Aluminiumhydrid
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.
Eigenschaften
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.<ref>N. E: Matzek, H. C. Roehrs, US-Patent 3 857 922, 1975, Stabilisation of light metal hydride.</ref> Auch kann die Beständigkeit gegenüber Hydrolyse durch Tempern erhöht werden.<ref>A. N. Golubkov, RU Patent 2 175 637, Method of increasing thermal stability of aluminium hydride. </ref> So behandeltes α-Aluminiumhydrid wurde intensiv als energetischer Zusatz für Raketentreibstoffe und Sprengstoffe untersucht.<ref>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; Vorlage:DOI.</ref>
Synthese
Die Darstellung von Aluminiumhydrid erfolgt zweckmäßig durch die Umsetzung von Aluminiumchlorid mit Lithiumaluminiumhydrid in Diethylether:<ref name=roempp/>
- <math>\mathrm{AlCl_3 + 3 \ LiAlH_4 \longrightarrow 3 \ LiCl + 4 \ AlH_3}</math>
Hierbei wird zunächst eine als Monomer anfallende Verbindung, das Etherat
- <math>\mathrm{H_3Al \cdot O(C_2H_5)_2}\,</math>
gebildet, welche sich allmählich in das hochpolymere Aluminiumhydrid umwandelt.
Reaktionsverhalten
Aluminiumhydrid reagiert mit Wasser sehr stark unter Wasserstoff-Freisetzung gemäß:
- <math>\mathrm{AlH_3 + 3 \ H_2O \longrightarrow Al(OH)_3 + 3 \ H_2}</math>
Zusammen mit anderen Metallhydriden bildet Aluminiumhydrid Alanate. Wichtigster Vertreter ist das Lithiumaluminiumhydrid (Lithiumalanat):
- <math>\mathrm{AlH_3 + LiH \longrightarrow LiAlH_4}</math>
Wegen seiner Unlöslichkeit hat es als Reduktionsmittel kaum Bedeutung.<ref>Guttmann/Hengge, Anorganische Chemie, VCH, Weinheim, New York, Basel, Cambridge 1990.</ref>
Das Dimer Al2H6 ist isostrukturell zu Diboran (B2H6) und Digallan (Ga2H6).
Quellen
<references/>