Tetraidrogallato di litio
# Tetraidrogallato di litio

Il tetraidrogallato di litio o litio gallio idruro è il composto inorganico di formula $LiGaH_4.$ I primi a prepararlo sono stati Finholt, Bond e Schlesinger nel 1947.

## Sintesi

Il tetraidrogallato di litio viene sintetizzato per reazione tra un eccesso di finissima polvere di idruro di litio e una soluzione di tricloruro di gallio in etere:

    $GaCl_3$ + 4 LiH → $LiGaH_4$ + 3 LiCl

I reagenti vengono fatti reagire a -80 °C e poi si lascia che la soluzione torni a temperatura ambiente. In seguito si sono ottenute rese maggiori (80-95%) e reazioni più veloci utilizzando tribromuro di gallio invece del tricloruro.

## Proprietà

Il tetraidrogallato di litio è facilmente solubile in dietil etere con il quale sembra formare un complesso tanto stabile da rendere difficile la rimozione del solvente. Le soluzioni di $LiGaH_4$ in etere sono stabili indefinitamente se sigillate in contenitori di vetro a 0 °C. Il tetraidrogallato di litio è anche solubile in tetraidrofurano e diglima.

Il litio gallio idruro si decompone lentamente a temperatura ambiente e rapidamente a 70 °C per dare idruro di litio, idrogeno e gallio metallico. La decomposizione è autocatalizzata dalle piccole particelle di gallio metallico che si formano.

## Reattività

In generale è possibile affermare che il litio gallio idruro presenta una reattività simile a quella del litio alluminio idruro ma rispetto a quest'ultimo è meno stabile. In effetti i legami gallio-idrogeno sono soggetti a idrolisi, ragion per cui viene solitamente sintetizzato in assenza di aria.

Il litio gallio idruro reagisce violentemente e quantitativamente con acqua liberando 4 moli di idrogeno. In generale, il litio gallio idruro reagisce con solventi protici.

Le soluzioni di $LiGaH_4$ in etere sono fortemente riducenti ma meno del $LiBH_4$ e del $LiAlH_4.$ In presenza di ammine primarie e secondarie, il litio gallio idruro si decompone e libera idrogeno. Il $LiGaH_4$ riduce l'acetammide e l'acetonitrile a etilammina. Gli acidi alifatici, le aldeidi e i chetoni, invece, vengono ridotti ai corrispondenti alcoli. Il litio gallio idruro non riduce nitrili, aldeidi, chetoni e esteri aromatici.

## Utilizzi

Il litio gallio idruro viene spesso utilizzato per preparare altri idrogenuri complessi del gallo. Alcuni esempi riportati in letteratura sono:

   $TlCl_3$ + 3 $LiGaH_4$ → $Tl(GaH_4)_3$ + 3 LiCl
   $AgClO_4$ + $LiGaH_4$ → $AgGaH_4$ + $LiClO_4$

Entrambe le reazioni sono effettuate in etere, la prima ad una temperatura di -115 °C, la seconda a -100 °C. Il tallio gallio idruro può essere isolato e appare come un solido bianco che si decompone a temperature maggiori di -90 °C. L'argento gallio idruro si deposita come un solido arancio-rosso insolubile in etere e si decompone rapidamente in soluzione di etere a -75 °C.

Le reazioni tra litio gallio idruro e idruro di sodio o idruro di potassio permettono di sintetizzare rispettivamente l tetraidrogallato di sodio e il tetraidrogallato di potassio, i quali sono molto più stabili del sale di litio. Entrambi hanno l'aspetto di polveri bianche cristalline e conservati in assenza di aria e umidità risultano stabili per più di un anno. $L'NaGaH_4$ si decompone in atmosfera di argon a 165 °C, mentre il $KGaH_4$ si decompone a circa 230 °C. Dymova e Dergachev hanno effettuato la sintesi di $KGaH_4,$ $RbGaH_4$ e $CsGaH_4$ riscaldando miscele di ciascun metallo alcalino con gallio (in rapporto 1:1) in presenza di idrogeno gassoso a 160-300 atm. I tetraidrogallati di potassio, rubidio e cesio appaiono come polveri di colore viola, giallo e verde rispettivamente.

La reazione tra monoclorogallano $(H_2ClGa)$ e litio gallio idruro viene utilizzata per la sintesi del digallano.

