Los hidruros metálicos son metales que se han unido al hidrógeno para formar un nuevo compuesto. Cualquier compuesto de hidrógeno que esté unido a otro elemento metalico se puede llamar efectivamente un hidruro metálico. Generalmente, el enlace es de naturaleza covalente, pero algunos hidruros se forman a partir de enlaces iónicos. El hidrógeno tiene un oxidación número de -1. El metal absorbe el gas, que forma el hidruro.
Ejemplos de hidruros metálicos
Los ejemplos más comunes de hidruros metálicos incluyen aluminio, boro, borohidruro de litio y varias sales. Por ejemplo, los hidruros de aluminio incluyen hidruro de sodio y aluminio. Hay varios tipos de hidruros. Esto incluye aluminio, berilio, cadmio, cesio, calcio, cobre, hierro, litio, magnesio, níquel, paladio, plutonio, rubidio de potasio, sodio, talio, titanio, uranio e hidruros de zinc.
También hay muchos hidruros metálicos más complejos adecuados para diversos usos. Estos complejos hidruros metálicos a menudo son solubles en solventes etéreos.
Clases de hidruros metálicos
Hay cuatro clases de hidruros metálicos. El hidruro más común es el que se forma con hidrógeno, conocido como hidruros metálicos binarios. Solo hay dos compuestos: hidrógeno y metal. Estos hidruros son generalmente insolubles, siendo conductores.
Otros tipos de hidruros metálicos son menos comunes o conocidos, incluidos los hidruros metálicos ternarios, los complejos de coordinación y los hidruros en racimo.
Formulación de hidruro
Los hidruros metálicos se forman mediante una de las cuatro síntesis. El primero es la transferencia de hidruros, que son reacciones de metátesis. Luego están las reacciones de eliminación, que incluyen la eliminación de beta-hidruro y alfa-hidruro.
El tercero son las adiciones oxidativas, que generalmente es la transición del dihidrógeno a un centro de metal con bajo valor de valencia. El cuarto es la escisión heterolítica del dihidrógeno, esto ocurre cuando se forman hidruros cuando los complejos metálicos se tratan con hidrógeno en presencia de una base.
Hay una variedad de complejos, incluidos los hayrides a base de Mg, conocidos por su capacidad de almacenamiento y por ser térmicamente estables. La prueba de tales compuestos a alta presión ha abierto los hidruros a nuevos usos. La alta presión evita la descomposición térmica.
En términos de puentes de hidruros, los hidruros metálicos con hidruros terminales son normales, y la mayoría son oligoméricos. El hidruro térmico clásico implica la unión de metal e hidrógeno. Mientras tanto, el ligando puente es un puente clásico que utiliza hidrógeno para unir dos metales. Luego está el puente del complejo de dihidrógeno que no es clásico. Esto sucede cuando el bi-hidrógeno se une con un metal.
El número de hidrógeno debe coincidir con el número de oxidación del metal. Por ejemplo, el símbolo del hidruro de calcio es CaH2, pero para el estaño es SnH4.
Usos para hidruros metálicos
Los hidruros metálicos a menudo se usan en aplicaciones de celdas de combustible que usan hidrógeno como combustible. Los hidruros de níquel se encuentran a menudo en varios tipos de baterías, particularmente baterías de NiMH. Las baterías de hidruro metálico de níquel se basan en hidruros de compuestos intermetálicos de tierras raras, como lantano o neodimio unidos con cobalto o manganeso. Los hidruros de litio y el borohidruro de sodio sirven como agentes reductores en aplicaciones químicas. La mayoría de los hidruros se comportan como agentes reductores en las reacciones químicas.
Más allá de las celdas de combustible, los hidruros metálicos se utilizan para sus capacidades de almacenamiento de hidrógeno y compresores. Los hidruros metálicos también se usan para almacenamiento de calor, bombas de calor y separación de isótopos. Los usos incluyen sensores, activadores, purificación, bombas de calor, almacenamiento térmico y refrigeración.