Гидрид лантана(I)

Гидрид лантана(I)
Общие
Систематическое наименование	Гидрид лантана(I)
Химическая формула	LaH
Внешний вид	Пирофорный темный порошок или тонкая пленка.
Физические свойства
Молярная масса	139.913 г/моль
Плотность	5.8 г/см³
Твёрдость	2.0 – 3.5
Термические свойства
Т. плав.	250 – 450 °C
Т. кип.	1000 – 1400 °C
Т. разл.	0 – 100 °C
Структура
Кристаллическая структура	Кубическая типа NaCl (Если бы он был стабилен)
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Гидрид лантана (I) — гипотетическое, крайне неустойчивое соединение. В системе лантан-водород при нормальном давлении (1 атм) оно не существует как отдельная термодинамически стабильная фаза. Химическая формула - LaH.

Получение (Гипотетическое)

Прямой синтез из элементов невозможен, так как лантан сразу переходит к более высоким степеням окисления. Теоретически можно предположить:

• Восстановление высших гидридов:

${\ce {LaH2 + La -> 2LaH}}$

• Метатезис:

${\ce {LaI + LiH -> LaH + LiI}}$

В реальности же любая попытка получить ${\ce {LaH}}$ при нагревании приведет к его немедленному диспропорционированию:

${\ce {2 LaH -> LaH2 + La}}$

${\ce {3LaH -> LaH3 + 2 La}}$

Физические свойства

На внешний вид, выглядел бы как пирофорный темный порошок или тонкая пленка.

Кристаллическая структура была бы типа ${\ce {NaCl}}$ (как у многих моно-гидридов d-металлов), где ионы ${\ce {La+}}$ и ${\ce {H-}}$образуют две взаимопроникающие ГЦК решетки.

Ожидался бы металлический характер проводимости, но менее выраженный, чем у ${\ce {LaH2}}$, так как на атом лантана приходится всего 1 электрон проводимости (в ${\ce {LaH2}}$ — 1, в ${\ce {La}}$ — 3).

На основе ионных радиусов (${\ce {La+}}$ ~ 1.36 Å, ${\ce {H-}}$ ~ 1.54 Å) ожидаемый параметр решетки ${\ce {NaCl}}$-типа был бы ~ 5.80 Å.

Для структуры ${\ce {NaCl}}$ (4 формулы ${\ce {LaH}}$ в ячейке) ожидалась бы плотность с a=5.80 Å → ρ ≈ 5.8 г/см³.

Твердость ожидалась бы ниже, чем у ${\ce {LaH2}}$, из-за меньшей степени ковалентности и большей "металличности".

Химические свойства

${\ce {LaH}}$ был бы сверх активным и сильнейшим восстановителем.

• Мгновенно окисляется на воздухе / кислороде.
• Бурная реакция к воде с выделением водорода:

${\ce {LaH + H2O -> La(OH)3 + H2}}$

• Отношение к водороду: Самопроизвольное и экзотермическое присоединение с образованием LaH₂ и далее LaH₃:

${\ce {LaH + 1/2H2 -> LaH2}}$

• Термическая стабильность чрезвычайно низкая. Диссоциирует или диспропорционирует при нагреве уже при умеренных температурах (вероятно, выше 100-200°C).

См. также

Существуют другие гидриды лантана:

• Гидрид лантана(II) — LaH₂
• Гидрид лантана(III) — LaH₃
• Декагидрид лантана^[англ.] — LaH₁₀

Бинарные соединения водорода ↑
Гидриды щелочных металлов	LiH • NaH • KH • RbH • CsH
Гидриды щелочноземельных металлов	Be BeH2 Mn MnH2 Ca CaH2 Sr SrH2 Ba BaH2
Гидриды подгруппы бора	B B2H6 Al AlH3 Ga Ga2H6 In InH3 Tl TlH3
Гидриды подгруппы углерода	C Алканы: CH4 • C2H6 • C32H8 • C4H10 • C5H12 • C6H14 Алкены: C2H4 • C3H6 Алкины: C2H2 • C3H4 • C4H6 Si Силаны: SiH4 • Si2H6 • Si3H8 Силены: Si2H4 Ge GeH4 • Ge2H6 Sn SnH4 Pb PbH4
Пниктогеноводороды	N Азаны: NH3 • N2H4 Азены: N2H2 • N3H3 • N4H4 P PH3 As AsH3 Sb SbH3 Bi BiH3
Халькогеноводороды	O H2O • H2O2 • H2O3 S H2S • H2S2 • H2S3 Se H2Se Te H2Te Po H2Po
Галогеноводороды	HF • HCl • HBr • HI • HAt
Гидриды переходных металлов	YH • TiH2 • TiH4
см. также: Неорганические кислоты • Углеводороды