Um hidreto é um ânion de hidrogênio, H-, ou, mais comumente, é um composto no qual um ou mais centros de hidrogênio têm propriedades nucleofílicas, redutoras ou básicas. Nos compostos considerados hidretos, o átomo de hidrogênio está ligado a um elemento ou grupo mais eletropositivo. No entanto, a polaridade básica da ligação metal-hidrogênio faz com que os hidretos reajam vigorosamente com a água, geralmente de forma irreversível.
Categorias de hidreto
Há três tipos básicos de hidretos: (i) hidreto salino ou iônico, (ii) hidreto metálico e (iii) hidreto covalente, que podem ser distinguidos com base no tipo de ligação química envolvida. Um quarto tipo de hidreto, o hidreto dimérico (do qual o borano, BH3, é um exemplo), também pode ser identificado com base na estrutura.
Os hidretos salinos ou iônicos são definidos pela presença de hidrogênio como um íon de carga negativa (ou seja, H-). Os hidretos salinos são geralmente considerados os hidretos dos metais alcalinos e dos metais alcalino-terrosos (com a possível exceção do hidreto de berílio, BeH2, e do hidreto de magnésio, MgH2). Esses metais entram em reação direta com o hidrogênio em temperaturas elevadas (30-700 °C [570-1300 °F]) para produzir hidretos com as fórmulas gerais MH e MH2. Esses compostos são sólidos cristalinos brancos quando puros, mas geralmente são cinzas, devido a traços de impurezas do metal.
Os hidretos metálicos são formados pelo aquecimento do gás hidrogênio com os metais ou suas ligas. Os compostos mais estudados são os dos metais de transição mais eletropositivos (as famílias do escândio, do titânio e do vanádio). Por exemplo, na família do titânio, o titânio (Ti), o zircônio (Zr) e o háfnio (Hf) formam hidretos não estequiométricos quando absorvem hidrogênio e liberam calor. Esses hidretos têm uma reatividade química semelhante à do próprio metal finamente dividido, sendo estáveis no ar em temperatura ambiente, mas reativos quando aquecidos no ar ou com compostos ácidos. Eles também têm a aparência do metal, sendo sólidos pretos acinzentados. O metal parece estar em uma oxidação + 3, e a ligação é predominantemente iônica.
Os hidretos covalentes são principalmente compostos de hidrogênio e não metais, nos quais as ligações são evidentemente pares de elétrons compartilhados por átomos de eletronegatividades comparáveis. Por exemplo, a maioria dos hidretos não metálicos são compostos voláteis, mantidos juntos no estado condensado por interações intermoleculares de van der Waals relativamente fracas. Os hidretos covalentes são líquidos ou gases que têm um ponto de fusão baixo e permitem o ponto de ebulição, exceto nos casos (como a água) em que suas propriedades são modificadas pela ligação de hidrogênio. Os hidretos covalentes podem ser formados a partir de boro (B), alumínio (Al) e gálio (Ga) do grupo 13 da Tabela Periódica (Tabela 3.7). As espécies de hidrogênio iônico do boro (BH4-) e do alumínio (AlH4-) são amplamente usadas como fontes de hidreto.
Aplicação de hidreto
* Hidretos, como borohidreto de sódio, hidreto de lítio e alumínio, hidreto de diisobutilalumínio (DIBAL) e superhidreto, são comumente usados como agentes redutores em síntese química. O hidreto é adicionado a um centro eletrofílico, geralmente um carbono insaturado.
* Hidretos, como o hidreto de sódio e o hidreto de potássio, são usados como bases fortes na síntese orgânica. O hidreto reage com o ácido de Bronsted fraco, liberando H2.
* Hidretos, como o hidreto de cálcio, são usados como dessecantes, ou seja, agentes de secagem, para remover traços de água de solventes orgânicos. O hidreto reage com a água formando hidrogênio e sal de hidróxido. O solvente seco pode então ser destilado ou transferido a vácuo do "pote de solvente".
* Os hidretos são importantes em tecnologias de bateria de armazenamento, como a bateria de hidreto metálico de níquel. Vários hidretos metálicos foram examinados para uso como meio de armazenamento de hidrogênio para carros elétricos movidos a células de combustível e outros aspectos propostos de uma economia de hidrogênio.
* Os complexos de hidreto são catalisadores e intermediários catalíticos em uma variedade de ciclos catalíticos homogêneos e heterogêneos. Exemplos importantes incluem catalisadores de hidrogenação, hidroformilação, hidrossililação e hidrodessulfurização. Até mesmo algumas enzimas, como a hidrogenase, operam por meio de intermediários de hidreto. O transportador de energia nicotinamida adenina dinucleotídeo reage como um doador de hidreto ou equivalente de hidreto.
Referência
James G. Speight: Natural Water Remediation-Chemistry and Technology (Remediação de água natural - química e tecnologia). 2020, Páginas 91-129
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydride
