Beryllium Hydride (Beh2)

Struktur Kimia Beryl Hydride. Sumber: Wikimedia Commons

Apa itu Beryllium Hydride?

Dia Beryllium hydride Ia adalah sebatian kovalen yang dibentuk oleh atom berilium dan dua hidrogen. Formula kimianya adalah beh₂, Dan menjadi kovalen, ia tidak terdiri daripada ion²⁺ nor h^-. Ia adalah salah satu hidros logam yang lebih ringan yang mampu mensintesis.

Ia dihasilkan oleh rawatan dimethylberilio, BE (CHO₃)₂, Dengan aluminium lithium hydride, lialh₄. Walau bagaimanapun, Beh₂ Murni₃)₃)₂ pada suhu 210 ° C.

Sebagai molekul individu dalam keadaan gas, ia adalah geometri linear, tetapi dalam keadaan pepejal dan cecair polimerisasi dalam rangkaian tiga dimensi yang disusun. Ia adalah pepejal amorf dalam keadaan normal, dan boleh menjadi kristal dan mempamerkan sifat logam di bawah tekanan besar.

Ia mewakili kemungkinan kaedah penyimpanan hidrogen, sama ada sebagai sumber hidrogen ketika mengurai, atau sebagai pepejal gas yang menyerap. Walau bagaimanapun, Beh₂ Ia sangat toksik dan mencemarkan memandangkan sifat berilium yang sangat polarisasi.

Struktur kimia Beryllium hydride

Molekul beh₂

Dalam imej anda dapat melihat molekul individu hidrida berilium dalam keadaan gas. Perhatikan bahawa geometrinya adalah linear, dengan atom H dipisahkan antara satu sama lain dengan sudut 180º. Untuk menerangkan geometri ini, bela mesti mempunyai hibridisasi SP.

Beryllium mempunyai dua elektron Valencia, yang terletak di orbital 2s. Menurut teori penghubung Valencia, salah satu daripada elektron orbit 2s secara bertenaga dipromosikan ke orbital 2p, dan sebagai akibatnya, kini dapat membentuk dua ikatan kovalen dengan dua hibrid orbital SP hibrid.

Boleh melayani anda: rodio: sejarah, sifat, struktur, kegunaan, risiko

Anda mempunyai dua lagi orbital 2p tulen yang tersedia, tanpa hibridisasi. Dengan mereka kosong, beh₂ Ia adalah sebatian elektron yang lemah dalam bentuk gas, dan, oleh itu, apabila disejukkan dan dikelompokkan molekulnya, memeluk dan mengkristal dalam polimer.

Rantai Beh₂

Molekul polimerisasi hidrida berilium. Sumber: Wikimedia Commons

Semasa molekul -molekul₂ Polimerizan, geometri di sekitar garis -garis tidak terhenti linear dan menjadi tetrahedral.

Sebelum ini, struktur polimer ini dimodelkan seolah -olah mereka berantai dengan unit beh₂ disertai oleh jambatan hidrogen (imej unggul, dengan sfera dalam nada putih dan kelabu).

Tidak seperti jambatan hidrogen interaksi dipole-dipolo, mereka mempunyai watak kovalen.

Di jambatan Be-H-BE polimer, dua elektron diedarkan antara tiga atom (Pautan 3c, 2e), yang secara teorinya mesti diletakkan dengan kebarangkalian yang lebih besar di sekitar atom hidrogen (kerana ia lebih banyak elektronegatif).

Sebaliknya, yang dikelilingi oleh empat h menguruskan.

Di sini teori penghubung Valencia memberi penjelasan yang agak tepat, kerana hidrogen hanya boleh mempunyai dua elektron, dan ikatan -h- akan menyiratkan penyertaan empat elektron.

Oleh itu, untuk menerangkan jambatan BE-H₂-BE (dua sfera kelabu yang dikaitkan dengan dua sfera putih) memerlukan model bon kompleks lain, seperti yang disediakan oleh teori orbital molekul.

Ia telah dijumpai secara eksperimen bahawa struktur polimer dari BEAm₂ Ia bukan rantaian, tetapi rangkaian tiga dimensi.

Ia boleh melayani anda: Natrium Cyanide (NACN): Struktur, Hartanah, Risiko, Kegunaan

BET rangkaian tiga dimensi₂

BET rangkaian tiga dimensi₂. Sumber: Wikimedia Commons

Di bahagian atas, seksyen rangkaian tiga dimensi yang ditunjukkan₂. Perhatikan bahawa sfera hijau, atom Bea, membentuk tetrahedron seperti dalam rantai.

Walau bagaimanapun, dalam struktur ini terdapat lebih banyak jambatan hidrogen, dan juga, unit struktur tidak lagi menjadi₂ tetapi beh₄.

Unit struktur yang sama₂ dan beh₄ Mereka menunjukkan bahawa dalam rangkaian terdapat banyak atom hidrogen yang lebih besar (4 atom untuk masing -masing).

Ini bermakna berilium dalam rangkaian ini berjaya membekalkan kekosongan elektroniknya lebih daripada dalam struktur polimer jenis rantaian.

Dan sebagai perbezaan yang lebih jelas dari polimer ini berkenaan dengan molekul individu₂, adalah bahawa BE semestinya mempunyai hibridisasi SP³ (biasa) untuk menerangkan geometri tetrahedral dan tidak linear.

Sifat Beryllium hydride

Watak kovalen

Hidrurns unsur -unsur lain kumpulan 2 (SR. Becamgbara) adalah ionik, iaitu, mereka terdiri daripada pepejal yang dibentuk oleh kation²⁺ dan dua hyduros h anion^- (Mgh₂, Cah₂, Bah₂). Oleh itu, Beh₂ Ia tidak terdiri daripada BE²⁺ nor h^- berinteraksi secara elektrostatik.

Kation menjadi²⁺ Ia dicirikan oleh kuasa polarisasi yang tinggi, yang mengganggu awan elektronik atom sekitarnya.

Hasil daripada herotan ini, anion h^- Mereka terpaksa membentuk ikatan kovalen, pautan yang merupakan asas struktur yang baru dijelaskan.

Formula kimia

Beh₂ atau (Beh₂) n

Penampilan fizikal

Pepejal amorf tidak berwarna.

Boleh melayani anda: Proses Kimia: Prinsip, Jenis, Contoh

Kelarutan air

Ia terurai.

Kelarutan

Tidak larut dalam dietil eter dan toluena.

Ketumpatan

0.65 g/cm³ (1.85 g/l). Nilai pertama boleh merujuk kepada fasa gas, dan yang kedua untuk pepejal polimer.

Reaktiviti

Ia bertindak perlahan dengan air, tetapi dengan cepat dihidrolisis oleh HCl untuk membentuk berilium klorida, becl₂.

Beryllium hydride bertindak balas dengan pangkalan Lewis, khususnya trimethylamine, N (ch₃)₃, Untuk membentuk tambahan dimicus, dengan hidror jambatan.

Anda juga boleh bertindak balas dengan dimethylamine untuk membentuk berilium trimerik diamide, [BE (N (CHO₃)₂)₂]₃ dan hidrogen. Tindak balas dengan litium hidrida, di mana ion h^- Ia adalah pangkalan Lewis, secara berurutan libeh₃ dan li₂Beh₄.

Penggunaan Beryllium hydride

Beryllium Hydride boleh mewakili cara yang menjanjikan untuk menyimpan hidrogen molekul. Apabila polimer rosak, saya akan membebaskan h₂, yang akan berfungsi sebagai bahan api roket.

Dari pendekatan ini, rangkaian tiga dimensi akan menyimpan lebih banyak hidrogen daripada rantai. Begitu juga, seperti yang dapat dilihat dalam imej rangkaian, terdapat liang -liang yang membolehkan untuk menjadi tuan rumah molekul H₂.

Sebenarnya, beberapa kajian mensimulasikan apa simpanan fizikal di beh₂ Kristal, iaitu polimer tertakluk kepada tekanan besar, dan apa yang akan menjadi sifat fizikalnya dengan jumlah hidrogen yang terserap.

Rujukan

1. Beryllium hydride. Diambil dari.Wikipedia.org
2. Bab 3: Beryllium Hydride dan Oligomernya. Pulih dari Shodhganga.Infibnet.Ac.dalam