Гидри́д ка́льция — бинарное неорганическое соединение кальция и водорода с химической формулой ${\displaystyle {\ce {CaH2}}}$ . Относится к классу солеобразных гидридов .

Применяется для получения газообразного водорода, для твердофазного термического восстановления тугоплавких металлов из их оксидов , в качестве осушающего агента, как аналитический реагент для количественного определения влагосодержания органических жидкостей и кристаллизационной воды в кристаллических веществах.

Физические свойства

Твёрдое бесцветное кристаллическое вещество. Примесями обычно окрашен в серый цвет. Кристаллизуется в орторомбической сингонии oP12 — кристаллической структуре типа ${\displaystyle {\ce {PbCl}}}$ — минерала .

Не растворяется в растворителях, с которыми не взаимодействует.

Плавится с разложением при 816 °С . В атмосфере водорода, особенно при повышенном давлении , его пиролиз существенно снижается.

Химические свойства

Является сильным восстановителем.

Взаимодействует с водой, образуя водород и гидроксид кальция :

${\displaystyle {\ce {CaH2 + 2 H2O -> Ca(OH)2 + 2 H2 + 228}}}$ кДж .

Взаимодействие с кислотами с образованием водорода и соответствующей кальциевой соли, например:

${\displaystyle {\ce {CaH_2 + 2 HCl -> CaCl2 + 2H2}}}$ .

Окисляется кислородом при температуре свыше 300—400 °С:

${\displaystyle {\ce {CaH2 + O2 -> CaO + H2O}}}$ .

Восстанавливает оксиды многих металлов до металла, например:

${\displaystyle {\ce {2 CaH2 + TiO2 -> 2 CaO + 2H2 + Ti}}}$ .

Получение

Пропусканием водорода над нагретой до температуры около 400 °C стружкой кальция:

${\displaystyle {\ce {Ca + H2 -> CaH2}}}$ .

Применение

Применяется как удобный твердый источник водорода. 1 кг ${\displaystyle {\ce {CaH2}}}$ при взаимодействии с водой образует 1064 л ${\displaystyle {\ce {H2}}}$ (приведённого к нормальным условиям ). Поэтому, несмотря на дороговизну метода, часто используется для наполнения воздушных шаров, оболочек метеорологических зондов и небольших аэростатов водородом. С этой же целью применяется в лабораториях для получения чистого водорода.

Несмотря на то, что его осушающие свойства уступают таким распространённым осушителям как силикагель или пентаоксид фосфора , часто применяется в качестве осушителя органических жидкостей, топлив и смазочных масел .

В лабораторной практике используется для количественного определения содержания воды в топливах и других веществах с помощью волюмометрического анализа , влажность определяется по объёму выделившегося водорода.

Также применяется для восстановления тугоплавких металлов из их оксидов.

В годы Второй мировой войны применялся на подводных лодках для создания ложных мишеней и маскировки подводных лодок от ультразвуковых гидролокаторов противника — так как всплывающие пузырьки водорода хорошо отражают и рассеивают сонаров .

Меры безопасности

Вещество токсично. ПДК 180 мг/дм³. При взаимодействии с водой и кислотами выделяет водород, который может образовать взрывоопасные смеси с воздухом. Также при этой реакции образуется едкая щёлочь — гидроксид кальция.

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.