ליתיום אלומיניום הידריד

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
ליתיום אלומיניום הידריד
Lithium-aluminium-hydride.png
מבנה כימי של ליתיום אלומיניום הידריד
Lithium aluminium hydride 100g.jpg
בקבוק המכיל כ-100 גרם של ליתיום אלומיניום הידריד
שם סיסטמטי Lithium alumanuide
נוסחה כימית LiAlH4
מסה מולרית 37.95 גרם/מול
מראה אבקה גבישית מונוקלינית בצבע אפור-לבן
מספר CAS 16853-85-3
צפיפות 0.917 גרם/סמ"ק
מצב צבירה מוצק
מסיסות מגיב באלימות (בתהליך אקסותרמי) עם מים וממסים פרוטים אחרים תוך פליטת גז מימן
נקודת הבזק 125 °C
398.15 K
LD50 85 (עכבר) מ"ג לק"ג
NFPA 704
NFPA 704#סיכון לשריפהNFPA 704#אזהרות מיוחדותNFPA 704#אי יציבות / פעילותNFPA 704#סיכון בריאותיNFPA 704.svg
אודות התמונה

ליתיום אלומיניום הידריד (Lithium aluminium hydride) הוא תרכובת אי-אורגנית עם הנוסחה הכימית LiAlH4.

ליתיום אלומיניום הידריד משמש כראגנט חיזור בעל חשיבות רבה מאוד בכימיה אורגנית סינתטית. בדרך כלל החומר משמש לחיזור של אסטרים, חומצות קרבוקסיליות ואמידים.

ליתיום אלומיניום הידריד הוא בסיס חזק שמגיב באלימות עם ממסים פרוטים, כגון מים, תוך יצירה של גז מימן.

תכונות פיזיקליות[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד הוא אבקה קריסטלינית מונוקלינית במצבה הטהור, עם צפיפות של כ-0.917 גרם לסמ"ק. לעיתים הצבע אפור בשל נוכחות של אבקת אלומיניום שנשארה מתהליך הייצור. החומר עובר פירוק (decomposition) בטמפרטורה של מעל 125 מעלות צלזיוס.[1]

ליתיום אלומיניום הידריד מסיס בדיאתיל אתר (30 גרם ל-100 גרם) וטטרה הידרו פוראן (13 גרם ל-100 גרם), אך מסיס בקושי בדיאוקסאן (1 גרם לליטר).[2]

הכנה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד הוכן לראשונה על ידי תגובה של ליתיום הידריד עם אלומיניום כלורי:[3]

4 LiH + AlCl3 → LiAlH4 + 3 LiCl

ייצור החומר בתעשייה הכימית מתבסס על שני שלבים. בשלב הראשון מגיבים נתרן, אלומיניום וגז מימן לקבלת נתרן אלומיניום הידיריד, ובהמשך תרכובות זו מגיבה עם ליתיום כלורי לקבלת ליתיום אלומיניום הידריד ונתרן כלורי.

Na + Al + 2 H2 → NaAlH4

NaAlH4 + LiCl → LiAlH4 + NaCl

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בכימיה האי-אורגנית[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד משמש להכנת הידרידים של מתכות מעבר מההלידים המתאימים שלהן. לדוגמה, נתרן הידיריד (NaH) יכול להיות מיוצר על ידי תגובה של ליתיום אלומיניום הידריד עם מלח של נתרן כלורי:[2]

LiAlH4 + 4 NaCl → 4 NaH + LiCl + AlCl3

ליתיום אלומיניום הידריד מגיב עם ליגנדים ליצירת קומפלקסים קואורדינטיביים של אלומינה עם יוני ליתיום:[2]

LiAlH4 + 4NH3 → Li[Al(NH2)4] + 4H2

ליתיום אלומיניום הידריד בתגובה עם סילן:[3]

LiAlH4 + SiCl4 → LiCl + AlCl3 + SiH4

כאמצעי לאחסון מימן (Hydrogen storage)[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד מכיל כ-10.6% משקלי של מימן, לכן הוא עשוי לשמש כמדיום פוטנציאלי לאחסון גז מימן עבור רכבים המונעים בתאי דלק.

בכימיה אורגנית[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד משמש רבות בכימיה אורגנית כראגנט חיזור, בעל עוצמה חזקה יותר מאשר נתרן בורן הידריד (בשל קשרי ה-Al-H החלשים יותר מקשרי הB-H).[4] ליתיום אלומיניום הידריד מסוגל להמיר אסטרים, חומצות קרבוקסיליות, תרכובות אציל, אלדהידים וקטונים לכהלים המתאימים שלהן. באופן דומה, ליתיום אלומיניום הידריד מסוגל להמיר אמידים, ניטרילים, אימינים, אזידים, קבוצות ניטרו, ואוקסים לנגזרות האמינים שלהן.[5]

תגובות חיזור אפשריות של ליתיום אלומיניום-הידריד עם כמה קבוצות פונקציונליות בכימיה אורגנית

בטיחות[עריכת קוד מקור | עריכה]

ליתיום אלומיניום הידריד הוא חומר דליק מאוד. הוא ניצת באופן ספונטני בעת כתישה או חבטה חזקה ומגיב באלימות עם מים וממסים אורגנים פורטים רבים ואף עם אדי מים מהאוויר. כיבוי או דיכוי של שריפה של ליתיום אלומיניום הידריד יכול להיעשות על ידי כיסויי האש בחול, או באבקת אבן גיר (CaCO3) כתושה או בשימוש במטפה מתאים.[2]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ msds
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Patnaik, P, Handbook of Inorganic Chemicals, McGraw-Hill, 2003, עמ' 492
  3. ^ 3.0 3.1 Finholt, A. E.; Bond, A. C.; Schlesinger, H. I. 1947, "Lithium Aluminum Hydride, Aluminum Hydride and Lithium Gallium Hydride, and Some of their Applications in Organic and Inorganic Chemistry", Journal of the American Chemical Society. 69 (5): 1199–1203
  4. ^ Brown, H. C. 1951, "Reductions by Lithium Aluminum Hydride", Organic Reactions
  5. ^ Seebach, D.; Kalinowski, H.-O.; Langer, W.; Crass, G.; Wilka, E.-M. (1991), "Chiral Media for Asymmetric Solvent Inductions. (S,S)-( + )-1,4-bis(Dimethylamino)-2,3-Dimethoxybutane from (R,R)-( + )-Diethyl Tartrate", Org. Synth. ; Coll. Vol., 7, p. 41