Lithiumhydrid

Kristallstruktur
__ Li+ __ H−
Allgemeines
Name	Lithiumhydrid
Verhältnisformel	LiH
CAS-Nummer	7580-67-8
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	7,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,76 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	688 °C[1]
Löslichkeit	reagiert heftig mit Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 260-301-314 P: 223-​231+232-​280-​301+310-​370+378-​422Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][1] 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.^[4]

Gewinnung und Darstellung

Lithiumhydrid wird durch die Umsetzung von flüssigem metallischem Lithium mit molekularem Wasserstoff bei 600 °C hergestellt.^[4]

$ \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.^[1] Die Bildungsenthalpie beträgt -90,43 kJ/mol.^[5]

Chemische Eigenschaften

Lithiumhydrid ist brennbar:^[1]

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

Es reagiert mit Wasser, Säuren und Basen unter Freisetzung von Wasserstoff:^[4]

$ \mathrm {LiH+H_{2}O\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_{2}O+LiH+H_{2}O\longrightarrow CH_{3}OH+LiOH} $

Lithiumhydrid beginnt bei 900-1000 °C, sich in elementares Lithium und Wasserstoff zu zersetzen und ist damit das bei weitem hitzebeständigste Alkalihydrid.^[6]

$ \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).^[7]

$ \mathrm {6\ LiH+N_{2}\ \xrightarrow {\ \Delta \ } \ 2\ Li_{3}N+3\ H_{2}\uparrow } $

Verwendung

Lithiumhydrid dient als Reduktionsmittel zur Herstellung von Hydriden und Doppelhydriden.^[4] Des Weiteren wird es zur Deprotonierung CH-acider Verbindungen benutzt. Ein weiteres Einsatzgebiet ist mit der Herstellung der Hydriermittel Lithiumboranat und Lithiumalanat gegeben.^[4]

$ \mathrm {4\ LiH+AlCl_{3}\longrightarrow LiAlH_{4}+3\ LiCl} $

In Wasserstoffbomben dient Lithiumdeuterid, das deuterierte Lithiumhydrid, als Fusionsmaterial.^[8]

Aufgrund seines hohen Dipolmoments ist Lithiumhydrid im Zusammenhang mit der Bose-Einstein-Kondensation ultrakalter Atome interessant.^[9]

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.^[10]

Referenzen