大学无机化学经典-氢和氢能源.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第7章 氢和氢能源,7.1,氢,氕（符号H）丰度为99.984,氘（符号D）占0.0156,氚（符号T）约占10,16,氘和氚是核聚变反应原料,：,1/10,7.2,氢成键特征,1.形成共价单键：HCl,、,H,2,O,、,NH,3,。,2.氢原子与活泼金属（如Li、Na、K、Rb、Cs、,Ca、Sr、Ba）能组成离子型氢化物（如LiH、,NaH、CaH,2,、LiAlH,4,、NaBH,4,、LiGaH,4,等）。,H,5,O,2,不存在自由质子，它总是同别原子或分子结合在一起而存在，如H,3,O,、H,5,O,2,、NH,4,等。,2/10,3.氢键。,4.形成单电子（,）键,H,2,。,5.形成三中心二电子键,H,3,，,为三角形结构。,6.形成氢桥键,。,7.金属型氢化物。氢原子能与许多金属尤其是过,渡金属或合金及稀土元素组成二元或多元型氢,化物，如VH,2,、Mg,2,NiH,4,、TiFeH,1.9,、LaNi,5,H,6,、,ZrCo,2,H,4,、MmCo,5,H,3,。,3/10,7.3,氢化物,氢化物按其结构和性质不一样可大致分为三类：,离子型、金属型以及共价型。,1.离子型氢化物：,碱金属和碱土金属（除Be、Mg外）含有很低电负性，可将电子转移给氢原子生成氢负离子（H,）从而组成离子型氢化物。,4/10,LiH NaH KH RbH CsH,NaCl,-90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3,-441,（1）均为白色晶体,热稳定性差,f,H,（2）还原性强,UO,2,CaH,2,UCa(OH),2,5/10,（3）猛烈水解,（4）形成配位氢化物,氢化铝锂,LiAlH,4,受潮时强烈水解,NaHCH,3,OH NaOCH,3,H,2,4BF,3,3NaBH,4,3NaBF,4,2B,2,H,6,6/10,2.分子型氢化物,缺电子氢化物：,A族氢化物 B,2,H,6,足电子氢化物：,A族氢化物 CH,4,富电子氢化物：,A A氢化物 NH,3,7/10,许多过渡金属以及镧系和锕系金属,都能与氢结合生成金属氢化物。,473K,Ti H,2,TiH,2,RE H,2,REH,x,U H,2,UH,3,3.金属型氢化物：,8/10,7.4 应用：储氢合金,一些合金能够在温和条件下可逆地同氢反应形成,金属氢化物，能够吸收和分解出大量氢气，所形成氢化物,密度大于液态氢称之为储氢合金,LaNi,5,+3H,2,LaNi,5,H,6,TiFe+H,2,TiFeH,2,液氢：71kg,m,-3,LaNi,5,：88kg,m,-3,各种储氢材料：,稀土系储氢合金,LaNi,5,.,钛系储氢合金,TiFe TiMn,X,镁系储氢合金,Mg,2,Ni Mg,2,Cu,锆系储氢合金,ZrV,2,ZrCr,2,储,氢,合,金,9/10,H,2,离解为H原子。,Ni起到离解催化剂作用。,表面结构及储氢机理,靠近表层La扩散到表面与 氧、水结合成La,2,O,3,、La(OH),3,。,Ni脱溶沉淀，产生表面分凝。,La,2,O,3,、La(OH),3,保护亚表层Ni催化活性。,H,2,+,+,10/10,