The natrium hidrida merupakan senyawa anorganik dari rumus NaH. Ini memiliki ikatan ion antara natrium dan hidrida. Strukturnya diilustrasikan pada gambar 1. Ini mewakili hidrida garam, yang berarti hidrida yang mirip dengan garam, terdiri dari ion Na + dan H-, berbeda dengan hidrida molekuler lainnya seperti boran, metana, amonia dan air.
Struktur kristal memiliki bilangan koordinasi 6, di mana setiap molekul natrium dikelilingi oleh 8 ion hidrida yang berbentuk oktahedral dan diilustrasikan pada gambar 2 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 1993-2016).
Struktur natrium hidrida.
Gambar 2. Struktur kristal natrium hidrida.
Senyawa tersebut dibuat dengan reaksi langsung antara natrium dan gas hidrogen (Rumus Natrium hidrida - Penggunaan Natrium hidrida, Sifat, Struktur dan Formula, 2005-2017) sebagai berikut:
H2 + 2Na → 2NaH
Sodium hidrida dijual secara komersial sebagai bentuk dispersi 60% w / w (persentase berat ke berat) dalam minyak mineral untuk penanganan yang aman (SODIUM HYDRIDE, nd).
Sifat fisik dan kimia natrium hidrida
Natrium hidrida adalah padatan putih jika murni meskipun umumnya berwarna abu-abu atau perak. Penampilannya ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Penampilan natrium hidrida.
NaH memiliki berat molekul 23,99771 g / mol, kepadatan 1,396 g / ml, dan titik leleh 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Ini tidak larut dalam amonia, benzena, karbon tetraklorida, dan karbon disulfida (Pusat Informasi Bioteknologi Nasional, nd).
Senyawa ini sangat tidak stabil. NaH murni dapat dengan mudah terbakar di udara. Ketika terjadi kontak dengan air di udara, ia melepaskan hidrogen yang sangat mudah terbakar.
Ketika terbuka ke udara dan lembab, NaH juga mudah terhidrolisis menjadi basa korosif kuat natrium hidroksida (NaOH) berdasarkan reaksi:
NaH + H2O → NaOH + H2
Pada reaksi ini terlihat bahwa natrium hidrida berperilaku seperti basa. Ini karena elektronegativitas.
Natrium memiliki keelektronegatifan yang jauh lebih rendah (≈1.0) daripada hidrogen (≈2.1), yang berarti hidrogen menarik kerapatan elektron ke arahnya, menjauh dari natrium untuk menghasilkan kation natrium dan anion hidrida.
Agar suatu senyawa menjadi asam Brønsted, ia perlu memisahkan kerapatan elektron hidrogen, yaitu, menghubungkannya ke atom elektronegatif seperti oksigen, fluor, nitrogen, dll. Hanya dengan demikian, dapatkah itu secara formal dideskripsikan sebagai H + dan dapat dipisahkan seperti itu.
Hidrida lebih baik dijelaskan sebagai H- dan memiliki pasangan elektron bebas. Dengan demikian, ini adalah basa Brønsted, bukan asam. Nyatanya, jika Anda memperluas definisi asam / basa Brønsted seperti yang dilakukan Lewis, Anda akan menyimpulkan bahwa natrium (Na +) adalah spesi asam di sini.
Produk reaksi asam / basa Brønsted dari H- basa dan asam H + menjadi H2. Karena hidrogen asam diekstraksi langsung dari air, gas hidrogen dapat menggelembung, menggeser kesetimbangan bahkan jika reaksi tidak disukai secara termodinamika.
Ion OH- tetap dapat ditulis dengan sisa kation Na + menghasilkan natrium hidroksida (Mengapa natrium hidrida padat basa dan bukan asam saat direaksikan dengan air?, 2016).
Reaktivitas dan bahaya
Senyawa tersebut adalah agen pereduksi yang kuat. Menyerang SiO2 di kaca. Ini menyala saat kontak dengan gas F2, Cl2, Br2 dan I2 (yang terakhir pada suhu di atas 100 ° C), terutama dengan adanya uap air, untuk membentuk HF, HCl, HBr dan HI.
Bereaksi dengan belerang menghasilkan Na2S dan H2S. Dapat bereaksi secara eksplosif dengan dimetil sulfoksida. Bereaksi kuat dengan asetilen, bahkan pada -60 ° C. Ini secara spontan mudah terbakar dalam fluor.
Memulai reaksi polimerisasi dalam etil-2,2,3-trifluoropropionat, sehingga ester terurai dengan hebat. Adanya reaksi dietil suksinat dan etil trifluoroasetat telah menyebabkan terjadinya ledakan (SODIUM HYDRIDE, 2016).
Sodium hidrida dianggap korosif pada kulit atau mata, karena potensi produk sampingan kaustik dari reaksi dengan air.
Dalam kasus terjadi kontak dengan mata, mereka harus dibilas dengan air dalam jumlah besar, di bawah kelopak mata setidaknya selama 15 menit dan segera dapatkan bantuan medis.
Jika terjadi kontak kulit, segera sikat dan bilas area yang terkena dengan air. Cari pertolongan medis jika iritasi berlanjut.
Berbahaya jika tertelan karena reaksi terhadap air. Jangan dimuntahkan. Perhatian medis harus segera dicari dan korban dipindahkan ke fasilitas medis.
Dispersi minyak natrium hidrida bukanlah bubuk. Namun, bahan yang bereaksi dapat mengeluarkan kabut kaustik halus. Jika terhirup, bilas mulut dengan air dan pindahkan korban ke udara segar. Perhatian medis harus dicari (Rhom dan Hass inc., 2007).
Aplikasi
Kegunaan utama natrium hidrida adalah untuk melakukan reaksi kondensasi dan alkilasi yang berkembang melalui pembentukan karbanion (dikatalisasi oleh basa).
Natrium hidrida dalam minyak menyerupai natrium dan natrium logam alkoholat dalam kemampuannya untuk berfungsi sebagai agen deprotonasi dalam ester asetoasetat, kondensasi Claisen, Stobbe, Dieckmann, dan reaksi terkait lainnya. Ini memiliki keunggulan yang nyata dibandingkan agen kondensasi lainnya dalam hal:
- Ini adalah basis yang lebih kuat, yang menghasilkan deprotonasi yang lebih langsung.
- Tidak perlu kelebihan.
- H2 yang dihasilkan memberikan ukuran sejauh mana reaksi tersebut.
- Reaksi samping seperti reduksi dihilangkan.
Alkilasi amina aromatik dan heterosiklik seperti 2-aminopiridin dan fenotiazin dengan mudah dicapai dalam hasil tinggi dengan menggunakan campuran toluena-metilformamida. Konsentrasi dimetilformamida merupakan variabel yang digunakan untuk mengontrol laju reaksi (HINCKLEY, 1957).
Penggunaan natrium hidrida untuk penyimpanan hidrogen telah diusulkan untuk digunakan dalam kendaraan sel bahan bakar, hidrida tersebut dibungkus dalam butiran plastik yang dihancurkan dengan adanya air untuk melepaskan hidrogen.
Referensi
- HINCKLEY, MD (1957). Pembuatan, Penanganan, dan Penggunaan Sodium Hidrida. Kemajuan dalam Kimia, Vol. 19, 106-117.
- Mark Winter [Universitas Sheffield dan WebElements Ltd, U. (1993-2016). Natrium: natrium hidrida. Diperoleh dari WebElements: webelements.com.
- Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (sf). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 24758. Diperoleh dari PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Rhom dan Hass inc. (2007, Desember). Sodium Hydride 60% Dispersi dalam Minyak. Diperoleh dari dow.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Natrium hidrida. Diperoleh dari ChemSpider: chemspider.com.
- HIDRIDA SODIUM. (2016). Diperoleh dari cameochemical: cameochemicals.noaa.gov.
- Formula Natrium Hidrida - Kegunaan Natrium Hidrida, Sifat, Struktur dan Formula. (2005-2017). Diperoleh dari Softschools.com: softschools.com.
- HIDRIDA SODIUM. (sf). Diperoleh dari chemicalland21: chemicalland21.com.
- Mengapa natrium hidrida padat basa dan bukan asam saat bereaksi dengan air? (2016, 20 April). Diperoleh dari stackexchange: chemistry.stackexchange.com.