Гидрид лития с водой уравнение

Гидрид лития LiH — неорганическое бинарное соединение щелочного металла лития и водорода, белого цвета, легкий, плавится без разложения, разлагается при дальнейшем нагревании.

Относительная молекулярная масса = 7, 95; относительная плотность для тв. и ж. состояния = 0, 82; t_пл = 680◦ C

Видео:Литий с водойСкачать

Способ получения

Гидрид лития получают реакцией взаимодействия лития и водорода:

2Li + H₂ = 2LiH

Видео:Реакция большого количества натрия с водой.Скачать

Химические свойства

Гидрид лития белый, легкий, плавится без разложения, разлагается при дальнейшем нагревании.

1. Гидрид лития — сильный восстановитель. Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами:

1.1. При взаимодействии с кислородом гидрид лития образует гидроксид лития:

2LiH + O₂ = 2LiOH

1.2. Гидрид лития взаимодействует с хлором , образуя хлорид лития и хлороводород:

LiH + Cl₂ = LiCl + HCl

1.3. Гидрид лития реагирует с серой с образованием сульфида лития и сероводорода:

2LiH + 2S = Li₂S + H₂S

1.4. При взаимодействии гидрида лития и азота образуется нитрид лития и аммиак:

1.5. Взаимодействуя с углеродом (графитом) гидрид лития образует ацетиленид лития и ацетилен:

2. Гидрид лития взаимодействует со сложными веществами :

2.1. При взаимодействии с водой гидрид лития образует гидроксид лития и газ водород:

LiH + H₂O = LiOH + H₂↑

2.2. С хлороводородной кислотой гидрид лития реагирует при комнатной температуре с образованием хлорида лития и водорода:

LiH + HCl_(разб.)= LiCl + H₂↑

2.3. Гидрид лития может реагировать с такими оксидами , как:

2.3.1. Оксидом серы IV , образуя сульфат лития и хлороводород:

2.3.2. Оксидом кремния , с образованием силиката лития, кремния и водорода:

2.4. Гидрид лития реагирует с аммиаком с образованием нитрида лития и водорода:

Видео:Гидрид лития и гидрид лития-алюминия(ЛАГ) и их воспламенениеСкачать

Гидрид лития: строение, свойства, получение, применение.

Гидрид лития: строение, свойства, получение, применение. — Наука

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Содержание:

В гидрид лития это кристаллическое неорганическое твердое вещество, химическая формула которого — LiH. Это самая легкая неорганическая соль, ее молекулярная масса всего 8 г / моль. Он образован объединением иона лития Li + и гидрид-ион H – . Оба связаны ионной связью.

LiH имеет высокую температуру плавления. Легко реагирует с водой, в результате реакции образуется газообразный водород. Его можно получить реакцией между расплавленным металлическим литием и газообразным водородом. Он широко используется в химических реакциях для получения других гидридов.

LiH использовался для защиты от опасного излучения, такого как излучение ядерных реакторов, то есть от излучения АЛЬФА, БЕТА, ГАММА, протонов, рентгеновских лучей и нейтронов.

Он также был предложен для защиты материалов в космических ракетах с ядерными тепловыми двигателями. Проводятся исследования даже для защиты человека от космического излучения во время будущих путешествий на планету Марс.

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Состав

В гидриде лития водород имеет отрицательный заряд H – , так как он вычитал электрон из металла, который находится в форме иона Li + .

Электронная конфигурация катиона Li + это: [He] 1s 2 что очень стабильно. И электронная структура гидрид-аниона H – составляет: 1 с 2 , который также очень стабилен.

Катион и анион соединены электростатическими силами.

Кристалл гидрида лития имеет ту же структуру, что и хлорид натрия NaCl, то есть кубическую кристаллическую структуру.

Видео:Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.Скачать

Номенклатура

Видео:Литий. Как добывается, где применяется и когда закончитсяСкачать

Свойства

Видео:Реакция лития, натрия и калия с водойСкачать

Физическое состояние

Белое или бесцветное кристаллическое твердое вещество. Коммерческий LiH может иметь сине-серый цвет из-за присутствия небольшого количества металлического лития.

Видео:ЛИТИЙ из СПИРТА и ЖИЖЫСкачать

Молекулярный вес

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Температура плавления

Видео:ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

Точка кипения

Разлагается при 850ºC.

Видео:Литий (Lithium). Щёлочный металл, который можно держать в руке.Скачать

температура самовоспламенения

Видео:ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

Плотность

Видео:Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Растворимость

Реагирует с водой. Не растворяется в эфирах и углеводородах.

Видео:Причины возгорания литиевых элементов и основные правила эксплуатации Li ionСкачать

Другие свойства

Гидрид лития намного более устойчив, чем гидриды других щелочных металлов, и его можно плавить без разложения.

На него не действует кислород, если он нагревается до температуры ниже красного. На него также не влияет хлор Cl.₂ и соляная кислота HCl.

Контакт LiH с теплом и влажностью вызывает экзотермическую реакцию (выделяет тепло) и выделение водорода H₂ и гидроксид лития LiOH.

Он может образовывать мелкую пыль, которая может взорваться при контакте с пламенем, теплом или окисляющими материалами. Он не должен контактировать с закисью азота или жидким кислородом, так как может взорваться или воспламениться.

Он темнеет на свету.

Видео:Урок 132. Основные понятия гидродинамики. Уравнение непрерывностиСкачать

Получение

Гидрид лития был получен в лаборатории путем реакции между расплавленным металлическим литием и газообразным водородом при температуре 973 K (700 ºC).

2 Li + H₂ → 2 LiH

Хорошие результаты получаются, когда открытая поверхность расплавленного лития увеличивается и когда время осаждения LiH уменьшается. Это экзотермическая реакция.

Видео:Взаимодействие калия и натрия с водойСкачать

Использование в качестве защитного экрана от опасного излучения

LiH обладает рядом характеристик, которые делают его привлекательным для использования в качестве защиты человека в ядерных реакторах и космических системах. Вот некоторые из этих характеристик:

— Он имеет высокое содержание водорода (12,68% по весу H) и большое количество атомов водорода в единице объема (5,85 x 10 22 H атомов / см 3 ).

— Его высокая температура плавления позволяет использовать его в условиях высоких температур без плавления.

— Он имеет низкое давление диссоциации (

20 торр при температуре плавления), что позволяет плавить и замораживать материал без разложения при низком давлении водорода.

— Имеет небольшую плотность, что делает его привлекательным для использования в космических системах.

— Однако его недостатками являются низкая теплопроводность и плохие механические свойства. Но это не уменьшило его применимости.

— Детали из LiH, которые служат в качестве экранов, изготавливаются путем горячего или холодного прессования, а также путем плавления и заливки в формы. Хотя последняя форма предпочтительнее.

— При комнатной температуре детали защищены от воды и водяного пара, а при высоких температурах — небольшим избыточным давлением водорода в герметичной емкости.

Видео:Урок 133. Закон Бернулли. Уравнение БернуллиСкачать

— В ядерных реакторах

В ядерных реакторах бывает два типа излучения:

Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать

Прямое ионизирующее излучение

Это высокоэнергетические частицы, несущие электрический заряд, такие как альфа (α) и бета (β) частицы и протоны. Этот тип излучения очень сильно взаимодействует с материалами экранов, вызывая ионизацию за счет взаимодействия с электронами атомов материалов, через которые они проходят.

Видео:Уравнение Бернулли гидравликаСкачать

Непрямое ионизирующее излучение

Это нейтроны, гамма-лучи (γ) и рентгеновские лучи, которые проникают внутрь и требуют массивной защиты, поскольку они связаны с испусканием вторичных заряженных частиц, которые и вызывают ионизацию.

Согласно некоторым источникам, LiH эффективен для защиты материалов и людей от этих типов излучения.

— В космических системах ядерных тепловых двигателей

LiH недавно был выбран в качестве потенциальной защиты от ядерного излучения и замедлителя для ядерных тепловых двигательных установок космических кораблей очень дальнего плавания.

Его низкая плотность и высокое содержание водорода позволяет эффективно уменьшить массу и объем ядерного реактора.

— В защите от космического излучения

Воздействие космической радиации представляет собой наиболее значительный риск для здоровья человека в будущих межпланетных исследовательских миссиях.

В глубоком космосе космонавты будут подвергаться воздействию полного спектра галактических космических лучей (ионы высокой энергии) и событий выброса солнечных частиц (протонов).

Опасность радиационного облучения усугубляется продолжительностью миссий. Кроме того, необходимо учитывать защиту мест, в которых будут обитать исследователи.

В этом ключе исследование, проведенное в 2018 году, показало, что среди протестированных материалов LiH обеспечивает наибольшее снижение излучения на грамм на см. 2 , таким образом, являясь одним из лучших кандидатов для защиты от космического излучения. Однако эти исследования необходимо углубить.

Использование в качестве безопасной среды для хранения и транспортировки водорода

Получение энергии из H₂ Это то, что изучается несколько десятков лет и уже нашло применение для замены ископаемого топлива в транспортных средствах.

H₂ может использоваться в топливных элементах и ​​способствовать сокращению производства CO₂ и нет_Икс, что позволяет избежать парникового эффекта и загрязнения окружающей среды. Однако эффективная система для хранения и транспортировки H еще не найдена.₂ безопасный, легкий, компактный или небольшой размер, быстрое хранение и бесплатный H₂ одинаково быстро.

Гидрид лития LiH является одним из гидридов щелочных металлов, который имеет самую высокую емкость для хранения H₂ (12,7% по массе H). Выпуск H₂ гидролизом по следующей реакции:

LiH поставляет 0,254 кг водорода на каждый кг LiH. Кроме того, он имеет высокую емкость хранения на единицу объема, что означает, что он легкий и компактный носитель для хранения H₂.

Кроме того, LiH образуется легче, чем гидриды других щелочных металлов, и он химически стабилен при температуре и давлении окружающей среды. LiH может быть отправлен от производителя или поставщика пользователю. Затем при гидролизе LiH образуется H₂ и этим безопасно пользоваться.

Образованный гидроксид лития LiOH может быть возвращен поставщику, который регенерирует литий электролизом, а затем снова производит LiH.

LiH также был успешно изучен для использования в сочетании с борированным гидразином для той же цели.

Использование в химических реакциях

LiH позволяет синтезировать сложные гидриды.

Он служит, например, для получения триэтилборгидрида лития, который является мощным нуклеофилом в реакциях замещения органических галогенидов.

Ссылки

1. Сато, Ю., Такеда, О. (2013). Система хранения и транспортировки водорода через гидрид лития с использованием технологии расплавленных солей. В химии расплавленных солей. Глава 22, страницы 451-470. Восстановлено с sciencedirect.com.
2. НАС. Национальная медицинская библиотека. (2019). Литий гидрид. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Ван, Л. и др. (2019). Исследование влияния ядерно-теплового эффекта гидрида лития на реактивность ядерного реактора со слоем частиц. Анналы ядерной энергетики 128 (2019) 24-32. Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертый выпуск. Джон Вили и сыновья.
5. Giraudo, M. et al. (2018). Испытания на ускорителях эффективности защиты различных материалов и многослойных материалов с использованием легких и тяжелых ионов высоких энергий. Radiation Research 190; 526-537 (2018). Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
6. Уэлч, Ф. (1974). Гидрид лития: материал, защищающий космическую эру. Nuclear Engineering and Design 26, 3, февраль 1974 г., страницы 444-460. Восстановлено с sciencedirect.com.
7. Симнад, М.Т. (2001). Ядерные реакторы: защитные материалы. В энциклопедии материалов: наука и техника (второе издание). Страницы 6377-6384. Восстановлено с sciencedirect.com.
8. Hügle, T. et al. (2009). Гидразинборан: многообещающий материал для хранения водорода. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7444-7446. Восстановлено с pubs.acs.org.

5 самых популярных легенд и мифов о Такне

Территориальное планирование: из чего оно состоит, функции и виды

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.