Obre el menú principal

Hidrur d'alumini i liti

compost químic
(S'ha redirigit des de: Hidrur de liti i alumini)

L'hidrur d'alumini i liti és un compost iònic format per anions alumanur, , i cations liti, , de fórmula . S'utilitza en la síntesi d'altres productes químics, com a catalitzador de polimerització, com a font d'hidrogen, , i com a propulsor. Reacciona violentament amb l'aigua, alliberant hidrogen.

Infotaula de compost químicHidrur d'alumini i liti
Substància química compost químic
Massa molecular 38,029 uma
Estructura química
Fórmula química AlH₄Li
Lithium-aluminium-hydride.png
SMILES canònic
Identificador InChI Model 3D
Cristal·lografia
Sistema cristal·lí sistema monoclínic
NFPA 704.svg
2
3
2
W
Modifica les dades a Wikidata

HistòriaModifica

Fou descobert el 1947 per A.E. Finholt, A.C. Bond i H.I. Schlesinger de la Universitat de Chicago,[1] durant una investigació sobre els hidrurs de bor.

PropietatsModifica

 
Imatge de microscopi SEM de la pols de  

El   és un sòlid blanc, però en les preparacions comercials es presenta lleugerament gris degut a petites quantitats de contaminants.[2] Aquest material es pot purificar per recristal·lització en dietilèter. El material pur és pirofòric però no els seus grans cristalls.[3]

Es descompon lentament per a donar   i hidrur de liti,  . Si s'escalfa no es fon sinó que, a uns 150 °C, es descompon.[4]

És molt soluble en dietilèter (23 %) i soluble en altres dissolvents orgànics, com el tetrahidrofurà (11,5 %), el dibutilèter (2 %) i poc en dioxà (0,1 %).[5]

El   reacciona violentament amb l'aigua, incloent la de la humitat atmosfèrica, amb despreniment d'hidrogen, la qual cosa proporciona un mètode útil per generar hidrogen en el laboratori. L'equació d'aquesta reacció és:[2][6]

 

EstructuraModifica

 
Estructura cristal·lina del  ; Els cations   es representen de color porpra i els tetraedres de   són marrons.

Els anions alumanur,  , tenen estructura tetragonal amb un àtom d'alumini enllaçat mitjançant enllaços covalents a quatre hidrògens situats als quatre vèrtex del tetraedre. Aquest anió interacciona mitjançant atracció electroestàtica amb els cations liti,  .

A temperatura ambient i pressió atmosfèrica el   es presenta en forma de sòlid que cristal·litza en el grup monoclínic P21/c, i s'anomena forma  , que conté quatre grups   en la cel·la unitat. Si s'incrementa la pressió a 2,6 GPa es transforma en la forma   d'estructura tetragonal (grup espacial I41/a), amb només dos grups   en la cel·la unitat. A uns 33,86 GPa s'obté la forma   amb quatre grups   dins la cel·la unitat d'estructura ortoròmbica (grup espacial Pmna).[7]

PreparacióModifica

La primera síntesi del   fou mitjançant la reacció entre hidrur de liti,  , i clorur d'alumini,  :[1][2]

 

Actualment la síntesi industrial utilitza sodi, alumini i hidrogen a gran pressió i temperatura per a produir l'hidrur d'alumini i sodi,  . Posteriorment es tracta amb clorur de liti,  , dissolt en dietilèter per obtindre el  :[4]

 
 

AplicacionsModifica

Es fa servir molt en la química orgànica com agent reductor.[2] Sovint com a solució en dietilèter i tractat amb àcid convertirà èsters, àcids carboxílics, clorurs d'acil, aldehids i cetones en els seus corresponents alcohols. De manera similar converteix l'amida,[8][9] compostos nitro, nitril, imines, oximes,[10] i azides en amines.

El   s'usa comunament per reduir els èsters[11][12] i àcids carboxílics[13] a alcohols primaris; abans de la utilització de   era una conversió difícil.

En química inorgànica el   es fa servir molt per preparar hidrurs de metall a partir dels corresponents halurs.

També s'han investigat com a possible acumulador d'hidrogen.

ReferènciesModifica

  1. 1,0 1,1 Finholt, A. E.; Bond, A. C.; Schlesinger, H. I. «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, 1947, pàg. 1199–1203. DOI: 10.1021/ja01197a061.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Gerrans, G. C.; Hartmann-Petersen, P.. «Lithium Aluminium Hydride». A: Sasol Encyclopaedia of Science and Technology. New Africa Books, 2007. ISBN 1-86928-384-8. 
  3. Keese, R.; Brändle, M.; Toube, T. P.. Practical Organic Synthesis: A Student's Guide. John Wiley and Sons, 2006, p. 134. ISBN 0-470-02966-8. 
  4. 4,0 4,1 Aldridge, Simon; Downs, Anthony J. The Group 13 Metals Aluminium, Gallium, Indium and Thallium: Chemical Patterns and Peculiarities (en en). John Wiley & Sons, 2011-02-10. ISBN 9780470976685. 
  5. Pubchem. «lithium aluminium hydride» (en en). [Consulta: 20 octubre 2017].
  6. Pohanish, R. P.. Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens. 5th. William Andrew Publishing, 2008, p. 1540. ISBN 978-0-8155-1553-1. 
  7. Hoggan, Philip E. Proceedings of MEST 2012: Electronic Structure Methods with Applications to Experimental Chemistry (en en). Academic Press, 2014-01-03. ISBN 9780128006634. 
  8. 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: 41. 
  9. Park, C. H.; Simmons, H. E. (1974). "Macrocyclic Diimines: 1,10-Diazacyclooctadecane". Org. Synth. 54: 88; Coll. Vol. 6: 382. 
  10. Chen, Y. K.; Jeon, S.-J.; Walsh, P. J.; Nugent, W. A. (2005). "(2S)-(−)-3-exo-(Morpholino)Isoborneol". Org. Synth. 82: 87. 
  11. Reetz, M. T.; Drewes, M. W.; Schwickardi, R. (1999). "Preparation of Enantiomerically Pure α-N,N-Dibenzylamino Aldehydes: S-2-(N,N-Dibenzylamino)-3-Phenylpropanal". Org. Synth. 76: 110; Coll. Vol. 10: 256. 
  12. Oi, R.; Sharpless, K. B. (1996). "3-[(1S)-1,2-Dihydroxyethyl]-1,5-Dihydro-3H-2,4-Benzodioxepine". Org. Synth. 73: 1; Coll. Vol. 9: 251. 
  13. Koppenhoefer, B.; Schurig, V. (1988). "(R)-Alkyloxiranes of High Enantiomeric Purity from (S)-2-Chloroalkanoic Acids via (S)-2-Chloro-1-Alkanols: (R)-Methyloxirane". Org. Synth. 66: 160; Coll. Vol. 8: 434. 

BibliografiaModifica

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Hidrur d'alumini i liti  
Vegeu Hidrur d'alumini i liti en el Viccionari, el diccionari lliure.