Hydrid berylia (Beh2)

Chemická štruktúra beryl hydridu. Zdroj: Wikimedia Commons

Čo je hydrid berylia?

On hydrid berylia Je to kovalentná zlúčenina tvorená atómom berylia a dvoch vodíka. Jeho chemický vzorec je Beh₂, A byť kovalentný, nepotýka sa z iónov²⁺ ani h^-. Je to jeden z ľahších kovových hydros schopných syntetizácie.

Vytvára sa ošetrením dimetylberilio, be (Cho₃)₂, S hydridom hliníka lítia, lialh₄. Beh však₂ Čistý₃)₃)₂ pri 210 ° C.

Ako individuálna molekula v plynnom stave je lineárna geometria, ale v tuhom stave a polymerizovaná kvapalina v usporiadaných trojrozmerných sieťach. Je to amorfná tuhá látka za normálnych podmienok a môže sa stať kryštalickým a vykazovať kovové vlastnosti pri obrovských tlakoch.

Predstavuje možnú metódu ukladania vodíka, buď ako zdroj vodíka pri rozkladaní, alebo ako absorbujúca tuhá látka plynu. Beh však₂ Je to veľmi toxické a znečisťujúce vzhľadom na vysoko polarizačnú povahu berylia.

Chemická štruktúra hydrid berylia

Beh molekula₂

Na obrázku môžete vidieť individuálnu molekulu hydrid berylia v plynnom stave. Všimnite si, že jej geometria je lineárna, s atómami H od seba oddelených od seba uhlom 180 °. Na vysvetlenie tejto geometrie musí byť Bele of BE mať hybridizáciu SP.

Berylium má dva elektróny vo Valencii, ktoré sa nachádzajú v orbitáli 2S. Podľa Valencieho styčnej teórie je jeden z 2S orbitálnych elektrónov energeticky propagovaný na orbitál 2P a v dôsledku toho môže teraz tvoriť dve kovalentné väzby s dvoma hybridnými orbitálnymi SP.

Môže vám slúžiť: Rodio: História, vlastnosti, štruktúra, použitie, riziko

Máte k dispozícii ďalšie dve čisté orbitály 2p, bez hybridizácie. S nimi prázdny, správ₂ Je to zlá zlúčenina elektrónov v plynnej forme, a preto pri ochladení a zoskupení jeho molekúl kondenzuje a kryštalizuje v polyméri.

Reťaze₂

Polymerizované molekuly hydrid berylia. Zdroj: Wikimedia Commons

Keď behove molekuly₂ Polymerizan, geometria okolo línie BE BE, aby bola lineárna a stáva sa tetraedrálnym.

Predtým bola štruktúra tohto polyméru modelovaná, akoby to boli reťazce s behmi jednotkami₂ spojené vodíkovými mostmi (vynikajúci obraz, s guľami v bielych a šedivých tónoch).

Na rozdiel od vodíkových mostov interakcií dipólu-dipolo majú kovalentný charakter.

Na moste BE-H-BE polyméru sú medzi týmito tromi atómami rozdelené dva elektróny (Odkaz 3c, 2e), ktorý sa musí teoreticky umiestniť s väčšou pravdepodobnosťou okolo atómu vodíka (pretože je viac elektronegatívna).

Na druhej strane, byť obklopený štyrmi H spravuje.

Tu sa teória styku Valencia bledne, aby poskytla relatívne presné vysvetlenie, pretože vodík môže mať iba dva elektróny a väzba -H- by znamenala účasť štyroch elektrónov.

Teda vysvetliť mosty BE-H₂-Byť (dve sivé gule spojené s dvoma bielymi guľami) potrebujú ďalšie komplexné modely väzby, ako sú tie, ktoré poskytuje molekulárna orbitálna teória.

Experimentálne sa zistilo, že polymérna štruktúra Beh₂ V skutočnosti to nie je reťazec, ale trojrozmerná sieť.

Môže vám slúžiť: Kyanid sodný (NACN): Štruktúra, vlastnosti, riziká, použitia

Beh tri -rozmerové siete₂

Beh tri -dimenzionálna sieť₂. Zdroj: Wikimedia Commons

Na hornom obrázku je zobrazená časť siete trojrozmernej siete Beh₂. Všimnite si, že zelené sféry, atómy Bea, tvoria tetrahedron ako v reťazci.

V tejto štruktúre však existuje väčší počet vodíkových mostov a tiež štrukturálna jednotka už nie je správou₂ ale správ₄.

Rovnaké štrukturálne jednotky₂ A správ₄ Naznačujú, že v sieti je väčšie množstvo atómov vodíka (4 atómy pre každý BE).

To znamená, že Berylium v ​​tejto sieti dokáže dodávať svoje elektronické voľné miesto ešte viac ako v polymérnej štruktúre typu reťazca.

A ako zjavnejší rozdiel tohto polyméru vzhľadom na individuálnu molekulu Beha₂, je to, že musí byť nevyhnutne hybridizácia SP³ (obyčajné) vysvetliť tetraedrálne a nelineárne geometrie.

Vlastnosti hydrid berylia

Kovalentný charakter

Hydrén ostatných prvkov skupiny 2 (SR. Becamgbara) sú iónové, to znamená, že pozostávajú z pevných látok tvorených pomocou katiónu²⁺ a dva anióny Hyduros H^- (Mgh₂, Cah₂, Bahna₂). Preto₂ Nepotýka sa²⁺ ani h^- elektrostaticky interakcie.

Katión je²⁺ Vyznačuje sa svojou vysokou polarizačnou silou, ktorá skresľuje elektronické oblaky okolitých atómov.

V dôsledku tohto skreslenia anióny h^- Sú nútení tvoriť kovalentné putá, odkazy, ktoré sú základným kameňom novozastraných štruktúr.

Chemický vzorec

Brať do úvahy₂ Alebo (správ₂) n

Fyzický vzhľad

Pevná amorfná bezfarebná.

Môže vám slúžiť: Chemický proces: princípy, typy, príklady

Rozpustnosť

Rozkladá sa.

Rozpustnosť

Nerozpustný v dietyléter a toluén.

Hustota

0,65 g/cm³ (1,85 g/l). Prvá hodnota sa môže vzťahovať na plynnú fázu a druhú k polymérnej tuhej látka.

Reaktivita

Pomaly reaguje s vodou, ale rýchlo sa hydrolyzuje pomocou HCl za vzniku chloridu berylia, Becl₂.

Hydrid berylium reaguje s Lewisovými základňami, konkrétne trimetylamínom, n (CH₃)₃, Na vytvorenie aduktu Dimicus, s mostíkovými hydrormi.

Môžete tiež reagovať s dimetylamínom, aby ste vytvorili trimérny diamid berylia, [BE (N (CHO₃)₂)₂]₃ a vodík. Reakcia s hydridom lítia, kde ión h^- Je to Lewisova základňa, postupne libeh₃ a li₂Brať do úvahy₄.

Použitie hydrid berylia

Hydrid berylia by mohol predstavovať sľubný spôsob skladovania molekulárneho vodíka. Keď sa polymér rozpadne, uvoľnil by som H₂, ktorý by slúžil ako raketové palivo.

Z tohto prístupu by trojrozmerná sieť uložila viac vodíka ako reťazce. Podobne, ako je vidieť na obrázku siete, existujú póry, ktoré by umožnili hostiť molekuly H₂.

V skutočnosti niektoré štúdie simulujú, aké by bolo fyzické ukladanie v správ₂ Kryštalické, to znamená, polymér vystavený obrovským tlakom a aké by boli jeho fyzikálne vlastnosti s rôznymi množstvami adsorbovaného vodíka.

Odkazy

1. Hydrid berylia. Získaný z.Wikipedia.orgán
2. Kapitola 3: Hydrid berylia a jeho oligoméry. Zotavené z Shodhganga.Infibnet.Ac.v