07 第7章 氢和氢能源.pptx

第1页：氢的同位素

氢的同位素：第7章氢和氢能源7.1氢氕（符号H）丰度为99.984％氘（符号D）占0.0156％氚（符号T）约占10－16％氘和氚是核聚变反应的原料：＋→＋

第2页：氢的成键特征

氢的成键特征

• 7.2氢的成键特征
• 1.形成共价单键：HCl、H2O、NH3。
• 2.氢原子与活泼金属（如Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba）能组成离子型氢化物（如LiH、NaH、CaH2、LiAlH4、NaBH4、LiGaH4等）。H5O2＋不存在自由的质子，它总是同别的原子或分子结合在一起而存在，如H3O＋、H5O2＋、NH4＋等。

第3页：氢的多种成键方式

氢的多种成键方式

• 3.氢键。
• 4.形成单电子（σ）键H2＋。
• 5.形成三中心二电子键H3＋，为三角形结构。
• 6.形成氢桥键。
• 7.金属型氢化物。氢原子能与许多金属特别是过渡金属或合金及稀土元素组成二元或多元型氢化物，如VH2、Mg2NiH4、TiFeH1.9、LaNi5H6、ZrCo2H4、MmCo5H3。

第4页：氢化物的分类

氢化物的分类

• 7.3氢化物氢化物按其结构和性质的不同可大致分为三类：离子型、金属型以及共价型。
• 1.离子型氢化物：碱金属和碱土金属（除Be、Mg外）具有很低的电负性，可将电子转移给氢原子生成氢负离子（H－）从而组成离子型氢化物。

第5页：离子型氢化物

离子型氢化物：离子型氢化物的标准生成焓如下，均为白色晶体，热稳定性差而还原性强。

第6页：离子型氢化物的反应

离子型氢化物的反应

• （3）剧烈水解
• （4）形成配位氢化物氢化铝锂Li[AlH4]受潮时强烈水解NaH＋CH3OH ═ NaOCH3＋H24BF3＋3NaBH4═ 3NaBF4＋2B2H6

第7页：分子型氢化物

分子型氢化物：2.分子型氢化物缺电子氢化物：ⅢA族的氢化物B2H6足电子氢化物：ⅣA族的氢化物CH4富电子氢化物：ⅤA~ⅦA的氢化物NH3

第8页：金属型氢化物

金属型氢化物：许多过渡金属以及镧系和锕系金属都能与氢结合生成金属氢化物。

473KTi＋H2═TiH2RE＋H2═ REHxU＋H2═ UH33.金属型氢化物：

第9页：储氢合金

储氢合金：储氢合金以金属氢化物形式储氢，其储氢密度高于液氢。

第10页：储氢机理

储氢机理：H2离解为H原子。

Ni起到离解催化剂的作用。

表面结构及储氢机理靠近表层La扩散到表面与氧、水结合成La2O3、La(OH)3。

Ni脱溶沉淀，产生表面分凝。

La2O3、La(OH)3保护亚表层Ni的催化活性。