Aluminohydrure de sodium

Aluminohydrure de sodium
Structure de l'alumonihydrure de sodium
Identification
Synonymes	alanate de sodium tétrahydruroaluminate de sodium
No CAS	13770-96-2
No ECHA	100.033.986
No CE	237-400-1
No RTECS	BD0180000
PubChem	26266
ChEBI	30141
SMILES	[Na+].[AlH4-] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/Al.Na.4H/q-1;+1;;;; Std. InChIKey : MNYCIYRTKITUKR-UHFFFAOYSA-N
Apparence	substance solide[1]
Propriétés chimiques
Formule	H4AlNaNaAlH4
Masse molaire[2]	54,003 07 ± 0,000 28 g/mol H 7,47 %, Al 49,96 %, Na 42,57 %,
Précautions
SGH[1]
Danger H261, H302, H314, EUH014, P280, P231+P232, P310, P305+P351+P338 et P422 H261 : Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables H302 : Nocif en cas d'ingestion H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires EUH014 : Réagit violemment au contact de l'eau P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P231+P232 : Manipuler sous gaz inerte. Protéger de l’humidité. P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P422 : Stocker le contenu sous …
Transport[1]
423    2835    Code Kemler : 423 : matière solide réagissant avec l'eau en dégageant des gaz inflammables Numéro ONU : 2835 : HYDRURE DE SODIUM-ALUMINIUM Classe : 4.3 Étiquette : 4.3 : Matières qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

L'aluminohydrure de sodium est un composé chimique de formule NaAlH₄. Il se présente sous la forme d'un solide blanc pyrophorique soluble dans le tétrahydrofurane (THF) mais pas dans l'éther diéthylique et les hydrocarbures. Il a fait l'objet de recherches pour le stockage réversible de l'hydrogène et est utilisé comme réactif en synthèse organique. Semblable au tétrahydruroaluminate de lithium LiAlH₄, il s'agit d'un sel formé de cations de sodium Na⁺ et d'anions tétraédriques AlH₄⁻ selon une géométrie isostructurelle avec la scheelite^[3].

On peut obtenir l'aluminohydrure de sodium à partir des corps simples sodium, aluminium et hydrogène avec un rendement très élevé à 140 °C sous 350 bar dans le toluène en présence de triéthylaluminium Al₂(C₂H₅)₆ comme catalyseur^[4],[5] :

Na + Al + 2 H₂ ⟶ NaAlH₄.

Il peut également être produit en faisant réagir de l'hydrure de sodium NaH avec du chlorure d'aluminium AlCl₃ dans du tétrahydrofurane. Au cours de la réaction, le triéthylaluminium est utilisé comme catalyseur, qui sert à former un intermédiaire NaAl(C₂H₅)₃H soluble^[5] :

2 NaH + Al₂(C₂H₅)₆ ⟶ 2 NaAl(C₂H₅)₃H ;

4 NaAl(C₂H₅)₃H + AlCl₃ ⟶ NaAlH₄ + 3 NaCl + 2 Al₂(C₂H₅)₆.

En suspension dans l'éther diéthylique, l'aluminohydrure de sodium réagit avec le chlorure de lithium LiCl pour donner l'aluminohydrure de lithium LiAlH₄ :

LiCl + NaAlH₄ ⟶ LiAlH₄ + NaCl.

L'aluminohydrure de sodium réagit rapidement, et même violemment, avec les substances protiques comme l'eau, comme le montre l'équation idéalisée ci-dessous :

4 H₂O + NaAlH₄ ⟶ « NaAl(OH)₄ » + 4 H₂.

Désigné comme alanate de sodium dans l'industrie du stockage de l'hydrogène, l'aluminohydrure de sodium fait l'objet de recherches^[6] pour le stockage en réservoir^[7]. Les réactions pertinentes sont :

3 NaAlH₄ ⟶ Na₃AlH₆ + 2 Al + 3 H₂ ;

2 Na₃AlH₆ ⟶ 6 NaH + 2 Al + 3 H₂.

L'aluminohydrure de sodium peut libérer une fraction massique atteignant 7,4 % d'hydrogène lorsqu'il est chauffé à 200 °C. L'absoprtion peut être lente, nécessitant plusieurs minutes pour remplir un réservoir. La libération et le stockage sont catalysés par le titane.

L'aluminohydrure de sodium est un réducteur fort très semblable à l'aluminohydrure de lithium et, dans une certaine mesure, à l'hydrure de diisobutylaluminium (i-Bu₂AlH)₂ (DIBAL), utilisé en synthèse organique^[8]. Il est sensiblement plus énergique que le borohydrure de sodium NaBH₄ car la liaison Al–H est plus faible et plus polaire que la liaison B–H. Comme le LiAlH₄, il réduit les esters en alcools.

• Portail de la chimie
• Portail des sciences des matériaux