Alcalide

Un álcali es un compuesto químico en el que los átomos de metales alcalinos son aniones (iones negativos) con una carga o estado de oxidación de −1. Hasta el primer descubrimiento de los álcalis en la década de 1970, ^[1]^[2]^[3] se sabía que los metales alcalinos aparecían en las sales solo como cationes (iones positivos) con una carga o estado de oxidación de +1. ^[4] Este tipo de compuestos son de interés teórico debido a su estequiometría inusual y sus bajos potenciales de ionización . Los compuestos alcalinos están relacionados químicamente con los electruros , sales en las que los electrones atrapados son efectivamente los aniones. ^[5]

Compuestos de metales alcalinos "normales"

Los metales alcalinos forman muchas sales estables bien conocidas. El cloruro de sodio (sal de mesa común), Na ⁺ Cl ⁻ , ilustra el papel habitual de un metal alcalino como el sodio. En la fórmula empírica de este compuesto iónico , el ion sodio con carga positiva se equilibra con un ion cloruro con carga negativa . La explicación tradicional para el Na ⁺ estable es que la pérdida de un electrón del sodio elemental para producir un catión con carga de +1 produce una configuración electrónica estable de capa cerrada .

Nomenclatura y casos conocidos

Existen alcaluros conocidos para algunos de los metales alcalinos: ^[3]

Soduro o natruro, Na ⁻
Potasio o kaluro, K ⁻
Rubiduro, Rb ⁻
Cesida, Cs ⁻

Aún no se han descubierto alcaluros de otros metales alcalinos:

Lithide, Li ⁻
Francide, Fr ⁻

Ejemplos

Normalmente, los álcalis son térmicamente lábiles debido a la alta reactividad del anión alcalino, que teóricamente es capaz de romper la mayoría de los enlaces covalentes, incluidos los enlaces carbono-oxígeno en un criptando típico . La introducción de un ligando especial para criptandos que contiene aminas en lugar de enlaces éter ha permitido el aislamiento de kaluros y natruros que son estables a temperatura ambiente. ^[6]

Se han sintetizado varios álcalis:

Se ha observado un compuesto en el que los iones de hidrógeno están encapsulados por adamanzano , conocido como hidruro de hidrógeno o "hidruro de sodio inverso" (hidruro de hidrógeno o natruro de hidrógeno H ⁺ Na ⁻ ). ^[7]
Se ha observado la presencia de cripta-natruro de sodio, [Na( criptando[2.2.2] )] ⁺ Na ^{− . Esta sal contiene tanto}Na ⁺ como Na ⁻ . El criptando aísla y estabiliza el Na ⁺ , evitando que sea reducido por el Na ⁻ .
Se ha sintetizado azacryptand-sodide de bario , Ba ²⁺ [H ₅ Azacryptand[2.2.2]] ⁻ Na ⁻ ⋅2CH ₃ NH ₂ . ^[5]
Se han observado dímeros de sodio catiónico y aniónico. ^[5]

Referencias

^ JL Dye; JM Ceraso; Mei Lok Tak; BL Barnett; FJ Tehan (1974). "Sal cristalina del anión sodio (Na ⁻ )". J. Am. Chem. Soc. 96 (2): 608– 609. doi :10.1021/ja00809a060.
^ FJ Tehan; BL Barnett; JL Dye (1974). "Aniones alcalinos. Preparación y estructura cristalina de un compuesto que contiene el catión sodio criptado y el anión sodio". J. Am. Chem. Soc. 96 (23): 7203– 7208. doi :10.1021/ja00830a005.
^ ab JL Dye (1979). "Compuestos de aniones de metales alcalinos". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 18 (8): 587– 598. doi :10.1002/anie.197905871.
^ Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
^ abc MY Redko; RH Huang; JE Jackson; JF Harrison; JL Dye (2003). "El azacriptand sódico de bario, el primer álcali con un catión alcalinotérreo, también contiene un nuevo dímero, (Na ₂ ) ²⁻ ". J. Am. Chem. Soc. 125 (8): 2259– 2263. doi :10.1021/ja027241m. PMID 12590555.
^ J. Kim; AS Ichimura; RH Huang; M. Redko; RC Phillips; JE Jackson; JL Dye (1999). "Sales cristalinas de Na ⁻ y K ⁻ (alcalinos) que son estables a temperatura ambiente". J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666– 10667. doi :10.1021/ja992667v.
^ MI Redko; M. Vlassa; JE Jackson; AW Misiolek; RH Huang RH; Tinte JL (2002). ""Hidruro de sodio inverso": una sal cristalina que contiene H ⁺ y Na− ^" . J. Am. Chem. Soc. 124 (21): 5928– 5929. doi :10.1021/ja025655+. PMID 12022811.

[1] JL Dye; JM Ceraso; Mei Lok Tak; BL Barnett; FJ Tehan (1974). "Sal cristalina del anión sodio (Na ⁻ )". J. Am. Chem. Soc. 96 (2): 608– 609. doi :10.1021/ja00809a060.

[2] FJ Tehan; BL Barnett; JL Dye (1974). "Aniones alcalinos. Preparación y estructura cristalina de un compuesto que contiene el catión sodio criptado y el anión sodio". J. Am. Chem. Soc. 96 (23): 7203– 7208. doi :10.1021/ja00830a005.

[Dye1979-3] JL Dye (1979). "Compuestos de aniones de metales alcalinos". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 18 (8): 587– 598. doi :10.1002/anie.197905871.

[4] Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .

[Redko-5] MY Redko; RH Huang; JE Jackson; JF Harrison; JL Dye (2003). "El azacriptand sódico de bario, el primer álcali con un catión alcalinotérreo, también contiene un nuevo dímero, (Na ₂ ) ²⁻ ". J. Am. Chem. Soc. 125 (8): 2259– 2263. doi :10.1021/ja027241m. PMID 12590555.

[6] J. Kim; AS Ichimura; RH Huang; M. Redko; RC Phillips; JE Jackson; JL Dye (1999). "Sales cristalinas de Na ⁻ y K ⁻ (alcalinos) que son estables a temperatura ambiente". J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666– 10667. doi :10.1021/ja992667v.

[7] MI Redko; M. Vlassa; JE Jackson; AW Misiolek; RH Huang RH; Tinte JL (2002). ""Hidruro de sodio inverso": una sal cristalina que contiene H ⁺ y Na− ^" . J. Am. Chem. Soc. 124 (21): 5928– 5929. doi :10.1021/ja025655+. PMID 12022811.