KALSIUM HIDRIDA (CAH2): SIFAT, REAKTIVITAS DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The kalsium hidrida adalah senyawa kimia dengan rumus CaH2, yang membuat hidrida alkali tanah. Senyawa kimia ini memiliki dua ikatan ion antara kalsium dan dua ion hidrida, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Ini adalah hidrida garam, yang berarti strukturnya mirip dengan garam. Struktur kristalnya sama dengan timbal klorida (mineral kotunnit) seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 1: struktur kalsium hidrida

Gambar 2: struktur kristal kalsium hidrida

Semua logam alkali dan alkali tanah membentuk garam hidrida. Dalam kimia, hidrida adalah anion hidrogen, H- atau, lebih umum, ini adalah senyawa di mana satu atau lebih pusat hidrogen memiliki sifat nukleofilik, reduksi atau basa.

Dalam senyawa yang dianggap hidrida, atom hidrogen terikat pada unsur atau gugus yang lebih elektropositif.

Ini dapat diproduksi dengan mereaksikan kalsium dan hidrogen pada suhu antara 300 dan 400 derajat Celcius. Cara lain untuk menyiapkan kalsium hidrida adalah dengan memanaskan kalsium klorida bersama dengan hidrogen dan logam natrium. Reaksi terjadi sebagai berikut:

CaCl2 + H2 + 2Na → CaH2 + 2NaCl

Dalam reaksi ini, kalsium (Ca) dan hidrogen (H) membuat molekul kalsium hidrida sementara atom natrium bersama dengan klor membuat molekul natrium klorida (NaCl).

Kalsium hidrida juga dapat diproduksi dengan mereduksi kalsium oksida (CaO) dengan magnesium (Mg). Reaksi dilakukan dengan adanya hidrogen. Reaksi ini juga menghasilkan magnesium oksida (MgO). Berikut rumus reaksi kimia ini:

CaO + Mg + H2 → CaH2 + MgO

Sifat fisik dan kimia kalsium hidrida

Kalsium hidrida adalah sekumpulan kristal dengan struktur ortorombik yang berwarna putih jika murni. Umumnya sangat jarang ditemukan dalam bentuk ini sehingga cenderung memiliki corak keabu-abuan. Itu tidak memiliki bau yang khas. Penampilannya ditunjukkan pada gambar 3 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Gambar 3: penampilan kalsium hidrida

Ini memiliki berat molekul 42,094 g / mol, memiliki titik leleh 816 derajat celcius dan kepadatan 1,70 g / ml. Jika larut dalam air, ia bereaksi hebat, menghasilkan hidrogen. Ia juga bereaksi dengan alkohol (National Center for Biotechnology Information., SF).

Reaktivitas dan bahaya

Kalsium hidrida adalah bahan kimia yang stabil, meskipun sangat reaktif terhadap air atau kelembapan. Saat bersentuhan dengan air, ia melepaskan gas hidrogen yang mudah terbakar yang dapat menyala secara spontan.

Itu dianggap sebagai senyawa peledak. Jika dipanaskan dalam reaksi dengan tetrahidrofuran, dapat menyebabkan ledakan. Ketika dicampur dengan klorat, hipoklorit, bromat, kalium perklorat, menjadi sensitif terhadap panas, gesekan dan menjadi eksplosif (Calcium Hydride 7789-78-8, 2016).

Saat perak fluorida dihancurkan dengan kalsium hidrida, massa menjadi pijar. Pemanasan hidrida yang kuat dengan klorin, brom atau yodium menyebabkan pijar.

Campuran hidrida dengan berbagai bromat, misalnya barium bromat atau klorat, misalnya barium klorat dan perklorat seperti kalium perklorat, meledak saat digiling. CaH2 bereaksi secara pijar dengan perak fluorida jika terkena gesekan.

Senyawa ini harus ditangani di bawah atmosfer lembam. Jika tidak ditangani dengan benar, dapat menimbulkan ancaman serius bagi kesehatan dan keselamatan personel laboratorium, penanggap pertama, dan penangan limbah kimia (UC center for lab safety, 2013).

Sangat berbahaya jika terjadi kontak dengan kulit atau mata, karena dapat menyebabkan iritasi. Sangat berbahaya jika terjadi kontak dengan kulit karena dapat bersifat korosif.

Ini juga berbahaya jika tertelan dan terhirup. Besarnya kerusakan jaringan tergantung pada lamanya kontak. Kontak dengan mata dapat menyebabkan kerusakan kornea atau kebutaan.

Kontak dengan kulit bisa menyebabkan peradangan dan lecet. Menghirup debu akan menghasilkan iritasi pada saluran cerna atau pernafasan yang ditandai dengan rasa terbakar, bersin dan batuk.

Paparan berlebih yang parah dapat menyebabkan kerusakan paru-paru, mati lemas, tidak sadarkan diri, dan bahkan kematian. Radang mata ditandai dengan kemerahan, berair, dan gatal. Peradangan pada kulit ditandai dengan rasa gatal, mengelupas, kemerahan, atau terkadang melepuh.

Paparan mata tingkat rendah yang berulang dapat menyebabkan iritasi mata. Paparan kulit berulang dapat menyebabkan kerusakan kulit lokal, atau dermatitis.

Menghirup debu secara berulang dapat menyebabkan iritasi pernapasan atau kerusakan paru-paru dengan derajat yang berbeda-beda. Menghirup debu secara berulang atau berkepanjangan dapat menyebabkan iritasi pernafasan kronis (Lembar Data Keamanan Bahan Calcium hydride MSDS, 2005).

Dalam kasus terjadi kontak dengan mata, mereka harus segera dibilas dengan banyak air setidaknya selama 15 menit, sesekali mengangkat kelopak mata atas dan bawah.

Jika kena kulit, segera bilas dengan banyak air minimal selama 15 menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang terkontaminasi.

Jika tertelan, muntah tidak boleh dilakukan. Pusat kendali racun harus dipanggil. Dianjurkan untuk meninggalkan tempat eksposur dan segera pindah ke luar ruangan.

Jika terhirup, jika sulit bernapas maka perlu suplai oksigen. Resusitasi mulut ke mulut tidak boleh diberikan jika korban menelan atau menghirup zat tersebut.

Respirasi buatan harus diinduksi dengan bantuan masker saku yang dilengkapi dengan katup satu arah atau perangkat medis pernapasan lain yang sesuai. Dalam semua kasus, perhatian medis harus segera diperoleh.

Penanganan dan penyimpanan

Senyawa harus disimpan dalam wadah kering jauh dari panas. Ini harus dijauhkan dari sumber nyala. Debu tidak boleh dihirup. Air tidak boleh ditambahkan ke produk ini

Jika ventilasi tidak memadai, kenakan peralatan pernapasan yang sesuai seperti masker filter. Jika terpapar, dapatkan bantuan medis dan tunjukkan label jika memungkinkan. Hindari kontak dengan kulit dan mata.

Bahan yang mudah terbakar, pada umumnya, sebaiknya disimpan di lemari pengaman atau ruang penyimpanan terpisah. Jaga agar wadah tertutup rapat.

Simpan di tempat yang sejuk dan berventilasi baik. Semua peralatan yang mengandung material harus diarde untuk menghindari percikan listrik. Wadah harus tetap kering dan di tempat yang sejuk.

Ini adalah bahan yang tidak mudah terbakar. Namun, petugas pemadam kebakaran harus memakai peralatan yang sesuai saat memadamkan api di sekitar senyawa kimia ini.

Tidak pernah disarankan untuk menggunakan air untuk memadamkan api di sekitar kalsium hidrida. Pasir kering, serta senyawa seperti natrium klorida dan natrium karbonat dapat digunakan untuk tujuan ini.

Untuk menghilangkan kotoran kalsium hidrida, itu harus diuraikan dengan menambahkan 25 ml metanol untuk setiap gram hidrida di bawah atmosfer nitrogen sambil diaduk.

Setelah reaksi selesai, volume air yang sama ditambahkan ke senyawa kalsium metoksida encer dan dibuang ke saluran pembuangan dengan banyak air (dewan penelitian nasional, 1995).

Penggunaan dan aplikasi

Agen pengering

Potasium hidrida adalah bahan pengering yang relatif ringan. Karena alasan ini, penggunaan senyawa ini sebagai pengering lebih aman dibandingkan dengan agen yang lebih reaktif, seperti paduan logam natrium-kalium dan natrium. Bereaksi dengan air sebagai berikut:

CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) 2 + 2 H2

Produk hidrolisis dari reaksi ini, hidrogen (gas) dan Ca (OH) 2 (campuran berair), dapat dipisahkan dari pelarut kimia dengan mengikuti proses filtrasi, distilasi atau dekantasi.

Senyawa kimia ini merupakan pengering yang efektif untuk banyak pelarut dasar seperti amina dan piridin. Kadang-kadang digunakan untuk pelarut pra-kering sebelum menggunakan pengering yang lebih reaktif.

Produksi hidrogen

Pada 1940-an, senyawa ini tersedia sebagai sumber hidrogen dengan nama dagang "Hidrolit".

Ini telah digunakan sebagai sumber hidrogen sejak lama. Itu masih digunakan untuk menghasilkan hidrogen murni di laboratorium untuk berbagai eksperimen, sel bahan bakar canggih, dan aplikasi baterai (American Elements, SF).

Senyawa ini telah banyak digunakan selama beberapa dekade sebagai cara yang aman dan nyaman untuk menggembungkan balon cuaca.

Ini juga secara teratur digunakan di laboratorium untuk menghasilkan sejumlah kecil hidrogen yang sangat murni untuk eksperimen. Kadar air bahan bakar diesel dihitung dari hidrogen yang dikembangkan setelah pengolahan dengan CaH2.

Agen pereduksi

Ketika dipanaskan antara 600 dan 1000 derajat celcius, oksida zirkonium, niobium, uranium, kromium, titanium, vanadium, dan tantalum dapat direduksi untuk membuat bubuk logam ini, sehingga kalsium hidrida dapat digunakan dalam metalurgi dari debu.

Reaksi berikut menggambarkan bagaimana kalsium hidrida bertindak sebagai zat pereduksi:

TiO + 2CaH2 → CaO + H2 + Ti

Kerugian dalam penggunaan kalsium hidrida

Senyawa kimia ini sering kali merupakan pilihan yang lebih disukai sebagai bahan pengering; Namun, ini juga memiliki beberapa kekurangan:

- Tindakan pengeringan senyawa ini lambat, karena tidak larut dalam pelarut yang tidak bereaksi keras.

-Senyawa bubuk ini tidak cocok dengan banyak pelarut. Reaksi mereka dengan klorokarbon bahkan dapat menyebabkan ledakan.

-Ini tidak dapat digunakan untuk pelarut deoksigenasi, karena tidak mampu menghilangkan oksigen terlarut.

-Membedakan antara kalsium hidrida dan kalsium hidroksida cukup sulit karena kemiripannya.

Referensi

1. Elemen Amerika. (SF). kalsium hidrida. Diperoleh dari americanelements.com: americanelements.com.
2. Kalsium Hidrida 7789-78-8. (2016). Diperoleh dari chemicalbook.com: chemicalbook.com.
3. kalsium hidrida. (sf). Diperoleh dari pelajar kimia: chemistrylearner.com.
4. Lembar Data Keamanan Bahan Calcium hydride MSDS. (2005, 10 Oktober). Diperoleh dari sciencelab.com: sciencelab.com.
5. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (SF). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 105052. Diperoleh dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Dewan Riset Nasional. (sembilan belas sembilan puluh lima). Praktik Kehati-hatian di Laboratorium: Penanganan dan Pembuangan Bahan Kimia. Washinton: NationalAacademy Press.
7. Royal Society of Chemistry. (2015). kalsium hidrida ID 94784. Diperoleh dari chemspider.com: chemspider.com.
8. Pusat UC untuk keamanan laboratorium. (2013, 18 Januari). prosedur operasi standar kalsium hidrida. Diperoleh dari chemengr.ucsb.edu: chemengr.ucsb.edu.