- Kemiallinen rakenne
- BeH-molekyyli
- BeH-ketjut
- BeH kolmiulotteiset verkot
- ominaisuudet
- Kovalentti merkki
- Kemiallinen kaava
- Fyysinen ulkonäkö
- Vesiliukoisuus
- Liukoisuus
- Tiheys
- reaktiivisuus
- Sovellukset
- Viitteet
Beryllium hydridi on kovalenttinen yhdiste on muodostettu metallin beryllium ja vety emäksinen. Sen kemiallinen kaava on beh 2, ja on kovalenttinen, se ei koostu Be 2+ tai H - ioneja. Se on yhdessä LiH: n kanssa yksi kevyimmistä metallihydrideistä, jotka voidaan syntetisoida.
Se on tuotettu käsittelemällä dimetyyli beryllium, Be (CH 3) 2, litiumalumiinihydridillä, LiAlH 4. Kuitenkin, puhtain beh 2 saadaan pyrolyysillä di-tert-butylberyl, Be (C (CH 3) 3) 2 210 ° C: ssa
Lähde: Ben Mills, Wikimedia Commonsista
Kaasumaisessa tilassa yksittäisenä molekyylinä se on lineaarinen geometriassa, mutta kiinteässä ja nestemäisessä tilassa se polymeroituu kolmiulotteisten verkkojen ryhmissä. Se on amorfinen kiinteä aine normaaleissa olosuhteissa, ja se voi muuttua kiteiseksi ja osoittaa metallisia ominaisuuksia valtavassa paineessa.
Se edustaa mahdollista vedyn varastointimenetelmää, joko vedyn lähteenä hajotettaessa tai kiinteänä absorboivana kaasuna. Kuitenkin, beh 2 on erittäin myrkyllinen ja saastuttavia koska erittäin polarisoivasta luonne beryllium.
Kemiallinen rakenne
BeH-molekyyli
Ensimmäinen kuva näyttää yhden berylliumhydridimolekyylin kaasumaisessa tilassa. Huomaa, että sen geometria on lineaarinen ja H-atomit on erotettu toisistaan 180º kulmalla. Tämän geometrian selittämiseksi Be-atomilla on oltava sp-hybridisaatio.
Berrylliumissa on kaksi valenssielektronia, jotka sijaitsevat 2s: n kiertoradalla. Valenssisidosteorian mukaan yksi 2s-kiertoradan elektroneista edistetään energisesti 2p-kiertorataan; ja seurauksena voit nyt muodostaa kaksi kovalenttista sidosta kahden sp-hybridiradan kanssa.
Entä muut Be: n vapaat kiertoradat? Kaksi muuta puhdasta, hybridisoitumatonta 2p-kiertorataa on saatavana. Niitä tyhjentää, beh 2 on elektroneja puuttuu yhdiste kaasumaisessa muodossa; ja siksi, kun sen molekyylit jäähtyvät ja kutistuvat yhteen, ne kondensoituvat ja kiteytyvät polymeeriksi.
BeH-ketjut
Lähde: YourEyesOnly, Wikimedia Commonsista
Kun beh 2 molekyylit polymeroituvat, ympäröivä geometria Be atomin lakkaa olemasta lineaarinen ja tulee tetraedrisessa.
Aiemmin Tämän polymeerin rakenne mallinnettiin, jos ne olivat ketjujen beh 2 yksikköä liittyvät vetysidosten (ylempi kuva, jossa pallot valkoinen ja harmaan sävyjä). Toisin kuin dipoli-dipoli-vuorovaikutusten vety sidoksilla, niillä on kovalenttinen luonne.
Polymeerin Be-H-Be-sillassa kaksi elektronia jakaantuu kolmen atomin välillä (sidos 3c, 2e), joiden tulisi teoreettisesti sijaita suuremmalla todennäköisyydellä vetyatomin ympärillä (koska se on enemmän elektronegatiivista).
Toisaalta, Be, jota ympäröivät neljä H: ta, onnistuu suhteellisen täyttämään sähköisen avoimen työpaikkansa loppuun saattaen valenssioktettinsa.
Täällä valenssisidosteoria antaa suhteellisen tarkan selityksen. Miksi? Koska vedyllä voi olla vain kaksi elektronia, ja -H- sidoksessa olisi neljä elektronia.
Siten, selittää Be-H 2 -Ole sillat (harmaat aloilla liittyy kaksi valkoista palloa) muut monimutkaisempia malleja sidoksen tarvitaan, kuten antamat molekyyliorbitaaliteoria.
On havaittu kokeellisesti, että polymeerinen rakenne beh 2 ei ole oikeastaan ketju, mutta kolmiulotteinen verkko.
BeH kolmiulotteiset verkot
Lähde: Ben Mills, Wikimedia Commonsista
Yläkuva näyttää osan BeH 2: n kolmiulotteisesta verkosta. Huomaa, että kellertävänvihreä pallo, Be-atomit, muodostavat tetraedron kuten ketjussa; Kuitenkin tämä rakenne on olemassa suurempi määrä vetysidoksia, ja lisäksi rakenteellinen yksikkö ei enää ole beh 2 mutta beh 4.
Samat rakenteelliset yksiköt beh 2 ja beh 4 osoittavat, että on olemassa suurempi runsaasti vetyatomeja ristikko (4 H-atomien kunkin Be).
Tämä tarkoittaa, että tämän verkon berryllium onnistuu toimittamaan sähköisen avoimen työpaikkansa jopa enemmän kuin ketjumaisen polymeerisen rakenteen sisällä.
Ja kaikkein selvin ero tämän polymeerin suhteen yksittäisten beh 2 -molekyyli, on se, että Be on välttämättä oltava sp 3 hybridisaatio (yleensä) selittää tetraedrisessa ja epälineaarinen geometriat.
ominaisuudet
Kovalentti merkki
Miksi berylliumhydridi on kovalentti ja ioniton yhdiste? Hydridit muiden osien ryhmän 2 (Mr. Becamgbara) ovat ionisia, että on, ne koostuvat kiintoaineen muodostettu yhdestä M 2+ kationi ja kaksi hydridiä anionit H - (MGH 2, CaH 2, Bah 2). Näin ollen, beh 2 ei koostu Be 2+ tai H - vuorovaikutuksessa sähköstaattisesti.
Be 2+ -kationille on ominaista korkea polaroiva teho, joka vääristää ympäröivien atomien elektronisia pilviä.
Tämän vääristymisen seurauksena H - anionit pakotetaan muodostamaan kovalenttisidokset; linkit, jotka ovat juuri selitettyjen rakenteiden kulmakivi.
Kemiallinen kaava
Beh 2 tai (BEH 2) n-
Fyysinen ulkonäkö
Väritön amorfinen kiinteä aine.
Vesiliukoisuus
Se hajoaa.
Liukoisuus
Liukenematon dietyylieetteriin ja tolueeniin.
Tiheys
0,65 g / cm3 (1,85 g / l). Ensimmäinen arvo voi viitata kaasufaasiin ja toinen polymeeriseen kiinteään aineeseen.
reaktiivisuus
Se reagoi hitaasti veden kanssa, mutta nopeasti hydrolysoidaan HCl: lla, jolloin muodostuu berylliumkloridin, BeCI 2.
Beryllium hydridi reagoi Lewis-emäkset, erityisesti trimetyyliamiinin, N (CH 3) 3, jolloin muodostuu dimeerinen addukti, jossa silloitettu hydridit.
Se voi myös reagoida dimetyyliamiinin kanssa trimeerisen berylliumdiamidin, 3 ja vedyn muodostamiseksi. Reaktiolla litiumhydridi, jossa H - ioni on Lewis-emäs, peräkkäin muodostaa LIBeH 3 ja Li 2 beh 4.
Sovellukset
Berylliumhydridi voisi olla lupaava tapa varastoida molekyylivetyä. Kun polymeeri hajoaa, se vapauttaa H 2, joka toimisi rakettipolttoaineella. Tästä lähestymistavasta kolmiulotteinen verkko tallentaisi enemmän vetyä kuin ketjut.
Samoin, kuten voidaan nähdä kuvan verkon, on huokosia, jotka mahdollistavat H 2 molekyylit sijoitettu.
Itse asiassa jotkut tutkimukset simuloimaan mitä tällainen fyysinen varastointi olisi kuten kiteistä beh 2; toisin sanoen polymeeriin kohdistuu valtava paine, ja mitkä olisivat sen fysikaaliset ominaisuudet erilaisilla määrillä adsorboitua vetyä.
Viitteet
- Wikipedia. (2017). Berylliumhydridi. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Armstrong, DR, Jamieson, J. & Perkins, PG Theoret. Chim. Acta (1979) polymeerisen berylliumhydridin ja polymeerisen boorihydridin elektroniset rakenteet. 51: 163. doi.org/10.1007/BF00554099
- Luku 3: Berylliumhydridi ja sen oligomeerit. Palautettu osoitteesta: shodhganga.inflibnet.ac.in
- Vikas Nayak, Suman Banger ja UP Verma. (2014). Tutkimus BeH 2: n rakenteellisesta ja elektronisesta käytöstä vedyn varastointiyhdisteenä: Ab Initio -lähestymistapa. Conference Papers in Science, voi. 2014, artikkeli ID 807893, 5 sivua. doi.org/10.1155/2014/807893
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. Kohdassa Ryhmän 1 elementit (neljäs painos). Mc Graw Hill.