Hidruro de Plata

Hidruro de Plata es un compuesto metálico, usado comúnmente para la fabricación de baterías para coches, debido a su alto potencial eléctrico. También destaca por sus aplicaciones en la industria aeroespacial.

¿Qué es el Hidruro de plata?

El Hidruro de Plata, de formulación químicas AgH, actualmente destaca por su empleo en aplicaciones aeroespaciales, principalmente debido a su potencial y su mayor retención de cargas.

beneficios del hidruro de plata

Propiedades del Hidruro de Plata

La densidad de hidrógeno relacionada con el volumen en el hidruro de plata es generalmente mayor que la del hidrógeno en forma líquida.

Debido a la densidad de las aleaciones utilizadas para el almacenamiento, las densidades de energía relacionadas con el peso están entre 2 y 8 MJ/kg de hidruro (en comparación con ~40 MJ/kg para la gasolina y el gasóleo de calefacción).

Existen numerosos hidruros metálicos estequiométricos (por ejemplo, los hidruros de metales alcalinos y alcalinotérreos), hidruros metálicos poliméricos (hidruros de aluminio, berilio y magnesio).

Los llamados hidruros metálicos complejos (alanatos, hidroboratos) y los hidruros metálicos no estequiométricos.

Los hidruros metálicos pueden tener relaciones de unión predominantemente iónicas o predominantemente covalentes.

Así, el hidrógeno en compuestos con los elementos del segundo período de la tabla periódica muestra polaridad negativa (por ejemplo, hidruro de litio, hidruro de berilio o hidruro de boro) y positiva (por ejemplo, metano, amoníaco, agua y fluoruro de hidrógeno).

La extensión de esta sistemática a combinaciones de metales, capaces de formar hidruros salinos (A) y metálicos (M), conduce a hidruros ternarios AxMyHz, que pueden ser entendidos como hidridocomplejos o hidridometalatos.

Los hidruros metálicos similares a la sal incluyen los hidruros compuestos estequiométricamente de metales alcalinos y metales alcalinotérreos (excepto el berilio).

Estos son sólidos incoloros y forman estructuras típicas salinas (iónicas) con hidrógeno hídrico (H-).

Cristalización del hidruro de plata

Los hidruros metálicos alcalinos hidruro de litio, hidruro de sodio, hidruro de potasio, hidruro de rubidio e hidruro de cesio cristalizan en el tipo de cloruro de sodio.

Los hidruros metálicos alcalinotérreos hidruro de calcio, hidruro de estroncio e hidruro de bario cristalizan en el tipo de dicloruro de plomo.

El dihidruro de magnesio menos iónico cristaliza en el tipo rutilo. La mayoría de los hidruros metálicos salinos se sintetizan calentando los metales bajo hidrógeno.

Cuando estos hidruros entran en contacto con el agua, se producen reacciones violentas durante el desarrollo del hidrógeno, por lo que los hidruros de metales alcalinos pesados ya se encienden en el aire húmedo.

En comparación con los metales fuertemente electropositivos de los hidruros, el hidrógeno se comporta como un componente electronegativo (por ejemplo, del tipo de iones cloruro).

De hecho, los iones de hidruro podrían ser detectados en los fundidos de estos compuestos, por lo que el hidruro de litio es particularmente estable térmicamente.

Los hidruros metálicos covalentes incluyen hidruros de los grupos 11 y 12 (hidruro de cobre, hidruro de oro, hidruro de zinc, hidruro de cadmio, hidruro de mercurio).

Con la excepción del hidruro de plata, así como hidruro de aluminio, hidruro de galio e hidruro de berilio.

Dado que estos hidruros metálicos covalentes sólo son estables a bajas temperaturas (el hidruro de oro se descompone a temperatura ambiente), se representan mediante hidridólisis.

Los haluros metálicos se convierten en disolventes orgánicos con hidrógeno hidrídico (para ello se utiliza hidruro de litio, borohidruro de sodio o hidruro de aluminio de litio).

Composición del Hidruro de Plata

Los hidruros metálicos son hidruros de metales de transición de los grupos 3-6 y 10, así como metales de lantánidos y actinoides.

Forman hidruros binarios con hidrógeno, que pueden formarse por reacción directa de polvo metálico de alta pureza con hidrógeno a altas temperaturas y a menudo bajo presión.

Esto produce hidruros metálicos no estequiométricos con un gran ancho de fase. La mayoría tienen apariencia metálica y propiedades metálicas o semiconductoras.

Estructura del Hidruro de Plata

La estructura cristalina del hidruro de plata, que suele ser similares al meta, se basa en esferas de átomos metálicos densamente compactadas cuyas brechas son llenadas por átomos de hidrógeno.

Por lo tanto, pueden considerarse como compuestos de entrada en stock.

Cuando los átomos de hidrógeno se incorporan a una estructura metálica, se forma primero una solución sólida (fase α) con un contenido relativamente bajo de hidrógeno, en la que la estructura metálica permanece inalterada.

Por ejemplo, un metro cúbico de hierro puede absorber 19, un metro cúbico de oro 46, un metro cúbico de platino 50 y un metro cúbico de paladio tanto como 500-900 m3 de hidrógeno como una aleación.

Durante el almacenamiento de hidrógeno, las moléculas de hidrógeno adsorbidas en la superficie metálica se dividen primero en átomos de hidrógeno y éstos se absorben en la red.

Combinación del Hidruro de Plata

La combinación de un hidruro metálicos con el Hidruro de plata, forman hidruros salinos (o metálicos) vuelve a dar lugar a un hidruro metálico ternario salino.

El hidruro de plata es salino o similar a las soluciones de hidrógeno en metales o aleaciones. Las moléculas de hidrógeno se adsorben primero en la superficie del metal.

Los hidruros metálicos son salinos o similares a las soluciones de hidrógeno en metales o aleaciones.

Las moléculas de hidrógeno se adsorben primero en la superficie del metal y luego se incorporan a la red metálica como hidrógeno elemental.

Esto resulta en un hidruro de plata bastante quebradizo que, sin embargo, es insensible al aire y al agua.

El mecanismo de captación de hidrógeno fue desconocido durante mucho tiempo, ya que la captación de hidrógeno en los hidruros metálicos conocidos hasta ahora cambió la estructura cristalina e hizo imposible la modelización y los cálculos teóricos.

Sin embargo, la aleación LaMg2Ni tiene una estructura cristalina estrictamente ordenada que permanece incluso después de la absorción de hidrógeno.

Así se pudo establecer que los átomos de hidrógeno penetran en la red metálica a través de los intersticios regulares y cada uno de ellos adquiere uno de los electrones que se mueven libremente en la aleación.

De esta manera, los átomos de hidrógeno pueden unirse químicamente con los átomos de níquel: Se forman moléculas aislantes de NiH4.

La concentración del hidrógeno absorbido depende estrictamente del número de electrones libres en la aleación.

Uso del Hidruro de Plata

El hidruro de plata tiene usos importantes en síntesis, catálisis (paladio y níquel) y aplicaciones técnicas. El hidruro de litio y aluminio se utiliza en la síntesis orgánica como reactivo de hidrogenación selectiva.

Los hidruros metálicos térmicamente estables, como el hidruro de circonio, se utilizan como alternativa a los elementos con un número atómico bajo (berilio, carbono) como secuestradores de neutrones (moderadores) en las centrales nucleares.

En general, los metales absorben el gas hidrógeno a cierta temperatura y presión (se forman los hidruros metálicos correspondientes) y lo liberan de nuevo cuando la temperatura aumenta ligeramente o la presión disminuye.

Por lo tanto, los hidruros metálicos se utilizan técnicamente en los depósitos de almacenamiento de hidruro metálico para hidrógeno.

Los hidruros metálicos son siempre de 10 a 20 veces más pesados que un depósito de hidrocarburos (gasolina, aceite de calefacción) debido a su elevado peso específico en comparación con el carbono.

Por tanto se deduce que el uso de hidruros metálicos también está asociado con el problema de peso de todos los depósitos de hidrógeno.

Uniones del Hidruro de Plata

Debido a la unión química reversible del hidruro de plata en los metales, también se comporta como un acumulador de calor.

Este acoplamiento de calor-hidrógeno permite aplicaciones técnicas que hacen interesante el uso de hidruro de plata tanto móviles como estacionarios.

En el caso de los hidruros metálicos, la presión de equilibrio por encima del hidruro es de uno a tres órdenes de magnitud inferior a los valores de almacenamiento gaseoso en cilindros de alta presión para la misma cantidad de hidrógeno almacenado.

El hidruro de plata también se utilizan en sistemas reversibles de almacenamiento de energía química, incluidos numerosos sistemas metálicos de hidruros y metales.

Una característica especial de estos sistemas de almacenamiento de hidruro metálico es que el hidrógeno liberado durante la carga térmica también puede ser utilizado como combustible.

Por tanto, los depósitos de almacenamiento de hidruro metálico pueden considerarse tanto depósitos de calor como de hidrógeno (depósitos de combustible).

Dependiendo de la temperatura de descomposición, los hidruros metálicos se dividen en hidruros de baja (50 °C. -30 °C), medios (200 °C. -100 °C) e hidruros de alta temperatura (> 200 °C).

Consideraciones del Hidruro de Plata y la temperatura

El hidruro de plata de baja temperatura son adecuados como materiales de trabajo para bombas de calor, sistemas de aire acondicionado y refrigeración.

Los hidruros de alta temperatura a base de magnesio o aleaciones de magnesio se investigan como sistemas de almacenamiento de calor para temperaturas de hasta 400 °C.

Por ejemplo en combinación con sistemas solares térmicos descentralizados para la generación de electricidad mediante motores Stirling o turbinas de vapor.

Los hidruros de baja temperatura y los hidruros de media temperatura tienen una densidad de almacenamiento de calor de hasta 0,3 MJ/kg (TiFeH2, CaNi5H6) o 1,5 * 103 MJ/m3 en un rango de temperaturas de -20 °C a 200 °C bajo una presión del hidrógeno de aproximadamente.

Los hidruros de alta temperatura tienen una densidad térmica de hasta 3 MJ/kg (MgH2, Mg2NiH4) o 6 * 103 MJ/m3 en un rango de temperatura de 200 °C a 700 °C (TiH2 : 3 MJ/kg, 1,5 104 MJ/m3, T = 500 °C) y bajo una presión de hidrógeno >= 1 bar.

De las consideraciones teóricas se deduce que, en el caso de los hidruros de aleaciones metálicas, el límite superior de la capacidad de almacenamiento de los hidruros de baja temperatura se sitúa entre el 2,3 % y el 2,5 % en peso de hidrógeno.

En el caso de los hidruros de alta temperatura, alrededor del 8 % en peso de hidrógeno (MgH2). En el estado cristalino de las aleaciones, por lo tanto, sólo se pueden esperar mejoras menores en las densidades de almacenamiento de hidrógeno.

Un aumento adicional en la absorción de hidrógeno de una aleación podría lograrse produciendo las aleaciones metálicas en estado amorfo o rápidamente apagado (no cristalino).

Los hidruros metálicos también se pueden encontrar en metales que han estado expuestos al hidrógeno durante períodos de tiempo más largos porque se forman allí involuntariamente.

Formación del Hidruro de Plata

La formación de hidruro de plata en los metales en contacto con el hidrógeno también puede conducir a la fragilización del hidrógeno.

Por ejemplo, los autoclaves para la síntesis de amoníaco están revestidos con láminas de hierro blando mediante el proceso Haber-Bosch y se perfora la cubierta de acero resistente a la presión para evitar la fragilización por hidrógeno.

Hay aleaciones (como LaMg2Ni) que son conductores eléctricos, pero que se convierten en aislantes tan pronto como se llenan de hidrógeno (entonces: LaMg2NiH7).

Debido a estas dos propiedades, estas aleaciones podrían utilizarse para el desarrollo de detectores de hidrógeno sensibles.

Otra aplicación del hidruro metálico es el acumulador de hidruro metálico de níquel.

Datos interesantes:

Los complejos monoméricos de hidruro de plata han sido recientemente postulados como intermediarios clave en varios procesos catalíticos diferentes, pero nunca han sido caracterizados espectroscópicamente.

Guy Bertrand, de la Universidad de California, San Diego, La Jolla, EE.UU y sus colegas han demostrado que mediante el uso de un ligando de carbeno N-heterocíclico extremadamente voluminoso, es posible observar espectroscópicamente tal hidruro de cobre monomérico. Usando la espectroscopia de RMN, los investigadores pudieron demostrar que la LCuH está en equilibrio con su dímero en solución, mientras que sólo este último existe en estado sólido. Esta observación apoya la hipótesis de que los oligómeros de hidruro de cobre se disocian en solución, lo que racionaliza su alta reactividad.

Sorprendentemente, también fue posible caracterizar el correspondiente monómero de hidruro de plata tanto en solución, usando espectroscopia de RMN, como en estado sólido, usando difracción de rayos X. Se sabe muy poco sobre los hidruros de plata, pero como son menos propensos a oligomerizarse, los investigadores esperan que su reactividad aumente en comparación con los hidruros de cobre.

Puedes consultar información sobre el resto de Compuestos en esta web, te dejamos los enlaces abajo:

Infórmate sobre el Cloruro de Sodio como se utiliza

Consulta sobre el Hidruro de Calcio dosis

También puedes consultar sobre el Cloruro de Magnesio y sus beneficios

Por último puedes consultar sobre el Hidruro de Sodio usos

Hidruro de Plata
5 (100%) 5 votes

Dejar respuesta

Please enter your comment!
Please enter your name here