Aluminiumhydrid

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Kristallstruktur
Struktur von α-Aluminiumhydrid
__ Al3+      __ H
Allgemeines
Name Aluminiumhydrid
Andere Namen
  • Alan
  • Aluminiumwasserstoff
Verhältnisformel (AlH3)x
CAS-Nummer 7784-21-6
Kurzbeschreibung

farbloses Pulver[1]

Eigenschaften
Molare Masse 30,01 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,48 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

100 °C (Zersetzung) [2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−46,0 kJ/mol[4]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Aluminiumhydrid, Summenformel (AlH3)x, auch Alan genannt, ist ein farbloses Pulver, welches oberhalb von 100 °C in seine Bestandteile zerfällt. Aluminiumhydrid ist außerordentlich feuchtigkeits- und oxidationsempfindlich. Es verbrennt explosionsartig an Luft und kann zur Speicherung von Wasserstoff in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Von Aluminiumhydrid kennt man fünf kristalline Phasen (α, γ, δ, ζ), von denen bislang nur die Struktur der α-Phase erforscht wurde. Durch Einbau von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent Magnesium kann die Vakuumstabilität von α-Aluminiumhydrid signifikant erhöht werden.[5] Auch kann die Beständigkeit gegenüber Hydrolyse durch Tempern erhöht werden.[6] So behandeltes α-Aluminiumhydrid wird zur Zeit intensiv als energetischer Zusatz für Raketentreibstoffe und Sprengstoffe untersucht.[7]

Synthese[Bearbeiten]

Die Darstellung von Aluminiumhydrid erfolgt zweckmäßig durch die Umsetzung von Aluminiumchlorid mit Lithiumalanat in Diethylether:[1]

\mathrm{AlCl_3 + 3 \ LiAlH_4 \longrightarrow 3 \ LiCl + 4 \ AlH_3}

Hierbei wird zunächst eine als Monomer anfallende Verbindung, das Etherat:

\mathrm{H_3Al{-}O(C_2H_5)_2}\,

gebildet, welche sich allmählich in das hochpolymere Aluminiumhydrid umwandelt.

Reaktionsverhalten[Bearbeiten]

Aluminiumhydrid reagiert mit Wasser sehr stark unter Wasserstoff-Freisetzung gemäß:

\mathrm{AlH_3 + 3 \ H_2O \longrightarrow Al(OH)_3 + 3 \ H_2}

Zusammen mit anderen Metallhydriden bildet Aluminiumhydrid Alanate

Wegen seiner Unlöslichkeit hat es als Reduktionsmittel kaum Bedeutung.[8]

Quellen[Bearbeiten]

  1. a b Helmut Sitzmann, in: Roempp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
  2. a b Holleman/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007.
  3. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  4. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th Edition (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-5.
  5. N. E: Matzek, H. C. Roehrs, US Patent 3 857 922, 1975, Stabilisation of light metal hydride.
  6. A. N. Golubkov, RU Patent 2 175 637, Method of increasing thermal stability of aluminium hydride.
  7. V. Weiser, N. Eisenreich, A. Koleczko, E. Roth: On the Oxidation and Combustion of AlH3 a Potential Fuel for Rocket Propellants and Gas Generators. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2007, 32(3), 213–212; doi:10.1002/prep.200700022.
  8. Guttmann/Hengge, Anorganische Chemie, VCH, Weinheim, New York, Basel, Cambridge 1990.