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2026-03-05T21:07:36Z

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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Rutile structure.png|200px|Kristallstruktur von Magnesiumhydrid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis = {{Farbe|#C0C0C0|Kreis=1}} [[Magnesium|Mg]]2+ {{0}} {{Farbe|#EE0000|Kreis=1}} [[Wasserstoff|H]]−
| Summenformel = MgH2
| Andere Namen = {{INCI|Name=MAGNESIUM HYDRIDE |ID=89960 |Abruf=2021-11-20}}
| CAS = {{CASRN|7693-27-8}}
| EG-Nummer = 231-705-3
| ECHA-ID = 100.028.824
| PubChem = 107663
| Beschreibung = weißer Feststoff<ref name="alfa"/>
| Molare Masse = 26,321 g·mol−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 1,45 g·cm−3<ref name=roempp>{{RömppOnline|ID=RD-13-00126|Name=Magnesiumhydrid|Abruf=2014-07-14}}</ref>
| Schmelzpunkt = 280–300 [[Grad Celsius|°C]] (Zersetzung)<ref name=roempp/>
| Siedepunkt =
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = * reagiert mit Wasser<ref name="alfa">{{Alfa|A19610|Abruf=2010-03-14}}</ref>
* nahezu unlöslich in [[Diethylether]]<ref name=roempp/>
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|683043|Name=Magnesium hydride|Abruf=2011-04-09}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|02|07}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|260|315|319}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|223|231+232|305+351+338|370+378|422}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
| ToxDaten =
}}

'''Magnesiumhydrid''' ist ein [[Hydride|Hydrid]] des Leichtmetalls [[Magnesium]] mit der [[Formeleinheit]] MgH2.

== Synthese ==
Zur Synthese von Magnesiumhydrid aus den [[Chemisches Element|Elementen]] Magnesium und [[Wasserstoff]] sind Verfahren beschrieben worden, die jedoch entweder sehr hohe Drücke und Temperaturen oder kompliziert handhabbare und zum Teil [[Gift|toxische]] [[Katalysator]]en benötigen. Diese Verfahren sind daher ökonomisch (und ökologisch) ungünstig.<ref>{{Literatur |Autor=Egon Wiberg, Heinz Goeltzer, Richard Bauer |Titel=Notizen: Synthese von Magnesiumhydrid aus den Elementen |Sammelwerk=Zeitschrift für Naturforschung B |Band=6 |Nummer=7 |Verlag= |Datum=1951 |Seiten=394–395 |DOI=10.1515/znb-1951-0714}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Götz Koerner, Klaus-Dieter Klein, Wilfried Knott |Titel=Neue Synthesen von Magnesiumhydrid / New Syntheses of Magnesium Hydride |Sammelwerk=Zeitschrift für Naturforschung B |Band=47 |Nummer=6 |Verlag= |Datum=1992 |Seiten=767–771 |DOI=10.1515/znb-1992-0603}}</ref>

So kann die Reaktion zum Beispiel mit einem Gemisch aus [[Alkyliodide|Alkyliodid]], [[3-Brompropin|Propargylbromid]] und [[Iod]] als Katalysator gewonnen werden.<ref name="brauer">[[Georg Brauer]] (Hrsg.), unter Mitarbeit von [[Marianne Baudler]] u. a.: ''Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie.'' 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 902.</ref>
:<math>\mathrm{Mg + H_2 \longrightarrow \ MgH_2}</math>

Möglich ist auch die Hochdruckreaktion eines Magnesiumhalogenids wie [[Magnesiumiodid]] gelöst in Ether mit [[Natriumhydrid]].<ref name="brauer" />
:<math>\mathrm{MgI_2 + 2 \ NaH \longrightarrow MgH_2 + 2 \ NaI}</math>

Bei der [[Hydrierung]] von Magnesium wird Energie (Wärme) frei, sodass sie eigentlich spontan weiterlaufen sollte. Die Reaktion ist jedoch in ihrer Ablaufgeschwindigkeit erheblich gehemmt (kinetische Hemmung). Katalysatoren können diese Hemmschwelle erniedrigen. Magnesiumhydrid selbst katalysiert seine eigene Bildung ([[Autokatalyse]]), wie [[Wilfried Knott]] herausfand. Bei Anwesenheit von wenig Magnesiumhydrid ist die weitere Bildung unter mittleren Druck- und Temperaturbedingungen möglich.

Das so hergestellte Produkt ist ein graues Pulver, mit wenig Magnesium-Verunreinigungen.

Ebenfalls möglich ist die Herstellung durch Erhitzen von Magnesiumdialkylen (z. B. [[Diethylmagnesium]], [[Dibutylmagnesium]], [[Diphenylmagnesium]]) oder entsprechenden Grignard-Verbindungen im Hochvakuum.<ref name="brauer" />

== Eigenschaften ==
Aktiviertes fein verteiltes Magnesiumhydrid ist [[pyrophor]], makrokristallines Magnesiumhydrid entzündet sich jedoch nicht an der Luft, sondern benötigt dazu mehr als 300 Grad Celsius. Magnesiumhydrid reagiert, wie die meisten Metallhydride, heftig mit Wasser unter Abspaltung von Wasserstoff.<ref Name="Roth_Weller CD-ROM">L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: ''Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen'', Eintrag für Magnesiumhydrid, CD-ROM Ausgabe 12/2025, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4 .</ref>

:<math>\mathrm{MgH_2 + 2 \ H_2O \longrightarrow \ Mg(OH)_2 + 2 \ H_2}</math>

Bei normalem Luftdruck (bei 1 [[Bar (Einheit)|Bar]]) zersetzt es sich ab einer Temperatur von 287 °C unter Bildung von Wasserstoff.<ref>{{Literatur |Autor=T. R. McAuliffe |Titel=Hydrogen and Energy |Verlag=Springer |Ort= |Datum=1980 |ISBN=978-1-349-02635-7 |Seiten=65 |Online=[https://books.google.de/books?id=71OuCwAAQBAJ&pg=PA65 books.google.de]}}</ref>
:<chem>MgH2 -> Mg + H2</chem>

Magnesiumhydrid kann in mehreren polymorphen Formen kristallisieren. Das bei Umgebungsbedingungen stabile α-MgH2 hat eine [[tetragonal]]e [[Titan(IV)-oxid|TiO2]]-Struktur vom [[Rutil]]-Typ. Bei hohen Drücken von mehr als 0,39 GPa wandelt sich dieses Hydrid in eine metastabile, unter normalen Bedingungen modifizierte γ-Form um, die mit einer [[orthorhombisch]]en Struktur vom Typ α-[[Blei(IV)-oxid|PbO2]] kristallisiert. Weitere Untersuchungen mittels XRD zeigen, dass unterschiedliche Drücke zur Bildung des metastabilen orthorhombischen γ-MgH2 zusammen mit tetragonalem α-MgH2 führen. Die γ-Polymorphie kann auch durch mechanochemische Behandlung von Magnesiumhydrid erhalten werden. Ein β-Modifikation in Form einer kubisch modifizierte CaF2-Struktur wurde ebenfalls berichtet, die experimentell mit In-situ-Synchrotronbeugung beobachtet wurde und bei sehr hohem Druck stabil ist.<ref>{{Literatur |Autor=J.-C. Crivello, B. Dam, R. V. Denys, M. Dornheim, D. M. Grant, J. Huot, T. R. Jensen, P. de Jongh, M. Latroche, C. Milanese, D. Milčius, G. S. Walker, C. J. Webb, C. Zlotea, V. A. Yartys |Titel=Review of magnesium hydride-based materials: development and optimisation |Sammelwerk=Applied Physics A |Band=122 |Nummer=2 |Verlag= |Datum=2016 |Seiten=97 |DOI=10.1007/s00339-016-9602-0}}</ref> Bei hohen Drücken von bis zu 16 GPa sind weitere Modifikationen bekannt.<ref>{{Literatur |Autor=P. Vajeeston, P. Ravindran, B. C. Hauback, H. Fjellvåg, A. Kjekshus, S. Furuseth, M. Hanfland |Titel=Structural stability and pressure-induced phase transitions in MgH2 |Sammelwerk=Physical Review B |Band=73 |Nummer=22 |Datum=2006 |Seiten=224102 |DOI=10.1103/PhysRevB.73.224102}}</ref>

== Verwendung ==
Das MgH2-Mg-System besitzt von allen bekannten [[Metallhydrid]]-Metall-Systemen, die als Wasserstoffspeicher diskutiert werden, den höchsten Gewichtsanteil an reversibel gebundenem Wasserstoff (7,65 Gew.-%) und damit die höchste [[Energiedichte]] je Gewichtseinheit Speichermaterial (2,33 kWh/kg).<ref>{{Literatur |Autor=Götz Koerner, Klaus-Dieter Klein, Wilfried Knott |Titel=Neue Synthesen von Magnesiumhydrid / New Syntheses of Magnesium Hydride |Sammelwerk=Zeitschrift für Naturforschung B |Band=47 |Nummer=6 |Verlag= |Datum=1992 |Seiten=767–771 |DOI=10.1515/znb-1992-0603}}</ref>

In einem Kilogramm Hydrid kann somit bis zu 800 Liter Wasserstoffgas als Hydrid [[Wasserstoffspeicher|gespeichert]] werden. Zwar besitzt gewöhnlicher Treibstoff wie Benzin eine deutlich höhere Energiedichte, im Vergleich aber zu Batterien oder Flüssiggasspeichern ist die Energiedichte höher. Zu beachten ist allerdings, dass die effektive Energiedichte geringer ist, da für die Freisetzung des Wasserstoffs Energie in Form von Wärme benötigt wird. Da der Wasserstoff zudem bei höheren Temperaturen reversibel abgegeben werden kann, ist eine Anwendung als Wasserstoffspeicher möglich. Ein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt in der Reduzierung der benötigten höheren Temperatur zur Wasserstofffreisetzung, um eine praktische Verwendung zu ermöglichen.<ref>{{Internetquelle |autor=Thomas Klassen |url=https://www.researchgate.net/publication/237312558_Hochtemperatur-Metallhydride_Energiespeicher_fur_das_emissionsfreie_Automobil |titel=Hochtemperatur-Metallhydride: Energiespeicher für das emissionsfreie Automobil |datum=2001 |abruf=2021-12-03}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Ferdi Schüth |Titel=Mobile Wasserstoffspeicher mit Hydriden der leichten Elemente |Sammelwerk=Nachrichten aus der Chemie |Band=54 |Nummer=1 |Verlag= |Datum=2006 |Seiten=24–28 |DOI=10.1002/nadc.20060540111}}</ref>

Durch Wasserstoff, der aus Magnesiumhydrid freigesetzt wird, können [[Metallschaum|Metallschäume]] erzeugt werden.<ref>{{Literatur |Autor=Günther Lange |Titel=Metallschäume: Herstellung, Eigenschaften, Potenziale und Forschungsansätze – mit Schwerpunkt auf Aluminiumschäume |Verlag=Walter de Gruyter & Co KG |Ort= |Datum=2020 |ISBN=978-3-11-068179-6 |Seiten= |Online=[https://books.google.de/books?id=jnLsDwAAQBAJ&pg=SA4-PA20&lpg=SA4-PA20&dq=%2522MgH2%2522+metallschaum&source=bl&ots=_qFMoOt3Zs&sig=ACfU3U10XjQnYd8GLZWNtyeGK8eJyx2RBA&hl=de&sa=X&ved=2ahUKEwjFwOfu0sf0AhVaR_EDHQBPA50Q6AF6BAgREAM#v=snippet&q=%22MgH2%22%20&f=false books.google.de]}}</ref> Theoretisch können damit zum Beispiel Aluminiumschäume erzeugt werden, deren Dichte geringer ist als die von Wasser.<ref>{{Literatur |Autor=Iva Nová, Karel Fraňa, Jiří Machuta, Iva Nováková |Titel=Theoretical Calculations of the Foaming Properties of Powder Agents for the Production of Aluminium Foams |Sammelwerk=Manufacturing Technology |Band=19 |Nummer=1 |Verlag= |Ort= |Datum=2019 |Seiten=118–122 |DOI=10.21062/ujep/254.2019/a/1213-2489/MT/19/1/118}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Magnesiumverbindung]]
[[Kategorie:Hydrid]]

Magnesiumhydrid - Versionsgeschichte

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