O que é um hidreto?

Os hidretos tradicionais são compostos simples nos quais o hidrogênio tem uma carga negativa. Eles geralmente contêm um ou mais íons metálicos positivos - como em, por exemplo, hidreto de alumínio de lítio (Lialh ₄ ). Essas substâncias são bases e são agentes reduzidos poderosos que podem ser perigosos de manusear. No entanto, na busca por substituições adequadas para combustíveis fósseis, os hidretos de metal são considerados prováveis ​​candidatos. Isso pode ser particularmente verdadeiro para hidretos de metais de transição. Essas substâncias são categorizadas, respectivamente, como os hidretos de alcalina, terra alcalina e metais de transição. Para um alcalino ou um hidreto de metal da terra alcalina, a ligação química é mais comumente das variedades iônicas covalentes, iônicas e mistas. O hidreto de níquel, usado na fabricação de baterias veiculares, é formado através da combinação dos elementos sob alta pressão. Este hidreto metálico exibe um diferentetipo de ligação química, que se acredita ser essencial para o processo de armazenamento de hidrogênio.

O hidreto de níquel se assemelha a algum grau o hidreto de seu companheiro de metal de transição, Palladium. Esses dois elementos se unem ao hidrogênio através de uma variedade de ligação metálica chamada "ligação intersticial". Nesse tipo de ligação, os átomos maiores têm átomos menores - neste caso o hidrogênio - inserido entre eles. Não exigindo as condições rigorosas necessárias para o níquel, o hidreto de paládio se forma à temperatura ambiente e pressão atmosférica, armazenando até 900 vezes seu volume em hidrogênio. Embora o paládio seja proibitivamente caro, teoricamente poderia ser usado e apresentaria um meio mais seguro e eficiente de transportar hidrogênio veicular do que os tanques pressurizados de gás.

Os átomos de paládio são quase 5,5 vezes maiores que os do hidrogênio. Os átomos de níquel são 4,6 vezes maiores que o hidrogênio. Isso comparos para uma proporção de 2,1 vezes para ferro e carbono, que se ligam intersticialmente para formar o aço carbono. Qualquer que seja a relação de tamanho atômico de relação com a facilidade de inserção difusiva, essa correlação na ligação à do aço carbono indica que o níquel e os hidretos de paládio são ligas.

Se os hidretos devem ser considerados concorrentes sérios para uso, alguns desafios devem ser enfrentados - um exemplo disso pode ser visto no armazenamento de combustível. Por um lado, à medida que o gás de hidrogênio é difundido em um metal, ele rapidamente constrói uma pressão traseira que diminui a difusão adicional. Dopiar o metal primário com outro elemento metálico pode diminuir essa tendência. Outro problema é que, com cada ciclo repetido, o substrato de metal hidreto se expande e se contrai. As peças de substrato podem se decompor em partículas menores, produzindo multas que se tornam uma fonte de dificuldade, a menos que seja filtrado. Finalmente, os hidretos devem superar os candidatos, que incluem possivelmente hidrogênio liquificado e boro líquido-hyComplexos de Drogen.