Beryllium hydride (Beh2)

Chemische structuur van berylhydride. Bron: Wikimedia Commons

Wat is berylliumhydride?

Hij berylliumhydride Het is een covalente verbinding gevormd door een atoom van beryllium en twee waterstof. De chemische formule is Beh₂, En covalent zijn, bestaat het niet uit ionen²⁺ noch h^-. Het is een van de lichtere metaalhydros die kan synthetiseren.

Het wordt geproduceerd door de behandeling van dimethylberilio, be (cho₃))₂, Met aluminium lithiumhydride, lialh₄. Beh echter₂ Zuiver₃))₃))₂ bij 210 ° C.

Als een individueel molecuul in een gasvormige toestand is het lineaire geometrie, maar in vaste toestand en gepolymeriseerde vloeistof in gerangschikte drie -dimensionale netwerken. Het is een amorfe vaste stof in normale omstandigheden en kan kristallijn worden en metaaleigenschappen vertonen onder enorme druk.

Het vertegenwoordigt een mogelijke methode voor waterstofopslag, hetzij als een bron van waterstof bij het ontbinden of als een absorberende vaste stof van gas. Beh echter₂ Het is zeer giftig en vervuilend gezien de zeer polariserende aard van beryllium.

Chemische structuur van berylliumhydride

Beh Molecuul₂

In de afbeelding ziet u een individueel molecuul berylliumhydride in een gasvormige toestand. Merk op dat de geometrie lineair is, met de atomen van H gescheiden van elkaar door een hoek van 180º. Om deze geometrie uit te leggen, moet de bele van zijn spybridisatie hebben.

Het beryllium heeft twee elektronen van Valencia, die zich in de 2s orbitaal bevinden. Volgens de verbindingstheorie van Valencia wordt een van de 2S orbitale elektronen energetisch bevorderd tot het 2P -orbitaal, en bijgevolg kan het nu twee covalente bindingen vormen met de twee hybride orbitale SP.

Kan u van dienst zijn: Rodio: Geschiedenis, eigenschappen, structuur, gebruik, risico

U hebt nog twee pure 2p -orbitalen beschikbaar, zonder hybridisatie. Met hen leeg, de Beh₂ Het is een slechte verbinding van elektronen in een gasvormige vorm, en daarom, wanneer gekoeld en gegroepeerd zijn moleculen, condenseren en kristalliseren in een polymeer.

Beh -ketens₂

Golymeriseerde moleculen van berylliumhydride. Bron: Wikimedia Commons

Wanneer Beh's moleculen₂ Polymerizan, de geometrie rond de be -line van behoudt om lineair te zijn en wordt tetraëdral.

Eerder werd de structuur van dit polymeer gemodelleerd alsof het ketens waren met Beh -eenheden₂ Samen met waterstofbruggen (superieure afbeelding, met de bollen in witte en grijsachtige tonen).

In tegenstelling tot de waterstofbruggen van de dipool-dipolo-interacties, hebben ze een covalent karakter.

Op de BE-H-B-brug van het polymeer worden twee elektronen verdeeld tussen de drie atomen (Link 3c, 2e), die theoretisch met grotere waarschijnlijkheid rond het waterstofatoom moet worden geplaatst (omdat het meer elektronegatief is).

Aan de andere kant wordt ze omringd door vier H beheert.

Hier verbleekt de Valencia Liaison Theory om een ​​relatief nauwkeurige verklaring te geven, omdat waterstof slechts twee elektronen kan hebben, en de binding -h - zou de deelname van vier elektronen impliceren.

Dus om de BE-H-bruggen uit te leggen₂-Be (twee grijze bollen gekoppeld door twee witte bollen) hebben andere complexe bindingsmodellen nodig, zoals die aangeboden door moleculaire orbitale theorie.

Het is experimenteel gevonden dat de polymere structuur van de Beh₂ Het is niet echt een ketting, maar een drie -dimensionaal netwerk.

Het kan u van dienst zijn: natriumcyanide (NACN): structuur, eigenschappen, risico's, gebruik

Beh drie -dimensionale netwerken₂

Beh drie -dimensionaal netwerk₂. Bron: Wikimedia Commons

In de bovenste afbeelding wordt een deel van het BE -drie -dimensionale netwerk getoond₂. Merk op dat de groene bollen, Bea's atomen, een tetraëder vormen zoals in de ketting.

In deze structuur is er echter een groter aantal waterstofbruggen, en ook is de structurele eenheid niet langer de Beh₂ Maar de Beh₄.

Dezelfde Beh -structurele eenheden₂ en Beh₄ Ze geven aan dat er in het netwerk een grotere overvloed aan waterstofatomen is (4 atomen voor elk zijn).

Dit betekent dat beryllium binnen dit netwerk erin slaagt zijn elektronische vacature nog meer te leveren dan binnen een ketentype polymere structuur.

En als een duidelijker verschil van dit polymeer met betrekking tot de individuele molecuul van BE₂, is dat het be noodzakelijkerwijs een SP -hybridisatie moet hebben³ (gewoon) om de tetraëdrische en niet -lineaire geometrieën uit te leggen.

Eigenschappen van berylliumhydride

Covalent karakter

De hydrurken van de andere elementen van groep 2 (SR. Becamgbara) zijn ionisch, dat wil zeggen dat ze bestaan ​​uit vaste stoffen gevormd door een m -kation²⁺ en twee hyduos h anions^- (MGH₂, Cah₂, Bah₂)). Daarom₂ Het bestaat niet uit be²⁺ noch h^- Elektrostatisch op elkaar inwerken.

Het kation is²⁺ Het wordt gekenmerkt door zijn hoge polariserende kracht, dat de elektronische wolken van de omringende atomen vervormt.

Als gevolg van deze vervorming, anionen h^- Ze worden gedwongen om covalente bindingen te vormen, links die de hoeksteen zijn van de nieuw uitgelegde structuren.

Chemische formule

Beh₂ of (Beh₂) N

Fysiek uiterlijk

Solide amorf kleurloos.

Kan u van dienst zijn: chemisch proces: principes, typen, voorbeelden

Oplosbaarheid in water

Het ontleedt.

Oplosbaarheid

Onoplosbaar in diethylether en tolueen.

Dikte

0,65 g/cm³ (1,85 g/l). De eerste waarde kan verwijzen naar de gasfase en de tweede naar de polymeer vaste stof.

Reactiviteit

Het reageert langzaam met water, maar wordt snel gehydrolyseerd door HCl om berylliumchloride te vormen, beecl₂.

Berylliumhydride reageert met Lewis 'bases, specifiek trimethylamine, n (ch₃))₃, Om een ​​dimicus -adduct te vormen, met brughydrors.

U kunt ook reageren met dimethylamine om een ​​trimerische berylliumdiamide te vormen, [be (n (cho₃))₂))₂]₃ en waterstof. De reactie met lithiumhydride, waarbij het ion h^- Het is de basis van Lewis, achtereenvolgens libeh₃ En Li₂Beh₄.

Gebruik van berylliumhydride

Berylliumhydride kan een veelbelovende manier zijn om moleculaire waterstof op te slaan. Wanneer het polymeer afbreekt, zou ik h bevrijden₂, die zou dienen als raketbrandstof.

Uit deze aanpak zou het drie -dimensionale netwerk meer waterstof opslaan dan de ketens. Evenzo, zoals te zien is in het beeld van het netwerk, zijn er poriën die het mogelijk zouden maken om de H -moleculen te hosten₂.

Sommige studies simuleren zelfs hoe fysieke opslag in Beh zou zijn₂ Kristallijn, dat wil zeggen het polymeer dat wordt onderworpen aan enorme druk, en wat zou de fysische eigenschappen zijn met verschillende hoeveelheden geadsorbeerde waterstof.

Referenties

1. Berylliumhydride. Opgehaald van.Wikipedia.borg
2. Hoofdstuk 3: Berylliumhydride en zijn oligomeren. Hersteld van Shodhganga.Infibnet.AC.in