氫化鈣 是化學式為CaH2 的無機化合物 。通常为灰色粉末(高純度時為白色,但很少見),與水劇烈反應產生氫 氣。因此CaH2 可被用作干燥剂 。
CaH2 为盐类氫化物 ,其結構與鹽相似。鹼金屬 和鹼土金屬 的氢化物都是盐类氢化物。例如我們所熟知的氫化鈉 ,它會在NaCl 晶格中結晶。这些氢化物具有更复杂的結構,它們在不反应的溶剂 中均不溶解。CaH2 會在PbCl2 晶格中結晶。[ 1]
性质
与水在常温下反应,生成氢氧化钙和氢气。CaH2+ 2H2O → Ca(OH)2+ 2H2↑
氢化钙具有强还原性,可使金属氧化物M、氯化物的金属M游离出来。
2CaH2+ M(金属)O2→ 2CaO + 2H2↑+ M(金属)
CaH2+2M(金属)Cl→CaCl2+2M(金属)+H2↑
乾燥劑
CaH2 與水的化學反應可以下式表示:
CaH2 + 2 H2 O → Ca(OH)2 + 2 H2 ↑
水解 產生的兩種化合物 ,氢气和Ca(OH)2 固體,非常容易以蒸餾 、過濾 或傾析 与溶剂 分離开。氫化鈣是非常溫和的乾燥劑 ,它比其他试剂如金属鈉 或鈉鉀合金 安全。氫化鈣常被用于乾燥鹼性 物质,如胺 和吡啶 。[ 2] 它也被用來预处理即将被更强干燥剂干燥的溶剂的水分 。
缺點
雖然 CaH2 非常方便且常常被選用為乾燥劑,但是它有一些缺點:
相較於 LiAlH4 ,它不溶於任何溶液,因此乾燥反應的速度很慢。
會與氯代烃 產生非常劇烈的反應(LiAlH4 也有這個缺點)。
CaH2 和Ca(OH)2 在外觀上幾乎難以區別,CaH2 的樣品纯度很难从外观上加以判断。
鈣氫化合物不能去除溶解氧,因此它不能用来溶剂去氧。
參考資料
^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 .
^ Gawley, R. E.; Davis, A. "Calcium Hydride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi :10.1002/047084289X.rc005 .