Hidruro de calcio
El hidruro de calcio es un compuesto químico con la fórmula CaH2, un hidruro alcalinotérreo. Este polvo gris (blanco si es puro, lo que es poco frecuente) reacciona vigorosamente con el agua liberando gas hidrógeno. El CaH2 se utiliza, por tanto, como agente secante, es decir, como desecante.
CaH2 es un hidruro salino, lo que significa que su estructura es similar a la de la sal. Los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos más pesados que el berilio forman hidruros salinos. Un ejemplo bien conocido es el hidruro de sodio, que cristaliza en la estructura NaCl. Estas especies son insolubles en todos los disolventes con los que no reaccionan. CaH2 cristaliza en la estructura PbCl2 (cotunnita).
Preparación
El hidruro de calcio se prepara a partir de sus elementos mediante la combinación directa de calcio e hidrógeno a una temperatura de 300 a 400 °C.
Usos
Reducción de los óxidos metálicos
CaH2 es un agente reductor para la producción de metal a partir de óxidos metálicos de Ti, V, Nb, Ta y U. Se propone que funcione a través de su descomposición en Ca metálico:
- TiO2 + 2 CaH2 → Ti + 2 CaO + 2 H2
Fuente de hidrógeno
CaH2 se ha utilizado para la producción de hidrógeno. En la década de 1940, estaba disponible bajo el nombre comercial de "Hydrolith" como fuente de hidrógeno:
' El nombre comercial de este compuesto es "hidrolith"; en casos de emergencia, se puede utilizar como fuente portátil de hidrógeno, para llenar las naves aéreas. Es bastante caro para este uso. '
La referencia a "emergencia" probablemente se refiere al uso en tiempos de guerra. Sin embargo, el compuesto se ha utilizado ampliamente durante décadas como un medio seguro y conveniente para inflar globos meteorológicos. Asimismo, se utiliza regularmente en laboratorios para producir pequeñas cantidades de hidrógeno de alta pureza para experimentos. El contenido de humedad del combustible diésel se calcula por el hidrógeno que se desprende tras el tratamiento con CaH2.
Desiccant
La reacción de CaH2 con agua se puede representar de la siguiente manera:
- CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2
Los dos productos de hidrólisis, el H2 gaseoso y el Ca(OH)2, se separan fácilmente del disolvente seco.
El hidruro de calcio es un desecante relativamente suave y, comparado con los tamices moleculares, probablemente ineficiente. Su uso es más seguro que el de agentes más reactivos, como el sodio metálico o la aleación de sodio y potasio. El hidruro de calcio se utiliza ampliamente como desecante para disolventes básicos, como aminas y piridina. También se utiliza para secar alcoholes.
A pesar de su conveniencia, el CaH2 tiene algunas desventajas:
- Es insoluble en todos los solventes con los que no reacciona vigorosamente, en contraste con LiAlH4, por lo tanto la velocidad de su acción de secado puede ser lenta.
- Porque... CaH2 y Ca.2 son casi indistinguibles en apariencia, la calidad de una muestra CaH2 no es evidente visualmente.
Historia
Durante la Batalla del Atlántico, los submarinos alemanes utilizaron hidruro de calcio como señuelo de sonar llamado Bold.
Otros hidratos de calcio
Aunque el término hidruro de calcio casi siempre se refiere a CaH2, se conocen varios hidruros moleculares de calcio. Un ejemplo es (Ca(μ-H)(thf)(nacnac))2.
Véase también
- Monohidrato de calcio
Referencias
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