水素化カルシウム
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| 物質名 | |
|---|---|
Calcium hydride | |
別名 Calcium(II) hydride | |
| 識別情報 | |
3D model (JSmol)
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| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.029.263 |
| EC番号 |
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PubChem CID
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| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
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| 性質 | |
| CaH2 | |
| モル質量 | 42.094 g/mol |
| 外観 | 灰色粉末 (純粋なものは無色) |
| 密度 | 1.70 g/cm3, 固体 |
| 融点 | 816 °C (1,501 °F; 1,089 K) |
| 激しく反応 | |
| 溶解度 | アルコールと反応 |
| 構造 | |
| 直方晶系, oP12 | |
| Pnma, No. 62 | |
| 熱化学 | |
| 標準モルエントロピー S⦵ | 41.4 J/(mol·K)[1] |
標準生成熱 (ΔfH⦵298)
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−181.5 kJ/mol |
ギブズの
自由エネルギー (ΔfG⦵) |
−142.5 kJ/mol |
| 危険性 | |
| GHS表示: | |
   
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| Danger | |
| H260 | |
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |
| 関連する物質 | |
| その他の 陽イオン |
水素化ナトリウム, 水素化カリウム |
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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水素化カルシウム（すいそかカルシウム、Calcium hydride）は、化学式CaH2で表されるカルシウムの水素化物である。カルシウムヒドリド、カルシウムハイドライド、略してカルハイとも呼ばれる。純粋な物は白色だが、通常は灰色の粉末。水と激しく反応して水素ガスを放出することから、有機合成において乾燥剤として用いられる。
水素化カルシウムはヒドリド塩であり、塩化鉛(II)と同様の結晶構造を持つ[2]。アルカリ金属とアルカリ土類金属はみなヒドリド塩を形成するが、それらと同様、反応しない有機溶媒に対しては不溶でもある。
合成
[編集]300〜400℃の水素とカルシウムから直接合成される。[3][4]
乾燥剤としての利用
[編集]水素化カルシウムは水と以下のように反応する。
![{\displaystyle {\mathrm {CaH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Ca} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7b591b635a7e2a5235faae81668a42d1dfe8c1e7)
生じた水素（気体）と水酸化カルシウム（固体）は蒸留や濾過、デカンテーションによって容易に除くことができる。
水素化カルシウムは比較的マイルドな乾燥剤なので、金属ナトリウムやナトリウムカリウム合金に比べて安全である。アミン類やピリジンのような塩基性の溶媒の乾燥に広く用いられている[5]。より反応性の高い乾燥剤を使う前のプレ乾燥にも用いられる。
欠点
[編集]水素化カルシウムは確かに便利であり頻繁に使用される乾燥剤であるが、いくつかの欠点がある。
- （反応しない）有機溶媒には不溶のため、エーテル系溶媒に可溶な水素化アルミニウムリチウム(LiAlH4)などと比べて乾燥速度が遅い。
- 水素化カルシウムと水酸化カルシウムは見た目でほとんど区別が付かないので、水素化カルシウムの試料の質が視覚的に判断できない。
- 水素化カルシウムは溶媒中に溶解した酸素を除くことはできないので、溶媒の脱気には使えない（cf. ナトリウムとベンゾフェノンを用いた方法）。
脚注
[編集]- ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles (6th ed.). Houghton Mifflin Company. p. A21. ISBN 978-0-618-94690-7
- ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Rittmeyer, Peter; Wietelmann, Ulrich (2000). “Hydrides”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheima: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a13_199. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ P. Ehrlich (1963). “Calcium Strontium and Barium Hydrides”. In G. Brauer. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed.. 1. NY, NY: Academic Press. pp. 929
- ^ 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.
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