Magnézium-hidrid

Sablon:Chembox A magnézium-hidrid szervetlen vegyület, képlete Sablon:Chem. 7,66 tömegszázalék hidrogént tartalmazó lehetséges hidrogéntároló közeg.

Előállítás

1951-ben számoltak be elemeiből való előállításáról magnézium közvetlen hidrogénezéséről 20 MPa nyomáson 500 °C hőmérsékleten [[magnézium-jodid|Sablon:Chem]] katalizátorral:

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

Gömbmalmokban alacsonyabb hőmérsékleten magnézium nanokristályokból és hidrogénből való előállítását vizsgálták. Egyéb előállítási módjai:

• magnézium-antracén hidrogénezése enyhe körülmények közt: $\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\phantom{A}}_{14}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}{\phantom{A}}_{14}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}$
• dietil-magnézium reakciója lítium-alumínium-hidriddel
• Sablon:Chem-komplex, például Sablon:Chem·THF reakciója fenilszilánnal és dibutil-magnéziummal éterben vagy szénhidrogénben THF vagy TMEDA ligandum jelenlétében.

Szerkezet

A standard hőmérsékleten stabil α-Sablon:Chem rutilrácsú. Legalább 4 magas nyomású forma van, ezek a γ-Sablon:Chem α-Sablon:Chem-ráccsal, a köbös β-Sablon:Chem Pa-3 tércsoporttal, az ortorombos HP1 Pbc2₁ és az ortorombos HP2 Pnma tércsoporttal. Ezenkívül ismert nem sztöchiometriai Sablon:Chem is, de ez feltehetően csak kis részecskék esetén létezhet (a nagyobb kristályok gyakorlatilag sztöchiometriaiak, mivel kevés H-hiány szerepelhet bennük).

A rutilrácsos formában a kötések egyesek szerint részben kovalensek, szinkrotronos röntgendiffrakciós töltéssűrűség-elemzés szerint a magnézium teljesen ionizált és gömbölyű, a hidrogén nyújtott. Vibrációs spektrum alapján azonosított magnézium-hidrideket (MgH, Sablon:Chem, Sablon:Chem, Sablon:Chem, Sablon:Chem és Sablon:Chem) találtak mátrixizolált mintákban 10 K alatt, melyek magnézium lézeres leválasztásával keletkeznek hidrogén jelenlétében. A Sablon:Chem-molekula a dimer alumínium-hidridhez (Sablon:Chem) hasonló hídszerkezettel rendelkezik.

Reakciók

Könnyen reagál vízzel, hidrogént adva:

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

287 °C-on 0,1 MPa nyomáson Sablon:Chem-re és Mg-ra bomlik. A magas hőmérséklet a Sablon:Chem reverzibilis hidrogéntárolókénti használatát korlátozhatja:

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