هيدريد الصوديوم

هيدريد الصوديوم (NaH) مركب كيميائي. وتتكون من ذرات الصوديوم والهيدروجين. يتفاعل NaH بقوة مع الماء، ويطلق غاز الهيدروجين ويشكل هيدروكسيد الصوديوم.

اسم الأيوباك	هيدريد الصوديوم
الصيغة الجزيئية	ناه
CAS رقم	7646-69-7
المرادفات	هيدريد الصوديوم، مونوهيدريد الصوديوم، هيدريد الصوديوم
إنتشي	InChI = 1S/Na.H

خصائص هيدريد الصوديوم

صيغة هيدريد الصوديوم

صيغة مونوهيدريد الصوديوم هي NaH. وهو يمثل التركيب الكيميائي للمركب، ويتكون من ذرة الصوديوم (Na) وذرة الهيدروجين (H). مونوهيدريد الصوديوم هو مركب أيوني يتكون عن طريق نقل الإلكترون من الصوديوم إلى الهيدروجين.

هيدريد الصوديوم الكتلة المولية

يتم حساب الكتلة المولية لمونوهيدريد الصوديوم عن طريق إضافة الكتل الذرية للصوديوم والهيدروجين. تبلغ الكتلة الذرية للصوديوم 22.99 جرامًا لكل مول (جم / مول)، بينما تبلغ الكتلة الذرية للهيدروجين 1.01 جم / مول. لذا فإن الكتلة المولية لمونوهيدريد الصوديوم تبلغ حوالي 23.99 جم/مول.

نقطة غليان هيدريد الصوديوم

ليس لدى مونوهيدريد الصوديوم نقطة غليان مميزة. ويتحلل عند تعرضه لدرجات حرارة عالية، ويطلق غاز الهيدروجين ويشكل الصوديوم المعدني. ولذلك، لا يستخدم عادة كمادة مرجعية لنقطة الغليان.

نقطة انصهار هيدريد الصوديوم

نقطة انصهار مونوهيدريد الصوديوم عالية نسبيا. يذوب عادة عند حوالي 800 درجة مئوية (1472 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، ينهار هيكل الشبكة الأيونية لـ NaH، مما يسمح للمركب بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.

كثافة هيدريد الصوديوم جم/مل

يمكن أن تختلف كثافة أحادي هيدريد الصوديوم اعتمادًا على شكله البلوري ونقائه. في المتوسط، تبلغ كثافة مونوهيدريد الصوديوم حوالي 1.39 جرام لكل مليلتر (جم / مل). تشير قيمة الكثافة هذه إلى أن أحادي هيدريد الصوديوم أكثر كثافة من الماء، لأن كثافة الماء تبلغ 1 جم / مل.

الوزن الجزيئي لهيدريد الصوديوم

يتم حساب الوزن الجزيئي لمونوهيدريد الصوديوم عن طريق إضافة الأوزان الذرية للذرات المكونة له. نظرًا لأن الوزن الذري للصوديوم يبلغ 22.99 جرامًا لكل مول (جم/مول) والوزن الذري للهيدروجين 1.01 جم/مول، فإن الوزن الجزيئي لأحادي هيدريد الصوديوم يبلغ تقريبًا 23.99 جم/مول.

هيكل هيدريد الصوديوم

يعتمد مونوهيدريد الصوديوم على بنية شبكية بلورية. كل أيون صوديوم (Na+) محاط بستة أيونات هيدروجين (H-) مرتبة بشكل متقارب. يتم ربط كاتيونات الصوديوم وأنيونات الهيدريد معًا بواسطة روابط أيونية قوية، مما يخلق بنية بلورية قوية.

ذوبان هيدريد الصوديوم

أحادي هيدريد الصوديوم ضعيف الذوبان في معظم المذيبات. يتفاعل بعنف مع الماء، ويطلق غاز الهيدروجين ويشكل هيدروكسيد الصوديوم. ومع ذلك، فإنه يمكن أن يذوب في بعض المذيبات القطبية مثل الأمونيا السائلة (NH3)، وتشكيل محلول أميد الصوديوم (NaNH2). يرجع سلوك الذوبان هذا إلى الطبيعة الأيونية القوية لمونوهيدريد الصوديوم.

مظهر	الأبيض إلى الرمادي الصلبة
جاذبية معينة	0.92
لون	من الأبيض إلى الرمادي
يشم	عديم الرائحة
الكتلة المولية	23.99 جرام/مول
كثافة	1.39 جرام/مل
نقطة الانصهار	800 درجة مئوية (1472 درجة فهرنهايت)
نقطة الغليان	متحللة
نقطة فلاش	غير قابل للتطبيق
الذوبان في الماء	يتفاعل بقوة
الذوبان	ضعيف الذوبان في بعض المذيبات، ويذوب في الأمونيا
ضغط البخار	غير قابل للتطبيق
كثافة بخار	غير قابل للتطبيق
pKa	غير قابل للتطبيق
الرقم الهيدروجيني	غير قابل للتطبيق

السلامة ومخاطر هيدريد الصوديوم

يشكل مونوهيدريد الصوديوم بعض مخاطر السلامة التي يجب أخذها في الاعتبار. ويتفاعل بعنف مع الماء، وينتج غاز الهيدروجين شديد الاشتعال، والذي يمكن أن يسبب حريقًا أو انفجارات. ولذلك فمن الضروري التعامل مع مونوهيدريد الصوديوم بحذر شديد، وضمان التخزين المناسب والحماية من الرطوبة. قد يسبب المركب حروقًا شديدة إذا لامس الجلد أو العينين. ولذلك فإن القفازات والنظارات الواقية ضرورية عند العمل بها. بالإضافة إلى ذلك، يجب إبقاء مونوهيدريد الصوديوم بعيدًا عن العوامل المؤكسدة، لأنه يمكن أن يتفاعل معها بقوة. تعتبر التهوية الكافية والالتزام ببروتوكولات السلامة ضرورية لتقليل المخاطر المرتبطة بمونوهيدريد الصوديوم.

رموز الخطر	خطر
وصف الأمان	شديدة الاشتعال ورد الفعل. تعامل بحذر شديد.
أرقام تعريف الأمم المتحدة	الأمم المتحدة 1427
رمز النظام المنسق	28500010
فئة الخطر	4.3
مجموعة التعبئة	ثانيا
تسمم	سامة للغاية عن طريق الابتلاع أو الاستنشاق.

طرق تصنيع هيدريد الصوديوم

هناك عدة طرق شائعة لتصنيع مونوهيدريد الصوديوم.

تتضمن إحدى الطرق التفاعل بين الصوديوم المعدني (Na) وغاز الهيدروجين (H2). يحدث التفاعل عند درجات حرارة عالية ويتطلب بيئة خاضعة للرقابة لتجنب التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها. يتفاعل الصوديوم المعدني مع غاز الهيدروجين تحت تأثير الحرارة وينتج أحادي هيدريد الصوديوم (NaH).

تتضمن طريقة التخليق الأخرى التفاعل بين هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ومصدر هيدريد، مثل هيدريد ألومنيوم الليثيوم (LiAlH4) أو هيدريد الليثيوم (LiH). يجمع خليط التفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع مصدر الهيدريد أثناء استخدام مذيب مناسب مثل ثنائي إيثيل إيثر أو رباعي هيدروفيوران لتسهيل التفاعل. يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين أحادي هيدريد الصوديوم والملح المقابل لمصدر الهيدريد.

لتحضير مونوهيدريد الصوديوم، يمكن تفاعل بوروهيدريد الصوديوم (NaBH4) مع قاعدة قوية، مثل مونوهيدريد الصوديوم أو أميد الصوديوم (NaNH2). في هذه العملية، نستخدم قاعدة قوية لمعالجة بوروهيدريد الصوديوم، الذي ينتج مونوهيدريد الصوديوم وملح البورات المقابل.

تجدر الإشارة إلى أن تصنيع مونوهيدريد الصوديوم يتطلب معالجة دقيقة بسبب تفاعله مع الهواء والرطوبة. لتجنب ردود الفعل السلبية، يقوم الأفراد عادةً بتنفيذ الإجراء باستخدام مونوهيدريد الصوديوم تحت أجواء خاملة، مثل النيتروجين أو الأرجون. عند العمل مع مونوهيدريد الصوديوم، من الضروري اتباع احتياطات السلامة، واستخدام معدات الحماية، واتباع إجراءات المناولة المناسبة.

استخدامات هيدريد الصوديوم

يجد مونوهيدريد الصوديوم (NaH) تطبيقات في مختلف المجالات بسبب خصائصه الفريدة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لمونوهيدريد الصوديوم:

المجفف: يقوم مونوهيدريد الصوديوم بإزالة آثار الرطوبة من المذيبات والغازات، ويعمل كمجفف فعال. تفاعله مع الماء يسمح له بامتصاص جزيئات الماء وتحييدها.
مصدر الهيدروجين: يعمل مونوهيدريد الصوديوم كمصدر لغاز الهيدروجين في التفاعلات الكيميائية المختلفة. فهو يطلق الهيدروجين بسهولة عند تعرضه للرطوبة أو الأحماض، مما يجعله مفيدًا في عمليات الهدرجة وكعامل اختزال.
عامل إزالة البروتونات: يستخدم التخليق العضوي أحادي هيدريد الصوديوم كعامل إزالة البروتونات بسبب طبيعته الأساسية القوية. يمكنه إزالة البروتونات الحمضية من المركبات المختلفة، مما يسهل التفاعلات مثل نزع بروتونات الأمينات أو الأحماض الكربوكسيلية.
سلائف المحفز: يعمل مونوهيدريد الصوديوم كمقدمة لتحضير المحفزات عن طريق التفاعل مع مركبات معدنية انتقالية محددة، وبالتالي تكوين المحفزات المستخدمة في التفاعلات العضوية.
بادئ البلمرة: في كيمياء البوليمرات، يمكن أن يعمل مونوهيدريد الصوديوم كبادئ لبلمرة مونومرات معينة. تسهل تفاعليته بدء تفاعلات البلمرة، مما يؤدي إلى تكوين بوليمرات ذات الخصائص المطلوبة.
الكاشف الاصطناعي: يعمل مونوهيدريد الصوديوم ككاشف متعدد الاستخدامات في التخليق العضوي، ويشارك في تفاعلات مختلفة مثل الألكلة والتكثيف وإزالة الهالوجين. إن قاعدته القوية وقدرته على توليد الوسطيات التفاعلية تجعله مفيدًا في التحولات العضوية المعقدة.
التخليق الدوائي: يستخدم مونوهيدريد الصوديوم في تخليق المركبات الصيدلانية. يمكن أن يلعب دورًا في عدة خطوات، بما في ذلك الكشف عن المجموعات الوظيفية، أو إجراء تفاعلات الاختزال، أو المشاركة ككاشف في مسارات معينة لتخليق الدواء.

أسئلة:

س: ما هو هيدريد الصوديوم؟

ج: مونوهيدريد الصوديوم مركب كيميائي يتكون من ذرات الصوديوم (Na) والهيدروجين (H).

س: ما هي صيغة هيدريد الصوديوم؟

ج: صيغة مونوهيدريد الصوديوم هي NaH.

س: كم عدد المكافئات المولية لبوروهيدريد الصوديوم التي تحتوي عليها؟

ج: يحتوي بوروهيدريد الصوديوم (NaBH4) على أربعة مكافئات مولية لأيونات الهيدريد (H^-).

س: هل يتفاعل هيدريد الصوديوم مع الأسيتونتريل؟

ج: نعم، يمكن أن يتفاعل مونوهيدريد الصوديوم مع الأسيتونيتريل (CH3CN) لتكوين منتجات مختلفة، اعتمادًا على ظروف التفاعل.

س: كيف يتم إطفاء هيدريد الصوديوم؟

ج: يمكن إخماد أحادي هيدريد الصوديوم بإضافة عامل إخماد مناسب مثل الماء أو الكحولات أو الأحماض الضعيفة لتحييد تفاعل أيونات الهيدريد.

س: هل NaH قاعدة قوية؟

ج: نعم، يعتبر NaH قاعدة قوية بسبب قدرته على قبول البروتونات (H+) بسهولة في التفاعلات.

س: هل NaH حمض أم قاعدة؟

ج: NaH عبارة عن قاعدة لأنها يمكنها التبرع بالإلكترونات أو قبول البروتونات لتكوين أيون أحادي الهيدريد سالب الشحنة (H^-).

س: ما هو NaH؟

ج: NaH هو الرمز الكيميائي لمونوهيدريد الصوديوم، وهو مركب أيوني يستخدم عادة في التفاعلات الكيميائية المختلفة.

س: أرني صيغة هيدريد الصوديوم.