobserwowano nieskórną strukturę z niedoborami wodoru; Ten ostatni jest prezentowany tylko w bardzo niewielkich ilościach cząstek podczas formowania.

Jak wspomniano powyżej, linki istniejące w strukturze Rutilo mają częściowo kowalencyjne właściwości zamiast być czysto jonowym, takie jak inne hydros soli fizjologicznej.

To powoduje, że atom magnezu ma kulistą, całkowicie zjonizowaną formę, ale że jego jon wodordu jest wydłużoną strukturą.

Właściwości wodorku magnezu

Właściwości fizyczne

• Wygląd: białe kryształy.
• Masa molowa: 26.3209 g/mol
• Gęstość: 1.45 g/cm³
• Punkt fuzji: 285 ° C jest rozkładany
• Rozpuszczalność: w wodzie załamuje się.

Może ci służyć: naturalne pierwiastki chemiczne

Ten związek chemiczny ma masę cząsteczkową 26.321 g/mol, gęstość 1.45 g/cm³ i ma punkt fuzji 327 ° C.

Właściwości chemiczne

• Prekursor produkcji innych chemikaliów.
• Magazynowanie wodoru, jako możliwe źródło energii.
• Czynnik reduktora w syntezie organicznej.

Ważne jest, aby wskazać, że ten związek nie może zostać doprowadzony do stanu płynnego, a po zabraniu lub jego temperaturze topnienia lub wprowadzeniu w wodzie rozkłada się. Ten wodorek jest nierozpuszczalny w eterze.

Jest to wysoce reaktywna i wyjątkowo łatwopalna substancja, a także piroforyczna, to znaczy można ją zapalić spontanicznie w powietrzu. Te trzy warunki reprezentują zagrożenia bezpieczeństwa, które zostaną wymienione w ostatniej sekcji tego artykułu. 

Używa/aplikacje

Magazynowanie wodoru

Wodorek magnezu łatwo reaguje z wodą, tworząc gaz wodorowy, poprzez następującą reakcję chemiczną:

Mgh₂+2h₂O → 2H₂+Mg (OH)₂

Ponadto substancja ta rozkłada się w temperaturze 287 ° C i ciśnienia 1 baru, w następujący sposób:

Mgh₂→ Mg+H₂

Dlatego zaproponowano zastosowanie wodorku magnezu jako środków magazynowych do jego użycia i transportu.

Uwodornienie i odwodornienie ilości metalicznego magnezu jest podniesione jako sposób transportu.

Reakcje uwodornienia i odwodorniania

Chociaż temperatura rozkładu wodorku magnezu stanowi ograniczenie do zastosowania, podniesiono metody w celu poprawy kinetyki reakcji uwodornienia i odwodnienia. Jednym z nich jest zmniejszenie wielkości cząstki magnezu przy użyciu młynów kulowych. 

Może ci służyć: system niejednorodny

Błoto

Ponadto podniesiono system, który wytwarza wodorek magnezu w kształcie błota (łatwiejszy do opanowania i na pewno w pyle lub innych cząstkach stałych), który byłby reakcji z wodą w celu uzyskania pożądanego wodoru.

Szacuje się, że wcześniej mianowane błoto powstanie przez drobno mielone wodorek, chronione warstwą ochronną oleju i zawieszone w środkach rozpraszających, aby zapewnić, że utrzymuje swoją spójność bez utraty materiału, i że nie wchłania wilgoci środowiska środowiska.

To błoto ma tę zaletę, że można go pompować przez każdy wspólny olej napędowy, benzynowy lub pompę wodną, ​​tworząc tę ​​propozycję ekonomiczną oprócz wydajności.

Ogniwa paliwowe

Wodork magnezu można wdrożyć w produkcji zaawansowanych ogniw paliwowych, a także do tworzenia akumulatorów i magazynowania energii. 

Transport i energia

W ciągu ostatnich dziesięcioleci zużycie wodoru uznano za źródło energii. Wdrożenie wodoru jako paliwa wymaga znalezienia bezpiecznych i odwracalnych układów magazynowych oraz o wysokich zdolnościach objętościowych (ilość wodoru na jednostkę objętości) i grawimetrycznej (ilość wodoru na jednostkę masy).

Alkilowanie

Alco₃R) związków organicznych w podłożu podstawowym, gdzie występuje grupy -OH w niskich stężeniach i temperaturach wyższych niż temperatura topnienia wodorku.

W tym przypadku hydrogeny obecne w wodorku magnezu (MGH₂), Łączą grupy -OH tworzące wodę. Wolny magnez może otrzymać halogen, który często towarzyszy cząsteczce alliquilowej, która ma zjednoczyć łańcuch węglowodorów.

Ryzyko

Reakcja wody

Jak już wspomniano, wodorek magnezu jest substancją, która bardzo łatwo i gwałtownie reaguje z wodą, co stanowi zdolność do wykorzystania w głównych stężeniach.

Może ci służyć: sole podstawowe: formuła, właściwości, nomenklatura, przykłady

Dzieje się tak, ponieważ jego egzotermiczna reakcja wytwarza wystarczające ciepło do zapłonu gazu wodorowego uwalnianego w reakcji rozkładu, co prowadzi do dość niebezpiecznej reakcji łańcuchowej.

Jest piroforyczny

Wodoom magnezowy jest również piroforyczny, co oznacza, że ​​może on spontanicznie włączać płomienie w obecności wilgotnego powietrza i tworzyć tlenek magnezu i wody.

Jego wdychanie w stanie stałym lub kontakt z oparami nie jest zalecane: substancja w stanie naturalnym i produkty rozkładowe mogą powodować poważne obrażenia, a nawet śmierć.

Może generować korozyjne roztwory w kontakcie z wodą i jego zanieczyszczeniem. Kontakt skóry i oczu nie jest zalecany, a także generuje podrażnienie w błonach śluzowych.

Nie wykazano, że wodorek magnezu może generować przewlekłe skutki zdrowotne, takie jak rak, wady reprodukcyjne lub inne konsekwencje fizyczne lub umysłowe, ale stosowanie urządzeń ochronnych podczas manipulowania jest zalecane (szczególnie respiratory lub maski, przez jego znak drobny)).

Podczas pracy z tą substancją należy zachować wilgoć powietrza na niskich poziomach, wyłącz wszystkie źródła zapłonu i przetransportować go w perkusji lub innych pojemnikach.

Zawsze powinieneś unikać pracy z dużymi stężeniami tej substancji, gdy można jej uniknąć, ponieważ możliwość wybuchu znacznie maleje.

W przypadku przedstawienia wycieku wodorku magnezu, obszar roboczy musi zostać wyizolowany, a kurz z narzędziem próżniowym musi być izolowane. Nigdy nie powinieneś używać metody Suche zamiatania; zwiększa możliwości pewnej reakcji z wodorkiem. 

Bibliografia

1. Zumdahl, s. S. (1998). Britannica Encyclopedia. Zaczerpnięte z Britannica.com.
2. Pubchem. (2005). Baza danych PubChem Open Chemistry. Zaczerpnięte z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
3. Bezpieczny wodór, L. (2006). Kongres zielonego samochodu. Zaczerpnięte z Greencarcresres.com.
4. Chemikalia, c. (N.D.). Cameo Chemicals. Zaczerpnięte z Cameochemicals.Noaa.Gov.
5. Usługi, n. J. (1987). Departament Zdrowia i Seniorów w New Jersey. Zaczerpnięte z NJ.Gov.