Propriétés, réactivité et utilisations de l'hydrure de calcium (CAH2)

Il Hydrure de calcium C'est un composé chimique de la formule CAH2, qui en fait un hydrure alcalin terreo. Ce composé chimique a deux liaisons ioniques entre le calcium et les deux ions hydrure, comme le montre la figure 1.

C'est un hydrure salin, ce qui signifie que sa structure est similaire au sel. Sa structure cristalline est la même que celle du chlorure de plomb (minéral des cotunites) comme le montre la figure 2.

Figure 1: Structure de l'hydrure de calcium Figure 2: Structure cristalline de l'hydrure de calcium

Tous les métaux alcalins et alcalins forment des sels hydrure. En chimie, un hydrure est l'anion hydrogène, plus souvent, c'est un composé dans lequel un ou plusieurs centres d'hydrogène ont des propriétés nucléophiles, réducteurs ou de base.

Dans les composés qui sont considérés comme des hydroors, l'atome d'hydrogène est lié à un élément ou un groupe plus électropositif.

Il peut être produit en réagissant du calcium et de l'hydrogène à une température comprise entre 300 ou 400 degrés Celsius. Une autre façon de préparer l'hydrate de calcium est de chauffer le chlorure de calcium avec l'hydrogène et le sodium métallique. La réaction se produit comme suit:

Cacl2 + h2 + 2na → CAH2 + 2NACl

Dans cette réaction, le calcium (CA) et l'hydrogène (H) créent une molécule d'hydrure de calcium tandis que les atomes de sodium avec le chlore créent des molécules de chlorure de sodium (NaCl).

L'hydrure de calcium peut également se produire en réduisant l'oxyde de calcium (CAO) avec du magnésium (mg). La réaction est faite en présence d'hydrogène. Cette réaction produit également de l'oxyde de magnésium (MGO). La formule de cette réaction chimique est présentée ci-dessous:

Cao + Mg + H2 → CAH2 + MgO

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Propriétés physiques et chimiques de l'hydrure de calcium

Hydrure de calcium est un ensemble de cristaux de structure ortorrombus blancs lorsqu'il est pur. Généralement, il est rare de le trouver de cette manière, donc il a généralement un tone gris. Il manque une odeur caractéristique. Son apparence est illustrée à la figure 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Figure 3: Aspect de l'hydrure de calcium

Il a un poids moléculaire de 42.094 g / mol, a un point de fusion de 816 degrés Celsius et une densité de 1.70 g / ml. S'il est dissous dans l'eau, il réagit violemment en produisant de l'hydrogène. Il réagit également avec l'alcool (National Center for Biotechnology Information., S.F.).

Réactivité et dangers

Le calcium Hydrure est un produit chimique stable, bien qu'il soit très réactif à l'eau ou à l'humidité. En contact avec l'eau, il libère des gaz hydrogène inflammables qui peuvent s'enflammer spontanément.

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C'est considéré comme un composé explosif. Lorsqu'il est chauffé dans une réaction avec du tétrahydrofurano, il peut provoquer une explosion. Lorsqu'il est mélangé avec du chlorate, de l'hypochlorite, du bromate, du perchlorate de potassium, il devient sensible à la chaleur, à la friction et devient explosif (calcium hydrure 7789-78-8, 2016).

Lorsque le fluorure d'argent est écrasé avec de l'hydrure de calcium, la pâte devient incandescente. Le fort chauffage de l'hydrure avec du chlore, du brome ou de l'iode entraîne une incandescence.

Mélanges hydrure avec divers bromats, par exemple le barum ou le bromate chloratoire, par exemple le chlorate de baryum et les perclorates tels que le perchlorate de potassium, exploiter lors de l'écrasement. CAH2 réagit à incandescence avec du fluorure d'argent s'il est soumis à la friction.

Ce composé doit être manipulé sous une atmosphère inerte. S'il n'est pas géré correctement, il peut représenter une menace sérieuse pour la santé et la sécurité du personnel de laboratoire, des sauveteurs et des manipulateurs de déchets chimiques (UC Center for Laboratory Safety, 2013).

Extrêmement dangereux en cas de contact avec la peau ou les yeux, car il est irritant. Très dangereux en cas de contact cutané car il peut être corrosif.

Il est également dangereux en cas d'ingestion et d'inhalation. La quantité de lésions tissulaires dépend de la longueur de contact. Le contact visuel peut entraîner des dommages cornéens ou une cécité.

Le contact cutané peut produire une inflammation et des cloques. L'inhalation de poussière produira une irritation des voies gastro-intestinales ou respiratoires, caractérisées par l'ardeur, les éternuements et la toux.

Une surexposition sévère peut causer des dommages pulmonaires, une suffocation, une inconscience et même la mort. L'inflammation de l'œil est caractérisée par des rougeurs, de l'irrigation et des démangeaisons. L'inflammation cutanée se caractérise par des démangeaisons, des pelage, des rougeurs ou, parfois, de la formation d'ampoules.

Une exposition répétée des yeux à un niveau bas peut provoquer une irritation des yeux. Une exposition répétée de la peau peut provoquer une destruction locale de la peau ou une dermatite.

L'inhalation répétée de la poussière peut produire un degré variable d'irritation respiratoire ou de dommages pulmonaires. L'inhalation de poussière répétée ou prolongée peut provoquer une irritation respiratoire chronique (fiche de sécurité Hydrure Calcium Hydrure, 2005).

En cas de contact visuel, ils doivent immédiatement rincer avec beaucoup d'eau pendant au moins 15 minutes, soulevant parfois les paupières supérieures et inférieures.

En cas de contact pour la peau, il doit être rincé immédiatement avec beaucoup d'eau pendant au moins 15 minutes tandis que les vêtements et chaussures contaminés sont enlevés.

Peut vous servir: systèmes de matériaux

En cas d'apport, les vomissements ne doivent pas être induits. Un centre de contrôle d'empoisonnement doit être appelé. Il est conseillé.

En cas d'inhalation, si la respiration est difficile, il est nécessaire de fournir de l'oxygène. Vous ne devez pas donner de bouche à la bouche si la victime ingérait ou inhalait la substance.

La respiration artificielle doit être induite à l'aide d'un masque de poche équipé d'une vanne unidirectionnelle ou d'un autre appareil respiratoire adéquat. Dans tous les cas, les soins médicaux doivent être obtenus immédiatement.

Gestion et stockage

Le composé doit être maintenu dans un bol sec à l'écart du feu. Il doit être tenu à l'écart des sources d'allumage. La poussière n'est pas respirée. L'eau ne doit pas être ajoutée à ce produit

En cas de ventilation insuffisante, utilisez un équipement respiratoire adéquat comme masque filtrant. En cas d'exposition, des soins médicaux doivent être recherchés et montrer autant que possible l'étiquette. Eviter le contact avec la peau et les yeux.

Les matériaux inflammables, en général, doivent être stockés dans un placard ou un stockage de sécurité séparé. Maintenir le conteneur hermétiquement fermé.

Rester dans un endroit frais et bien ventilé. Tous les équipements contenant du matériau pour éviter les étincelles électriques doivent être mis à la terre. Le récipient doit être maintenu au sec et dans un endroit frais.

C'est un matériau non flosmable. Cependant, les pompiers doivent utiliser un équipement approprié tout en éteignant un incendie autour de ce composé chimique.

Il n'est jamais conseillé d'utiliser de l'eau pour éteindre un feu autour de l'hydrure de calcium. Le sable sec peut être utilisé, ainsi que des composés tels que le chlorure de sodium et le carbonate de sodium à cet effet.

Pour éliminer les déchets d'hydrure de calcium, il doit être décomposé en ajoutant 25 ml de méthanol pour chaque gramme d'hydrure sous une atmosphère d'azote tout en remuant.

Une fois la réaction terminée, le même volume d'eau est ajouté au composé aqueux de la méthode du calcium et jeté dans le drain avec beaucoup d'eau (National Research Council, 1995).

Utilisations et applications

Agent dessicants

L'hydrure de potassium est un dessicant relativement doux. Pour cette raison, l'utilisation de ce composé en tant que dessicant est plus sûre par rapport aux agents plus réactifs, tels que le sodium-potassium et les alliages de sodium. Réagir avec l'eau comme suit:

CAH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Les produits d'hydrolyse de cette réaction, de l'hydrogène (gaz) et du Ca (OH) 2 (un mélange aqueux), peuvent être séparés du solvant chimique après un processus de filtration, de distillation ou de décantation.

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Ce composé chimique est un dessiccant efficace pour de nombreux solvants de base tels que les amines et la pyridine. Parfois, il est utilisé pour pré-sécher des solvants avant d'utiliser des dessiccants plus réactifs.

Production d'hydrogène

Dans les années 40, ce composé était disponible comme source d'hydrogène sous le nom commercial de "l'hydrolithe".

Il est utilisé comme source d'hydrogène depuis longtemps. Il est toujours utilisé pour produire de l'hydrogène pur dans les laboratoires pour diverses expériences, batteries de carburant avancées et applications de batterie (éléments américains, S.F.).

Le composé est largement utilisé depuis des décennies comme moyen sûr et pratique pour gonfler les ballons météorologiques.

De même, il est utilisé régulièrement dans les laboratoires pour produire de petites quantités d'hydrogène très pur pour les expériences. La teneur en humidité du carburant diesel est calculée par l'hydrogène développé après le traitement CAH2.

Agent réducteur

Lorsqu'il est chauffé entre 600 et 1000 degrés Celsius, l'oxyde de zirconium, le niobium, l'uranium, le chrome, le titane, le vanadium et le tantal peuvent être réduits pour préparer la poussière de ces métaux, de sorte que l'hydrure de calcium peut être utilisé en métallurgie de la poussière.

La réaction suivante illustre la façon dont l'hydrure de calcium agit comme un agent réducteur:

Oncle + 2CAH2 → Cao + H2 + Ti

Désavantage dans l'utilisation de l'hydrure de calcium

Ce composé chimique est souvent le choix préféré en tant qu'agent de séchage; Cependant, il a également quelques inconvénients:

-L'action de séchage de ce composé est lente, car elle n'est pas soluble dans un solvant avec lequel il ne réagit pas violemment.

-Ce composé de poudre est incompatible avec de nombreux solvants. Votre réaction aux chlorocarbures peut même provoquer des explosions.

-Il ne peut pas être utilisé pour les solvants de frai, car il n'est pas en mesure d'éliminer l'oxygène dissous.

-La différenciation entre l'hydrure de calcium et l'hydroxyde de calcium est assez difficile en raison de leurs apparences similaires.

Les références

1. Éléments américains. (S.F.). Hydrure de calcium. Récupéré des Américains.com: Américains.com.
2. Hydrure de calcium 7789-78-8. (2016). Récupéré de ChemicalBook.com: Chemicalbook.com.
3. Hydrure de calcium. (s.F.). Récupéré de l'apprenant en chimie: ChemistryleLearner.com.
4. Fiche de données de sécurité Matière MSDS hydrure de calcium. (2005, 10 octobre). Récupéré de ScienceLab.com: ScienceLab.com.
5. Centre national d'information sur la biotechnologie. (S.F.). Base de données de composés PubChem; CID = 105052. Récupéré de PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement.
6. Conseil National de Recherche. (Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze). Pratiques prudentes en laboratoire: manipulation et déval des produits chimiques. Washinton: NationalAcademy Press.
7. Société royale de chimie . (2015). Calcium Hydrure ID 94784. Récupéré de Chemspider.com: Chemspider.com.
8. UC Center for Laboratory Safety. (2013, 18 janvier). Procédure d'opératine standard Hydrure de calcium. Récupéré de Chemeng.UCSB.Edu: Chenegr.UCSB.Édu.