Hidruro de sodio
El hidruro de sodio es un compuesto químico que tiene por fórmula NaH. Es utilizado como base fuerte en síntesis orgánica. El NaH es representativo de los hidruros salinos, compuesto de iones Na+ (catión) e H− (anión). A diferencia de otros hidruros no metálicos como el borano, metano y amoniaco el NaH es ionizable, insoluble en solventes orgánicos y soluble en sodio fundido. Por su insolubilidad, todas las reacciones del NaH tienen lugar en la superficie del sólido.
| Hidruro de sodio | ||
|---|---|---|
| Nombre IUPAC | ||
| Hidruro de sodio | ||
| General | ||
| Fórmula molecular | NaH | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 7646-69-7[1] | |
| Número RTECS | OJ6300000 | |
| ChemSpider | 23144 | |
| PubChem | 24758 | |
| UNII | 23J3BHR95O | |
| InChI=InChI=1S/Na.H/q+1;-1 Key: BZKBCQXYZZXSCO-UHFFFAOYSA-N | ||
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | incoloro a gris | |
| Densidad | 1396 kg/m³; 1,396 g/cm³ | |
| Masa molar | 23.99771 g/mol | |
| Punto de fusión | 1072 K (799 °C) | |
| Estructura cristalina | Estructura cúbica centrada en las caras (CCC) (tipo NaCl) | |
| Índice de refracción (nD) | 1,470 | |
| Propiedades químicas | ||
| Acidez | ~35 pKa | |
| Solubilidad en agua | Reacciona con agua | |
| Peligrosidad | ||
| NFPA 704 | 3 3 2 | |
| Frases R | R-12; R-14 | |
| Frases S | S-5; S-8 | |
| Riesgos | ||
| Más información | ICSC 0813[2][3] | |
| Compuestos relacionados | ||
| Otros cationes | hidruro de litio hidruro de potasio hidruro de rubidio hidruro de cesio | |
| Otros aniones | borohidruro de litio hidruro de aluminio y litio | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Propiedades y estructura
El NaH se produce en una reacción directa de hidrógeno y sodio líquido.[4] El NaH en estado puro es incoloro, aunque las muestras comerciales generalmente son de color grisáceo. El NaH es aproximadamente 40% más denso que el Na (0.968 g/cm³).
Como el LiH, el KH, el RbH, y el CsH, el hidruro de sodio adopta la estructura cristalina del NaCl. De esta manera cada ion Na+ está rodeado por seis núcleos de H− en una geometría octaédrica. El radio iónico del H− (146 pm en el NaH) y F− (133 pm) son comparables con las distancias Na−H y Na−F.[5]
Aplicaciones en las síntesis orgánicas (usos)
- En la obtención de la sodamida.
- Se usa en la condensación de cetonas y aldehídos, con ésteres ácidos.
- En la reducción de óxidos en metales, en combinación con hidróxido de sodio fundido.
- Se utiliza mucho a altas temperaturas como agente reductor.
- En reacciones donde se necesita un catalizador que actúe como reductor.
- El NaH se utiliza para desprotonizar ácidos carboxílicos como el 1,3-dicarboxil y compuestos análogos, como algunos ésteres.
- En la desprotonización de sales de sulfonio y en el sulfóxido de dimetilo.
- En la preparación indirecta de cetonas y epóxidos.
Como una base fuerte
El NaH es una substancia básica de aplicación amplia en química orgánica.[6] Es capaz de desprotonizar una serie de ácidos débiles (ácidos de Brønsted) para dar los derivados de sodio correspondientes. Los substratos típicos contienen ligaduras O-H, N-H, S-H, incluyendo los alcoholes, fenoles, aminas, amidas y tioles.
Típicamente el NaH se utiliza para desprotonizar ácidos carboxílicos como el 1,3-dicarboxil y compuestos análogos, como algunos ésteres (p. ejem. los maleatos). Los derivados de sodio resultantes pueden ser alquilados. El NaH es usado para favorecer la condensación en reacciones con grupos carbonilo por medio de la condensación de Dieckmann, la condensación de Stobbe, así como las de Darzens y la de Claisen. También se utiliza en la desprotonización de sales de sulfonio y en el sulfóxido de dimetilo y [disulfuro]]s) también son reducidas por la acción del NaH j
Como agente secante
Debido a su rección vigorosa e irreversible con agua, el NaH puede ser usado como agente desecante para algunos solventes orgánicos, aunque hay otros secantes que son mucho más usados como el hidruro de calcio.
Como almacenador de hidrógeno
El uso del hidruro de sodio ha sido propuesto como agente almacenador de hidrógeno en las celdas de combustible para los vehículos. El hidruro se guarda en pellets de plástico que son trituradas en presencia de agua para liberar el hidrógeno.[7]
Consideraciones prácticas
El NaH se vende como una mezcla al 60% (p/p) de hidruro de sodio y aceite mineral. Esta mezcla es más fácil de manejar (por razones de seguridad) que el NaH puro. El material se puede obtener puro lavando la solución con pentano teniendo cuidado de evitar la combustión que sucede al contacto del NaH con el aire. De aquí que las reacciones que involucran al hidruro de sodio requieren de atmósfera inerte (nitrógeno o argón).
Seguridad
El NaH es inflamable al contacto con el aire y con el agua desprendiendo hidrógeno igualmente inflamable. La hidrólisis del NaH produce hidróxido de sodio (NaOH).[8]
Referencias
- Número CAS
- Sigma-Aldrich website el 11 de marzo de 2008 en Wayback Machine.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, p. 65, ISBN 0-7506-3365-4. Pág=65
- Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press
- Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi 10.1002/047084289.
- J. Philip DiPietro; Edward G. Skolnik (octubre de 1999). «Analysis of the Sodium Hydride-based Hydrogen Storage System being developed by PowerBall Technologies, LLC». US Department of Energy, Office of Power Technologies. Consultado el 30 de marzo de 2011.
- MSDS 60% NaH in mineral oil
Enlaces externos
- Esta obra contiene una traducción derivada de «Sodium hydride» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported.