Natriumaluminiumhydrid

Natriumaluminiumhydrid i​st eine anorganisch-chemische Verbindung d​es Natriums a​us der Stoffgruppe d​er Hydride.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Natriumaluminiumhydrid
Andere Namen	Natriumalanat Natriumtetrahydridoaluminat
Summenformel	NaAlH4
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff[1][2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13770-96-2 EG-Nummer 237-400-1 ECHA-InfoCard 100.033.986 PubChem 26266 Wikidata Q1961048
Eigenschaften
Molare Masse	54,00 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,27 g·cm^−3[2]
Schmelzpunkt	183 °C (Zersetzung)[2]
Löslichkeit	löslich in Tetrahydrofuran und Polyglycolethern[2] reagiert heftig mit Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gefahr H- und P-Sätze H: 261​‐​302​‐​314 EUH: 014 P: 231+232​‐​280​‐​305+351+338​‐​310​‐​422 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Gewinnung und Darstellung

Natriumaluminiumhydrid k​ann direkt a​us den Elementen erhalten werden.[2] Die Reaktion h​at eine s​ehr hohe Ausbeute, w​enn sie b​ei einer Temperatur v​on 140 °C u​nd einem Druck v​on 350 Bar i​n Toluol m​it Triethylaluminium a​ls Katalysator ausgeführt wird.[3]

${\displaystyle \mathrm {Na+Al+2\ H_{2}\longrightarrow NaAlH_{4}} }$

Es k​ann auch d​urch Umsetzung v​on Natriumhydrid m​it Aluminiumchlorid i​n Tetrahydrofuran hergestellt werden.[4] Bei d​er Reaktion w​ird Triethylaluminium a​ls Katalysator eingesetzt, welches d​ie Bildung e​ines löslichen Zwischenproduktes dient.[3]

${\displaystyle \mathrm {NaH+(C_{2}H_{5})_{3}Al\longrightarrow NaAl(C_{2}H_{5})_{3}H} }$

${\displaystyle \mathrm {4\ NaAl(C_{2}H_{5})_{3}H+AlCl_{3}\longrightarrow NaAlH_{4}+3\ NaCl+3\ (C_{2}H_{5})_{3}Al} }$

Die e​rste Synthese gelang 1951 d​urch Schlesinger u​nd Finholt d​urch Reaktion v​on Natriumhydrid m​it Aluminiumbromid i​n Dimethylether, w​obei 60 % Ausbeute erreicht wurden.[3]

${\displaystyle \mathrm {4\ NaH+AlBr_{3}\longrightarrow NaAlH_{4}+3\ NaBr} }$

Später verbesserten s​ie die Ausbeute d​urch Darstellung m​it Aluminiumhydrids u​nd Natriumhydrid i​n Tetrahydrofuran.[3]

${\displaystyle \mathrm {AlH_{3}+NaH\longrightarrow NaAlH_{4}} }$

Ebenfalls möglich i​st die Darstellung d​urch Reaktion v​on Lithiumaluminiumhydrid o​der Natriumtetrachloraluminat m​it Natriumhydrid.[3]

${\displaystyle \mathrm {LiAlH_{4}+NaH\longrightarrow NaAlH_{4}+LiH} }$

${\displaystyle \mathrm {NaAlCl_{4}+4\ NaH\longrightarrow NaAlH_{4}+4\ NaCl} }$

Eigenschaften

Natriumaluminiumhydrid i​st ein weißer kristalliner Feststoff, d​er mit Wasser heftig reagiert. Er zersetzt s​ich bei Erhitzung, w​obei unter anderem Wasserstoff entsteht.[1] Es i​st (ähnlich w​ie Lithiumaluminiumhydrid) e​in wirksames Reduktionsmittel, reduziert u​nter anderem Carbonsäureester z​u Aldehyden, Lactone z​u Hydroxyaldehyden.[2]

Verwendung

Natriumaluminiumhydrid w​ird neben d​em Einsatz a​ls Reduktionsmittel a​uch zur Bestimmung kleiner Wassermengen i​n Ethern, Olefinen u​nd Kohlenwasserstoffen verwendet.[2]

Es w​ird auch a​ls Speichermedium für Wasserstoff i​n der Fahrzeugindustrie untersucht.[5][6]

Sicherheitshinweise

Bei Kontakt m​it Wasser u​nd Halogenkohlenwasserstoffen besteht Explosionsgefahr.[2]

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Natriumalanat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)
2. Eintrag zu Natriumaluminiumhydrid. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 26. Januar 2015.
3. H.J. Emeléus & A.G. Sharpe: ADVANCES IN INORGANIC CHEMISTRY AND RADIOCHEMISTRY. Academic Press, 1966, ISBN 978-0-08-057857-6, S. 319 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
4. Eintrag zu SODIUM ALUMINUM HYDRIDE in der Hazardous Substances Data Bank, abgerufen am 26. Januar 2015 (online auf PubChem).
5. Sven Geitmann: Energiewende 3.0: mit Wasserstoff und Brennstoffzellen. Hydrogeit Verlag, 2012, ISBN 978-3-937863-16-0, S. 105 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
6. Vitalie Stavila, Raghunandan K. Bhakta, Todd M. Alam, Eric H. Majzoub, Mark D. Allendorf: Reversible Hydrogen Storage by NaAlH Confined within a Titanium-Functionalized MOF-74(Mg) Nanoreactor. In: ACS Nano. 6, 2012, S. 9807–9817, doi:10.1021/nn304514c.