Beryllium hydrid (Beh2)

Kjemisk struktur av berylhydrid. Kilde: Wikimedia Commons

Hva er berylliumhydrid?

Han Berylliumhydrid Det er en kovalent forbindelse dannet av et atom av beryllium og to av hydrogen. Den kjemiske formelen er Beh₂, Og å være kovalent, består det ikke av være ioner²⁺ heller ikke h^-. Det er en av de lettere metallhydrosene som er i stand til å syntetisere.

Det er produsert ved behandling av dimetylberilio, BE (Cho₃)₂, Med aluminiumslitiumhydrid, Lialh₄. Imidlertid, Beh₂ Ren₃)₃)₂ ved 210 ° C.

Som et individuelt molekyl i gassformig er det lineær geometri, men i fast tilstand og polymerisert væske i anordnet tre -dimensjonale nettverk. Det er et amorft fast stoff under normale forhold, og kan bli krystallinsk og utvise metallegenskaper under stort trykk.

Det representerer en mulig hydrogenlagringsmetode, enten som en kilde til hydrogen når du dekomponerer, eller som et absorberende faststoff av gass. Imidlertid, Beh₂ Det er veldig giftig og forurensende gitt Berylliums svært polariserende natur.

Kjemisk struktur av Berylliumhydrid

Beh Molecule₂

På bildet kan du se et individuelt molekyl av berylliumhydrid i en gassformig tilstand. Merk at dens geometri er lineær, med atomene til H atskilt fra hverandre med en vinkel på 180º. For å forklare denne geometrien, må Bele of Be ha SP -hybridisering.

Berylliet har to elektroner i Valencia, som er lokalisert i 2s orbital. I følge Valencias forbindelsesteori fremmes en av de 2s orbitale elektronene energisk til 2p -orbitalen, og som en konsekvens kan den nå danne to kovalente bindinger med de to hybrid orbital SP.

Kan tjene deg: Rodio: Historie, egenskaper, struktur, bruk, risiko

Du har ytterligere to rene 2p -orbitaler tilgjengelig, uten hybridisering. Med dem tomme, se₂ Det er en dårlig forbindelse av elektroner i en gassform, og derfor, når de er avkjølt og gruppert molekyler, kondenserer og krystalliserer i en polymer.

Se kjeder₂

Polymeriserte molekyler av berylliumhydrid. Kilde: Wikimedia Commons

Når Beh er molekyler₂ Polymerizan, geometrien rundt være -linjen for å være slutter å være lineær og blir tetrahedral.

Tidligere ble strukturen til denne polymeren modellert som om de var kjeder med Beh Units₂ Sammen med hydrogenbroer (overlegen bilde, med kulene i hvite og gråaktige toner).

I motsetning til hydrogenbroene til dipol-dipolo-interaksjonene, har de en kovalent karakter.

På polymerens BE-H-BE-bro er to elektroner fordelt mellom de tre atomene (Lenke 3c, 2e), som teoretisk må plasseres med større sannsynlighet rundt hydrogenatomet (fordi det er mer elektronegativ).

På den annen side er det omgitt av fire H klarer.

Her blekner Valencia Liaison -teorien for å gi en relativt nøyaktig forklaring, fordi hydrogen bare kan ha to elektroner, og bindingen -h- ville innebære deltakelse av fire elektroner.

Dermed for å forklare BE-H-broene₂-Være (to grå kuler knyttet av to hvite kuler) trenger andre komplekse bindingsmodeller, for eksempel de som er gitt av molekylær orbital teori.

Det har blitt funnet eksperimentelt at den polymere strukturen til Beh₂ Det er egentlig ikke en kjede, men et tredimensjonalt nettverk.

Det kan tjene deg: natriumcyanid (NACN): struktur, egenskaper, risikoer, bruk

Se tre -dimensjonale nettverk₂

Se tre -dimensjonalt nettverk₂. Kilde: Wikimedia Commons

I det øvre bildet vises en del av den tre -dimensjonale nettverket₂. Legg merke til at de grønne -gule kuler, Bea's atomer, danner en tetrahedron som i kjeden.

I denne strukturen er det imidlertid større antall hydrogenbroer, og også den strukturelle enheten er ikke lenger Beh₂ Men Beh₄.

Det samme med strukturelle enheter₂ og be₄ De indikerer at det i nettverket er en større overflod av hydrogenatomer (4 atomer for hver).

Dette betyr at beryllium i dette nettverket klarer å levere sin elektroniske ledige stilling enda mer enn i en kjedetype polymerstruktur.

Og som en tydeligere forskjell på denne polymeren med hensyn til Behs individuelle molekyl₂, er at det nødvendigvis må ha en SP -hybridisering³ (vanlig) for å forklare de tetrahedriske og ikke -lineære geometriene.

Egenskaper til Berylliumhydrid

Kovalent karakter

Hydrendene til de andre elementene i gruppe 2 (SR. Becamgbara) er ioniske, det vil si at de består av faste stoffer dannet av en masjon²⁺ og to hyduros H -anioner^- (Mgh₂, CAH₂, Bah₂). Derfor, Beh₂ Det består ikke av være²⁺ heller ikke h^- samhandle elektrostatisk.

Kationen være²⁺ Det er preget av den høye polariserende kraften, som forvrenger de elektroniske skyene i de omkringliggende atomene.

Som et resultat av denne forvrengningen, anion h^- De blir tvunget til å danne kovalente bindinger, koblinger som er hjørnesteinen i de nyforklarte strukturene.

Kjemisk formel

Beh₂ eller (be₂) n

Fysisk utseende

Solid amorf fargeløs.

Kan tjene deg: Kjemisk prosess: Prinsipper, typer, eksempler

Vannløselighet

Det dekomponerer.

Løselighet

Uoppløselig i dietyleter og toluen.

Tetthet

0,65 g/cm³ (1,85 g/l). Den første verdien kan referere til gassfasen, og den andre til polymerfast.

Reaktivitet

Den reagerer sakte med vann, men hydrolyseres raskt av HCl for å danne berylliumklorid, Becl₂.

Berylliumhydrid reagerer med Lewis baser, spesielt trimetylamin, N (CH₃)₃, Å danne en dimicus addukt, med brohydror.

Du kan også reagere med dimetylamin for å danne en trimerisk berylliumdiamid, [BE (N (CHO₃)₂)₂]₃ og hydrogen. Reaksjonen med litiumhydrid, hvor ionet h^- Det er Lewis base, sekvensielt libeh₃ og Li₂Beh₄.

Bruk av Berylliumhydrid

Berylliumhydrid kan representere en lovende måte å lagre molekylært hydrogen. Når polymeren går i stykker, ville jeg frigjøre h₂, som vil tjene som rakettdrivstoff.

Fra denne tilnærmingen ville det tre -dimensjonale nettverket lagre mer hydrogen enn kjedene. På samme måte, som det kan sees i bildet av nettverket, er det porer som gjør det mulig å være vertskap for H -molekylene₂.

Faktisk simulerer noen studier hvordan fysisk lagring i Beh vil være₂ Krystallinsk, det vil si polymeren som er utsatt for store trykk, og hva som ville være dens fysiske egenskaper med forskjellige mengder adsorbert hydrogen.

Referanser

1. Berylliumhydrid. Innhentet fra.Wikipedia.org
2. Kapittel 3: Berylliumhydrid og dets oligomerer. Gjenopprettet fra Shodhganga.Infibnet.Ac.i