Calciumhydrid

Calciumhydrid ist das Metallhydrid des Calciums.

Kristallstruktur
_ Ca2+ 0 _ H−
Allgemeines
Name	Calciumhydrid
Andere Namen	Calciumdihydrid Calcium(II)-hydrid Hydrolith
Verhältnisformel	CaH2
Kurzbeschreibung	farblose hexagonale Prismen[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7789-78-8 EG-Nummer 232-189-2 ECHA-InfoCard 100.029.263 PubChem 3033859 Wikidata Q422847
Eigenschaften
Molare Masse	42,1 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	1,9 g·cm−3[1][2]
Schmelzpunkt	1000 °C[1][3]
Siedepunkt	Zersetzung > 600 °C[2]
Löslichkeit	zersetzt sich in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[4] ggf. erweitert[5] Gefahr H- und P-Sätze H: 260 P: 231+232[5]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Geschichte

Erstmals wurde die Bildung der Verbindung von Clemens Winkler beim Glühen von Calciumoxid und Magnesiumpulver in einer Wasserstoffatmosphäre beobachtet.^[6][7] Die Synthese aus den Elementen gelang 1895 dem ungarischen Chemiker Bela von Lengyel.^[8][7]

Darstellung

Calciumhydrid wird durch das Überleiten von Wasserstoff über Calcium bei 400 °C hergestellt:

${\displaystyle \mathrm {Ca+H_{2}\longrightarrow CaH_{2}} }$

Eigenschaften

Calciumhydrid tritt in zwei polymorphen Kristallformen auf. Die Tieftemperaturform A mit einer orthorhombischen Kristallstruktur wandelt sich bei 780 °C in die Hochtemperaturform B um. Diese schmilzt dann bei 1000 °C.^[3]

Verwendung

Da es sich bei Kontakt mit Wasser unter heftiger Wasserstoffentwicklung zersetzt, dient Calciumhydrid als Speichersubstanz, um ortsunabhängig Wasserstoff produzieren zu können:

${\displaystyle \mathrm {CaH_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow Ca(OH)_{2}+2\ H_{2}+228\ kJ} }$

Je Kilogramm Calciumhydrid entsteht rund 1 m³ Wasserstoff.

Daneben wird Calciumhydrid im so genannten Hydrimet-Verfahren eingesetzt, um Metalloxide (beispielsweise Vanadiumpentoxid, Zirkoniumdioxid, Titandioxid oder Natriumperoxid) zu elementarem Metall zu reduzieren. Mit Verarbeitungstemperaturen zwischen 600 und 1.000 °C geschieht dies bei relativ schonenden Bedingungen. Die sich bei der Reaktion bildende Wasserstoffatmosphäre schützt darüber hinaus das entstehende Metall:

${\displaystyle \mathrm {n\ CaH_{2}+MO_{n}\longrightarrow n\ CaO+n\ H_{2}+M} }$

Wegen seiner wasserziehenden Eigenschaft findet Calciumhydrid auch als Trocknungsmittel Anwendung.

Es wird auch dazu genutzt, die Restfeuchte in Kunststoffen zu messen.