Hidrur de magnesi

Plantilla:Infotaula compost químic LPlantilla:'hidrur de magnesi és un compost iònic de fórmula $\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$, constituït per cations magnesi, $\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+}$, i anions hidrur, $\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}$.

Característiques

LPlantilla:'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. A temperatura ambient l'estructura de la forma $\mathrm{\beta }\text{-}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$, la fase estable, és igual a la del rútil o diòxid de titani, $\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$. Aquesta estructura té enllaços parcialment covalents i no purament iònics. Existeixen altres fases: $\mathrm{\alpha }\text{-}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$ que té l'estructura de l'$\mathrm{\alpha }\text{-}\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ i la $\mathrm{\gamma }\text{-}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$. També s'ha caracteritzat un compost no estequiomètric, formulat $\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{(}2-\mathrm{\delta })$.

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, $\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{I}{\phantom{A}}_2$, com a catalitzador.

$$\mathrm{M}\mathrm{g}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$$També s'ha sintetitzat, entre algunes altres formes, per hidrogenació del magnesi-antracè sota condicions lleus:

$$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\phantom{A}}_{14}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}{\phantom{A}}_{14}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}$$

Reaccions

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

$$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2$$

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

$$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{M}\mathrm{g}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$$

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. Això es pot aconseguir per dopatge o per reducció de la mida de partícula mitjançant molta amb boles. 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]

Aparença de l'hidrur de magensi