Aluminiumhydrid

chemische Verbindung

Aluminiumhydrid (Alan) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Aluminium und Wasserstoff mit der Verhältnisformel (AlH3)x. Es ist ein farbloses Pulver, welches oberhalb von 100 °C in seine Bestandteile zerfällt. Aluminiumhydrid ist außerordentlich feuchtigkeits- und oxidationsempfindlich. Es verbrennt explosionsartig an Luft und kann zur Speicherung von Wasserstoff in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Kristallstruktur
Struktur von α-Aluminiumhydrid
_ Al3+ 0 _ H
Allgemeines
Name Aluminiumhydrid
Andere Namen
  • Alan
  • Aluminiumwasserstoff
Verhältnisformel (AlH3)x
Kurzbeschreibung

farbloses Pulver[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7784-21-6
EG-Nummer 232-053-2
ECHA-InfoCard 100.029.139
PubChem 14488
ChemSpider 13833
Wikidata Q412361
Eigenschaften
Molare Masse 30,01 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,48 g·cm−3 [2]

Schmelzpunkt

100 °C (Zersetzung)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 260​‐​314
P: ?
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−46,0 kJ/mol[4]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

EigenschaftenBearbeiten

Von Aluminiumhydrid kennt man fünf kristalline Phasen (α, γ, δ, ζ), von denen bislang nur die Struktur der α-Phase erforscht wurde. Durch Einbau von Magnesium mit einem Massenanteil (veraltet Gewichtsprozent) von 0,01 bis 3 % kann die Vakuumstabilität von α-Aluminiumhydrid signifikant erhöht werden.[5] Auch kann die Beständigkeit gegenüber Hydrolyse durch Tempern erhöht werden.[6] So behandeltes α-Aluminiumhydrid wurde intensiv als energetischer Zusatz für Raketentreibstoffe und Sprengstoffe untersucht.[7]

SyntheseBearbeiten

Die Darstellung von Aluminiumhydrid erfolgt zweckmäßig durch die Umsetzung von Aluminiumchlorid mit Lithiumaluminiumhydrid in Diethylether:[1]

 

Hierbei wird zunächst eine als Monomer anfallende Verbindung, das Etherat

 

gebildet, welche sich allmählich in das hochpolymere Aluminiumhydrid umwandelt.

ReaktionsverhaltenBearbeiten

Aluminiumhydrid reagiert mit Wasser sehr stark unter Wasserstoff-Freisetzung gemäß:

 

Zusammen mit anderen Metallhydriden bildet Aluminiumhydrid Alanate. Wichtigster Vertreter ist das Lithiumaluminiumhydrid (Lithiumalanat):

 

Wegen seiner Unlöslichkeit hat es als Reduktionsmittel kaum Bedeutung.[8]

Das Dimer Al2H6 ist isostrukturell zu Diboran (B2H6) und Digallan (Ga2H6).

QuellenBearbeiten

  1. a b Eintrag zu Aluminiumhydrid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juli 2014.
  2. a b A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  3. Vorlage:CL Inventory/nicht harmonisiertFür diesen Stoff liegt noch keine harmonisierte Einstufung vor. Wiedergegeben ist eine von einer Selbsteinstufung durch Inverkehrbringer abgeleitete Kennzeichnung von Aluminium trihydride im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 16. Juli 2018.
  4. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-5.
  5. N. E: Matzek, H. C. Roehrs, US-Patent 3 857 922, 1975, Stabilisation of light metal hydride.
  6. A. N. Golubkov, RU Patent 2 175 637, Method of increasing thermal stability of aluminium hydride.
  7. V. Weiser, N. Eisenreich, A. Koleczko, E. Roth: On the Oxidation and Combustion of AlH3 a Potential Fuel for Rocket Propellants and Gas Generators. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2007, 32(3), 213–212; doi:10.1002/prep.200700022.
  8. Guttmann/Hengge, Anorganische Chemie, VCH, Weinheim, New York, Basel, Cambridge 1990.