Hidrur de magnesi

Hidrur de magnesi
Estructura química
Substància química	tipus d'entitat química
Massa molecular	26,000691764 Da
Fórmula química	MgH₂
SMILES canònic	Model 2D [MgH2] i Model 2D [H-].[H-].[Mg+2]
Identificador InChI	Model 3D
Propietat
Entropia molar estàndard	31,1 J/(mol K)

L'hidrur de magnesi és un compost iònic de fórmula ${\ce {MgH2}}$ , constituït per cations magnesi, ${\ce {Mg^2+}}$ , i anions hidrur, ${\ce {H-}}$ .

Característiques

L'hidrur de magnesi és un sòlid cristal·lí en forma de pols blanca. És termodinàmicament estable, descompon prop dels 587 K amb una pressió d'hidrogen de 2,3 bar.^[1] A temperatura ambient l'estructura de la forma ${\ce {\beta-MgH2}}$ , la fase estable, és igual a la del rútil o diòxid de titani, ${\ce {TiO2}}$ . Aquesta estructura té enllaços parcialment covalents i no purament iònics. Existeixen altres fases: ${\ce {\alpha-MgH2}}$ que té l'estructura de l' ${\ce {\alpha-PbO2}}$ i la ${\ce {\gamma-MgH2}}$ . També s'ha caracteritzat un compost no estequiomètric, formulat ${\ce {MgH_{(}2-\delta )}}$ .^[2]

Preparació

Fou descobert el 1912 mentre es realitzava una piròlisi del iodur d'etil magnesi, un reactiu de Grignard. El 1951 es realitzà la primera preparació a partir dels elements que el constitueixen, una hidrogenació directa del magnesi a alta pressió (200 atm) i alta temperatura (500 °C) amb iodur de magnesi, ${\ce {MgI2}}$ , com a catalitzador.^[2]

{\ce {Mg + H2 -> MgH2}}

També s'ha sintetitzat, entre algunes altres formes, per hidrogenació del magnesi-antracè sota condicions lleus:^[3]

{\ce {MgC14H10 + H2 -> MgH2 + C14H10}}

Reaccions

L'hidrur de magnesi reacciona fàcilment amb aigua per formar hidrogen i hidròxid de magnesi:

{\ce {MgH_{2}+2H2O~->~2H2+Mg(OH)2}}

A 300 °C es descompon per produir H₂ a una pressió d'1 bar, l'alta temperatura que es requereix representa una limitació en quan al seu ús com a mitjà d'emmagatzematge d'hidrogen:

{\ce {MgH2 -> Mg + H2}}

Usos

L'hidrur de magnesi té diferents usos, és emprat en la indústria farmacèutica, com a reactor, però sense cap dubte és emprat sobre les altres coses com a emmagatzemador d'hidrogen. Això ha conduït a un interès en millorar la cinètica de la reaccions d'hidrogenació i deshidrogenació.^[4] Això es pot aconseguir per dopatge o per reducció de la mida de partícula mitjançant molta amb boles.^[5]^[6]^[7] També s'està investigant la producció d'una suspensió bombejable de MgH₂, que fa segur manipular i alliberar H₂ per reacció amb l'aigua, convertint Mg(OH)₂ en MgH₂.[1]

Referències

↑ Léon, Aline. Hydrogen Technology: Mobile and Portable Applications (en anglès). Springer Science & Business Media, 2008-07-18. ISBN 9783540699255.
↑ ^2,0 ^2,1 Ropp, Richard C. Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds (en anglès). Newnes, 2012-12-31. ISBN 9780444595539.
↑ Catalytic Synthesis of Magnesium Hydride under Mild Conditions, Bogdanovic B., Liao S-T, Schwickardi M, Sikorsky P., Spliethoff B., Angewandte Chemie International Edition in English, 19,(1980), 10, 818 – 819, doi:10.1002/anie.198008181
↑ J Huot Hydrogen in Metals (2002) in New Trends in Intercalation Compounds for Energy Storage, Christian Julien, J. P. Pereira-Ramos, A. Momchilov, Springer, ISBN 1-4020-0594-6
↑ Sakintuna, B.; F. Lamaridarkrim; M. Hirscher «Metal hydride materials for solid hydrogen storage: A review». International Journal of Hydrogen Energy, 32, 2007, pàg. 1121–1140. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2006.11.022.
↑ Smith, Kyle; Fisher, Timothy; Waghmare, Umesh; Grau-Crespo, Ricardo «Dopant-vacancy binding effects in Li-doped magnesium hydride». Physical Review B, 82, 13, 2010. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.134109. ISSN: 1098-0121.
↑ Liang, G.; Huot, J.; Boily, S.; Van Neste, A.; Schulz, R. «Catalytic effect of transition metals on hydrogen sorption in nanocrystalline ball milled MgH2–Tm (Tm=Ti, V, Mn, Fe and Ni) systems». Journal of Alloys and Compounds, 292, 1-2, 1999, pàg. 247–252. DOI: 10.1016/S0925-8388(99)00442-9. ISSN: 0925-8388.