化學(xué)活性很高的堿金屬和堿土金屬中較活潑的Ca、Sr、Ba能與氫在高溫下直接化合,生成離子型氫化物:
2M+H2=2M+H- (M=堿金屬)
M+H2=M2+H2- (M=Ca、Sr、Ba)
氫化鋰約在998K時(shí)形成,氫化鈉和氫化鉀在573~673K時(shí)生成,其余氫化物在723K時(shí)生成,但在常壓下反應(yīng)進(jìn)行緩慢。這些氫化物均為白色晶體,但常因混有痕量金屬而發(fā)灰。由于堿金屬和Ca、Sr、Ba和氫的電負(fù)性相差較大,氫從金屬原子的外層電子中奪得1個(gè)電子形成陰離子H-,這些氫化物都是離子晶體,故稱為離子型氫化物,又稱為鹽型氫化物。電解熔融的鹽型氫化物,在陽極上放出氫氣,證明在這類氫化物中的氫是帶負(fù)電的組分。堿金屬氫化物中的H-離子的半徑介于堿金屬氟化物中的F-離子和氯化物中的Cl-離子之間,因此,堿金屬氫化物的某些性質(zhì)類似于相應(yīng)的堿金屬鹵化物。
堿金屬氫化物中以LiH最穩(wěn)定。加熱到熔點(diǎn)(961K)也不分解。其它堿金屬氫化物穩(wěn)定性較差,加熱還不到熔點(diǎn),就分解成金屬和氫。
所有堿金屬氫化物都是強(qiáng)還原劑。固態(tài)NaH在673K時(shí)能將TiCl4還原為金屬鈦:
TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H2
LiH和CaH2等在有機(jī)合成中常作為還原劑。在水溶液中H2/H-電對的E°=-2.25V,可見H-是最強(qiáng)的還原劑之一,它們遇到含有H+的物質(zhì),如水,就迅速反應(yīng)而放出氫:
LiH+H2O=LiOH+H2↑
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
由于氫化鈣與水反應(yīng)而能放出大量的氫氣,所以常用它作為野外產(chǎn)生氫氣的材料。
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