Lithiumhydrid

Kristallstruktur
__ Li+     __ H-
Allgemeines
Name	Lithiumhydrid
Verhältnisformel	LiH
CAS-Nummer	7580-67-8
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff
Eigenschaften
Molare Masse	7,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,76 g·cm–3
Schmelzpunkt	688 °C
Löslichkeit	reagiert heftig mit Wasser
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Gefahr H- und P-Sätze H: 260-301-314 EUH: keine EUH-Sätze P: 223-​231+232-​280-​301+310-​370+378-​422Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze EU-Gefahrstoffkennzeichnung Leicht- entzündlich Giftig (F) (T) R- und S-Sätze R: 14/15-25-35 S: 26-36/37/39-43-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Lithiumhydrid LiH ist eine salzartige chemische Verbindung von Lithium und Wasserstoff. Da es sehr leicht und stabil ist, stellt es einen hervorragenden Wasserstoffspeicher mit einer Kapazität von 2,8 m³ H₂/kg LiH dar. Der Wasserstoff kann durch Reaktion mit Wasser freigesetzt werden.

Gewinnung und Darstellung

Lithiumhydrid wird durch die Umsetzung von flüssigem metallischem Lithium mit molekularem Wasserstoff bei 600 °C hergestellt.

$\mathrm{2 \ Li + H_2 \ \xrightarrow{600\ ^{\circ}C} \ 2 \ LiH}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Lithiumhydrid ist ein weißes bis graues, brennbares Pulver, das mit einer Dichte von 0,76 g/cm³ einer der leichtesten Feststoffe ist. Es schmilzt bei 688 °C. Die Bildungsenthalpie beträgt -90,43 kJ/mol.

Chemische Eigenschaften

Lithiumhydrid ist brennbar:

$\mathrm{2 \ LiH + O_2 \longrightarrow 2 \ LiOH}$

Es reagiert mit Wasser, Säuren und Basen unter Freisetzung von Wasserstoff:

$\mathrm{LiH + H_2O \longrightarrow LiOH + H_2}$

$\mathrm{LiH + HCl \longrightarrow LiCl + H_2}$

$\mathrm{LiH + NaOH \longrightarrow LiNaO + H_2}$

Es reduziert beziehungsweise hydriert organische Verbindungen, zum Beispiel Formaldehyd zu Methanol:

$\mathrm{CH_2O + LiH + H_2O \longrightarrow CH_3OH + LiOH}$

Lithiumhydrid beginnt bei 900-1000 °C, sich in elementares Lithium und Wasserstoff zu zersetzen und ist damit das bei weitem hitzebeständigste Alkalihydrid.

$\mathrm{2\ LiH \ \xrightarrow {900-1000^{o}C} \ 2\ Li + H_2 \uparrow}$

Beim Erhitzen im Stickstoffstrom bildet sich Lithiumnitrid. Als Zwischenstufen entstehen Lithiumamid (LiNH₂) und Lithiumimid (Li₂NH).

$\mathrm{6\ LiH + N_2 \ \xrightarrow {\ \Delta \ } \ 2\ Li_3N + 3\ H_2 \uparrow}$

Verwendung

Lithiumhydrid dient als Reduktionsmittel zur Herstellung von Hydriden und Doppelhydriden. Des Weiteren wird es zur Deprotonierung CH-acider Verbindungen benutzt. Ein weiteres Einsatzgebiet ist mit der Herstellung der Hydriermittel Lithiumboranat und Lithiumalanat gegeben.

$\mathrm{4 \ LiH + AlCl_3 \longrightarrow LiAlH_4 + 3 \ LiCl}$

In Wasserstoffbomben dient Lithiumdeuterid, das deuterierte Lithiumhydrid, als Fusionsmaterial.

Aufgrund seines hohen Dipolmomentes ist Lithiumhydrid im Zusammenhang mit der Bose-Einstein-Kondensation ultrakalter Atome interessant.

Sicherheitshinweise

Da Lithiumhydrid mit gängigen Feuerlöschmitteln wie Wasser, Kohlendioxid, Stickstoff oder Tetrachlorkohlenstoff stark exotherm reagiert, müssen Brände mit inerten Gasen wie z.B. Argon gelöscht werden.