离子型氢化物的特点是什么? ¹

氢是原子中最简单且最特殊的元素，其1s轨道只有一个电子，处于半充满状态。因此，氢被归类为ⅠA族元素。同时，氢也能形成-1价的化合物，类似于卤素，因此有的周期表将其排在Ⅶ族中。然而，氢与碱金属和卤素的性质存在很大差异。

氢与电负性较小的元素形成的二元化合物被称为氢化物，而与电负性较大的元素形成的化合物则被称为氯化物、氮化物、硫化物等。为了方便讨论，这些化合物也被归类为氢化物。在氢化物中，根据价键特点，可以大致分为离子型氢化物、共价型氢化物和金属（或过渡）型氢化物。本文将首先介绍离子型氢化物。

碱金属和碱土金属（除Be、Mg外）与氢的电负性差异较大。在高温和高压条件下，氢从金属原子的外层电子中夺取一个电子，形成阴离子H^-，与氢结合形成氢化物。例如：

2Na + H₂ = 2NaH

Ca + H₂ = CaH₂

这些氢化物在加热熔化后具有导电性。当电解熔融的盐型氢化物时，阴极得到金属，而阳极释放出氢气，表明它们是离子晶体，由金属正离子和氢负离子（H^-）组成，因此被称为离子型氢化物。这类氢化物的晶体结构特点是金属正离子和氢负离子分别占据晶格结点。由于氢成为负一价离子的趋势远小于卤素，所以只有在较高温度下才能生成离子型氢化物。

离子型氢化物通常是白色或无色晶体，但可能因含有少量金属而呈灰色。碱金属氢化物中的H^-离子半径介于碱金属氟化物中的F^-离子和氯化物中的Cl^-离子之间，因此，碱金属氢化物的某些性质类似于相应的碱金属卤化物。它们的物理性质与相应的金属卤化物非常相似，但化学性质却有很大差异。

在离子型氢化物中，LiH（熔点690℃，950℃分解）是最稳定的，即使加热到熔点也不会分解。其他氢化物在加热到熔点时通常会分解为相应的金属和氢气（热稳定性较低）。氢负离子（H^-）具有较大的离子半径（208pm），这是由于氢原子仅有一个质子吸引两个自旋相反的电子，导致氢负离子不稳定，具有强烈的失电子趋势。离子型氢化物具有很强的还原性，能够直接从氯化物或氧化物中还原出许多金属。例如：

TiCl₄ + 4NaH = Ti + 4NaCl + 2H₂↑

ZrO₂ + 2CaH₂ = Zr + 2CaO + 2H₂↑

在工业上，常使用这类反应来制取高纯度金属。

离子型氢化物极易水解，甚至与空气中的潮气迅速反应产生氢气。例如：

CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

在野外作业中，可以使用CaH₂和水反应来制取氢气。