Berylliumhydrid (Beh2)

Kemisk struktur av berylhydrid. Källa: Wikimedia Commons

Vad är berylliumhydrid?

han berylliumhydrid Det är en kovalent förening bildad av en atom av beryllium och två av väte. Dess kemiska formel är Beh₂, Och eftersom det är kovalent består det inte av vara joner²⁺ inte heller h^-. Det är en av de lättare metallhydros som kan syntetisera.

Det produceras genom behandling av dimetylberilio, vara (cho₃)₂, Med aluminium litiumhydrid, lialh₄. Men BEH₂ Ren₃)₃)₂ vid 210 ° C.

Som en individuell molekyl i ett gasformigt tillstånd är det linjär geometri, men i fast tillstånd och polymeriserad vätska i arrangerade tre dimensionella nätverk. Det är ett amorft fast ämne under normala förhållanden och kan bli kristallina och uppvisa metallegenskaper under enorma tryck.

Det representerar en möjlig vätelagringsmetod, antingen som en källa till väte vid sönderdelning eller som ett absorberande gasid. Men BEH₂ Det är mycket giftigt och förorenande med tanke på den mycket polariserande naturen hos beryllium.

Kemisk struktur av berylliumhydrid

Behmolekyl₂

På bilden kan du se en individuell molekyl av berylliumhydrid i ett gasformigt tillstånd. Observera att dess geometri är linjär, med atomerna av H åtskilda från varandra med en vinkel på 180º. För att förklara denna geometri, måste Bele ha SP -hybridisering.

Beryllium har två elektroner av Valencia, som finns i 2s orbital. Enligt Valencias sambandsteori befordras en av 2s orbitalelektronerna energiskt till 2p -orbital, och som en följd kan den nu bilda två kovalenta bindningar med de två hybrid -orbitalen SP.

Kan tjäna dig: Rodio: Historia, egenskaper, struktur, användningar, risk

Du har ytterligare två rena 2p -orbitaler, utan hybridisering. Med dem tomma, Beh₂ Det är en dålig förening av elektroner i gasform, och därför när den kyls och grupperas sina molekyler, kondenseras och kristalliseras i en polymer.

Beh kedjor₂

Polymeriserade molekyler av berylliumhydrid. Källa: Wikimedia Commons

När Behs molekyler₂ Polymerizan, geometri runt att vara linjär att vara linjär och blir tetraedral.

Tidigare modellerades strukturen för denna polymer som om de var kedjor med Beh -enheter₂ Förenas av vätebroar (överlägsen bild, med sfärerna i vita och gråaktiga toner).

Till skillnad från vätebroarna i dipol-dipolo-interaktioner, har de en kovalent karaktär.

På polymerens be-h-var-bron fördelas två elektroner mellan de tre atomerna (Länk 3c, 2e), som teoretiskt måste placeras med större sannolikhet runt väteatomen (eftersom det är mer elektronegativt).

Å andra sidan är det omgivet av fyra timmar.

Här bleknar Valencia -sambandsteorin för att ge en relativt exakt förklaring, eftersom väte bara kan ha två elektroner, och bindningen -H- skulle innebära deltagande av fyra elektroner.

Således för att förklara BE-H-broarna₂-BE (två grå sfärer kopplade av två vita sfärer) behöver andra komplexa bindningsmodeller, såsom de som tillhandahålls av Molecular Orbital Theory.

Det har visat sig experimentellt att polymerstrukturen för Beh₂ Det är egentligen inte en kedja, men ett trehiskdimensionellt nätverk.

Det kan tjäna dig: natriumcyanid (NACN): struktur, egenskaper, risker, användningar

BEH TRE -Dimensionella nätverk₂

BEH TRE -Dimensionellt nätverk₂. Källa: Wikimedia Commons

I den övre bilden visas en sektion av Beh tre -Dimensional Network₂. Observera att de gröna gludiga sfärerna, Bea's Atoms, bildar en tetrahedron som i kedjan.

Men i denna struktur finns det större antal vätebroar, och även strukturenheten är inte längre₂ Men BEH₄.

Samma bete -strukturer₂ och BEH₄ De indikerar att det i nätverket finns ett större överflöd av väteatomer (4 atomer för varje BE).

Detta innebär att beryllium inom detta nätverk lyckas leverera sin elektroniska lediga plats ännu mer än inom en polymerstruktur i kedjetyp.

Och som en mer tydlig skillnad i denna polymer med avseende på BEH: s individuella molekyl₂, är att vara måste nödvändigtvis ha en SP -hybridisering³ (vanlig) För att förklara de tetraedriska och olinjära geometrierna.

Egenskaper av berylliumhydrid

Kovalent karaktär

Hydburns för de andra elementen i grupp 2 (SR. Becamgbara) är joniska, det vill säga de består av fasta ämnen som bildas av en mation²⁺ och två hyduro H -anjoner^- (Mgh₂, Cah₂, Ba₂). Därför, BEH₂ Det består inte av vara²⁺ inte heller h^- interagerande elektrostatiskt.

Katjonen²⁺ Det kännetecknas av dess höga polariserande kraft, som snedvrider de elektroniska molnen i de omgivande atomerna.

Som ett resultat av denna snedvridning, anjoner h^- De tvingas bilda kovalenta bindningar, länkar som är hörnstenen i de nyligen förklarade strukturerna.

Kemisk formel

Bete₂ eller (BEH₂) n

Fysiskt utseende

Solid amorf färglös.

Kan tjäna dig: kemisk process: principer, typer, exempel

Vattenlöslighet

Det sönderdelas.

Löslighet

Olöslig i dietyleter och toluen.

Densitet

0,65 g/cm³ (1,85 g/L). Det första värdet kan hänvisa till gasfasen och det andra till polymerens fast.

Reaktivitet

Den reagerar långsamt med vatten, men hydrolyseras snabbt av HCl för att bilda berylliumklorid, becl₂.

Berylliumhydrid reagerar med Lewis baser, särskilt trimetylamin, N (CH₃)₃, För att bilda en dimicus -addukt, med brohydror.

Du kan också reagera med dimetylamin för att bilda en trimerisk berylliumdiamid, [vara (n (cho₃)₂)₂]₃ och väte. Reaktionen med litiumhydrid, där jon h^- Det är Lewis bas, i följd libeh₃ och li₂Bete₄.

Användning av berylliumhydrid

Berylliumhydrid kan representera ett lovande sätt att lagra molekylärt väte. När polymeren går sönder skulle jag frigöra H₂, som skulle fungera som raketbränsle.

Från detta tillvägagångssätt skulle det tre dimensionella nätverket lagra mer väte än kedjorna. På samma sätt, som man kan se i bilden av nätverket, finns det porer som gör det möjligt att vara värd för H -molekylerna₂.

I själva verket simulerar vissa studier hur fysisk lagring i Beh skulle vara₂ Kristallint, det vill säga polymeren som utsätts för enorma tryck, och vad som skulle vara dess fysiska egenskaper med olika mängder adsorberat väte.

Referenser

1. Berylliumhydrid. Hämtas från.Wikipedia.org
2. Kapitel 3: Berylliumhydrid och dess oligomerer. Återhämtat sig från shodhganga.Infibnet.Växelström.i