Гідрид кальцію

Гідри́д ка́льцію — неорганічна бінарна сполука складу CaH₂. Застосовується як високотемпературний відновник, а також для осушення газів і добування водню.

Гідрид кальцію
Систематична назва	Кальцій гідрид
Ідентифікатори
Номер CAS	7789-78-8
Номер EINECS	232-189-2
SMILES	[H-].[H-].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/Ca.2H/q+2;2*-1
Властивості
Молекулярна формула	CaH2
Молярна маса	42,094 г/моль
Зовнішній вигляд	сірий порошок або кристали
Густина	1,7 г/см³
Тпл	1000 °C
Небезпеки
Індекс ЄС	001-004-00-5
Класифікація ЄС	F
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Знаходження у природі

Спектральними методами було виявлено сліди гідриду кальцію на Сонці та інших зірках.

Отримання

Гідрид кальцію добувають декількома способами:

• спалюванням кальцію у водні або метані:

$\mathrm {Ca+H_{2}{\xrightarrow {>400^{o}C}}\ CaH_{2}\!}$

$\mathrm {5Ca+4CH_{4}{\xrightarrow {800^{o}C}}\ 5CaH_{2}+2C_{2}H_{2}+H_{2}\!}$

• відновленням оксиду кальцію металічним магнієм:

$\mathrm {CaO+Mg\rightarrow \ CaH_{2}+MgO\!}$

• відновленням безводного хлориду кальцію цинком в атмосфері водню або аміаку:

$\mathrm {CaCl_{2}+Zn+H_{2}\rightarrow \ CaH_{2}+ZnCl_{2}\!}$

Фізичні властивості

Гідрид кальцію являє собою тугоплавкий порошок сірого або білого кольору (залежно від чистоти), має високу гігроскопічність.

Хімічні властивості

Гідрид кальцію проявляє сильні відновні властивості. Він легко реагує з водою та спиртами:

$\mathrm {CaH_{2}+2H_{2}O\rightarrow \ Ca(OH)_{2}+2H_{2}\!}$

$\mathrm {CaH_{2}+2C_{2}H_{5}OH\rightarrow \ Ca(OC_{2}H_{5})_{2}+2H_{2}\!}$

Перебуваючи в контакті з повітрям він швидко окиснюється:

$\mathrm {CaH_{2}+O_{2}{\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ CaO+2H_{2}O\!}$

При нагріванні гідрид реагує з неметалами та їх сполуками:

$\mathrm {3CaH_{2}+N_{2}{\xrightarrow {>1000^{o}C}}\ Ca_{3}N_{2}+3H_{2}\!}$

$\mathrm {CaH_{2}+H_{2}S{\xrightarrow {500-600^{o}C}}\ CaS+2H_{2}\!}$

$\mathrm {2CaH_{2}+SiCl_{4}\rightarrow \ 2CaCl_{2}+SiH_{4}\!}$

Гідрид кальцію здатен відновлювати тугоплавкі метали з їх сполук, зокрема оксидів:

$\mathrm {2CaH_{2}+TiO_{2}{\xrightarrow {750^{o}C}}\ 2CaO+Ti+2H_{2}\!}$

$\mathrm {CaH_{2}+PbF_{2}{\xrightarrow {975-1175^{o}C}}\ CaF_{2}+Pb+H_{2}\!}$

Застосування

Гідрид кальцію проявляє сильні відновні властивості, тому його застосовують як високотемпературний відновник (наприклад, для відновлення металів у металургії). Використовується для осушування газів та визначення вмісту води у живих тканинах та кристалогідратах. CaH₂ є джерелом добування водню.

Див. також

• Гідриди
• Осушування газів

Джерела

• Petersen R. L., Freilich M. B. Calcium compounds. Survey // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 4. — P. 407. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.1921182216052005.a02.pub2. (англ.)
• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М. : «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)