Aluminiumhydrid

Aluminiumhydrid (Alan) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Aluminium und Wasserstoff mit der Verhältnisformel (AlH₃)_x. Es ist ein farbloses Pulver, welches oberhalb von 100 °C in seine Bestandteile zerfällt. Aluminiumhydrid ist außerordentlich feuchtigkeits- und oxidationsempfindlich. Es verbrennt explosionsartig an Luft und kann zur Speicherung von Wasserstoff in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Eigenschaften

Von Aluminiumhydrid kennt man fünf kristalline Phasen (α, γ, δ, ζ), von denen bislang nur die Struktur der α-Phase erforscht wurde. Durch Einbau von Magnesium mit einem Massenanteil (veraltet Gewichtsprozent) von 0,01 bis 3 % kann die Vakuumstabilität von α-Aluminiumhydrid signifikant erhöht werden. Auch kann die Beständigkeit gegenüber Hydrolyse durch Tempern erhöht werden. So behandeltes α-Aluminiumhydrid wurde intensiv als energetischer Zusatz für Raketentreibstoffe und Sprengstoffe untersucht.

Synthese

Die Darstellung von Aluminiumhydrid erfolgt zweckmäßig durch die Umsetzung von Aluminiumchlorid mit Lithiumaluminiumhydrid in Diethylether:

$\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{3}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$

Hierbei wird zunächst eine als Monomer anfallende Verbindung, das Etherat

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{\cdot }\mathrm{O}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}$

gebildet, welche sich allmählich in das hochpolymere Aluminiumhydrid umwandelt.

Reaktionsverhalten

Aluminiumhydrid reagiert mit Wasser sehr stark unter Wasserstoff-Freisetzung gemäß:

$\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Zusammen mit anderen Metallhydriden bildet Aluminiumhydrid Alanate. Wichtigster Vertreter ist das Lithiumaluminiumhydrid (Lithiumalanat):

$\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{H}\mathrm{⟶}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}$

Wegen seiner Unlöslichkeit hat es als Reduktionsmittel kaum Bedeutung.

Das Dimer Al₂H₆ ist isostrukturell zu Diboran (B₂H₆) und Digallan (Ga₂H₆).