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Preparação[editar | editar código-fonte]
A preparação foi relatada pela primeira vez em 1951, envolvendo hidrogenação direta do metallic Mg em alta pressão e temperatura (200 atmosferas, 500 °C) com catalisador de MgI2:[3]
Mg + H2 → MgH2
A produção em temperatura mais baixa de MgH2 usando nanopartículas de Mg cristalino produzido em moinhos de bolas foi investigada.[4] Outras preparações incluem:
Mg(antraceno) + H2 → MgH2
São conhecidos também alguns produtos de complexação por exemplo, MgH2.THF pela reação de fenilsilil-magnésio e dibutil-magnésio em solventes de éter ou de hidrocarbonetos na presença de THF ou TMEDA como ligante.[1]
Estrutura e ligações[editar | editar código-fonte]
O β-MgH2 tem uma estrutura do tipo rutilo à temperatura ambiente.[7] Existem duas formas de alta pressão, α-MgH2 com a estrutura do tipo do PbO2[8] e γ-MgH2.[9] Além disso foi caracterizada uma forma não-estequiométrica MgH(2-δ), mas esta parece existir apenas como partículas muito pequenas.[10] (A granel o MgH2 é essencialmente estequiométrico, uma vez que só pode acomodar concentrações muito baixas de sítios vazios para o hidrogênio[11]).
A ligação na forma rutilo é por vezes descrita como sendo de natureza covalente ao invés de puramente iônica;[12] a determinação da densidade de carga por síncrotron de difração de raios-x indica que o átomo de magnésio é completamente ionizado e esférico e o íon hidreto é alongado.[13] Formas moleculares de hidreto de magnésio, MgH, MgH2, Mg2H, Mg2H2, Mg2H3 e Mg2H4 foram identificadas pelos seus espectros vibracionais e foram encontradas em amostras isoladas em uma matriz abaixo de 10K, formadas após a ablação a laser de magnésio na presença de hidrogênio.[14] A molécula Mg2H4 tem uma estrutura análoga à ponte do hidreto de alumínio dimérico, Al2H6.[14]
Reações[editar | editar código-fonte] – “magnesium hydride formula”
MgH2 reage prontamente com a água com liberação de gás hidrogênio:
MgH2 + 2H2O → 2H2 + Mg(OH)2
Decompõe-se a 300°C para produzir H2 à pressão de 1 bar, a alta temperatura necessária é vista como uma limitação ao uso de MgH2 como um meio de armazenamento de hidrogênio reversível:[15]
MgH2 → Mg + H2
Potencial para o armazenamento de hidrogênio[editar | editar código-fonte]
O seu potencial como meio de “armazenamento” reversível de hidrogênio, levou ao interesse em melhorar a cinética da reação de hidrogenação e desidrogenação.[15][16] Uma abordagem alternativa sob investigação é a produção de uma pasta bombeável de MgH2 de manuseamento seguro e que libera H2 pela reação com água, com o reprocessamento do Mg(OH)2 em MgH2. Um pedido [2] (ainda a ser examinado) para uma patente dos EUA (US 2010/0163434 A1)[3] foi feito para a um sistema de armazenamento de hidrogênio utilizando energia de excitação laser para ajudar a adsorção de gás hidrogênio do magnésio
Referências