- Cheminė struktūra
- BeH molekulė
- BeH grandinės
- BeH trijų dimensijų tinklai
- Savybės
- Kovalentinis personažas
- Cheminė formulė
- Fizinė išvaizda
- Tirpumas vandenyje
- Tirpumas
- Tankis
- Reaktyvumas
- Programos
- Nuorodos
Berilio hidrido yra kovalentinis junginys, sudarytas iš tarp metalo berilio ir vandenilio šarminės. Jo cheminė formulė yra beh 2 , ir yra kovalentinis, jį sudaro ne iš jos būtų 2+ arba H - jonai . Tai kartu su LiH yra vienas lengviausių sintetinamų metalų hidridų.
Jis yra pagamintas gryninant dimetil berilio, Be (CH 3 ) 2 , su ličio aliuminio hidrido, LiAlH 4 . Tačiau, gryniausia beh 2 yra gaunamas iš di-tret-butylberyl pirolizės, BE (C (CH 3 ) 3 ) 2 210 ° C temperatūroje
Šaltinis: Benas Millsas, iš „Wikimedia Commons“
Kaip atskira dujinės būsenos molekulė, jos geometrija yra tiesinė, tačiau kietoje ir skystoje būsenoje ji polimerizuojasi trimatių tinklų masyvuose. Tai yra amorfos kietos medžiagos normaliomis sąlygomis ir esant didžiuliam slėgiui, jis gali virsti kristaliniu pavidalu ir pasižymėti metalinėmis savybėmis.
Tai yra galimas vandenilio laikymo būdas arba kaip vandenilio šaltinis, kai suyra, arba kaip kietos absorbuojančios dujos. Tačiau BeH 2 yra labai toksiškas ir teršiantis, atsižvelgiant į berilio poliarumą .
Cheminė struktūra
BeH molekulė
Pirmame paveikslėlyje pavaizduota berilio hidrido molekulė dujinėje būsenoje. Atkreipkite dėmesį, kad jo geometrija yra tiesinė, H atomai vienas nuo kito atskirti 180º kampu. Norėdami paaiškinti šią geometriją, Be atomas turi turėti sp hibridizaciją.
Berilis turi du valentinius elektronus, kurie yra 2s orbitalėje. Remiantis valentinio ryšio teorija, vienas iš elektronų 2s orbitalėje yra energetiškai pakeliamas į 2p orbitalę; ir dėl to dabar galite suformuoti du kovalentinius ryšius su dviem sp hibridiniais orbitaliais.
O kaip su likusiais laisvaisiais „Be“ orbitalais? Galimos dar dvi grynos, ne hibridizuotos 2p orbitalės. Esant tuščiam, BeH 2 yra dujinės formos junginys, kuriame trūksta elektronų; todėl, kai jo molekulės atvėsta ir susilieja, jos kondensuojasi ir kristalizuojasi į polimerą.
BeH grandinės
Šaltinis: „YourEyesOnly“, iš „Wikimedia Commons“
Kai beh 2 molekulės polimerizuotis, aplinkinių geometrija būti atomo nustoja būti linijinė ir tampa tetraedro.
Anksčiau, šio polimero struktūra buvo sukurtas taip, lyg jie buvo grandinės su beh 2 vienetų , sujungtų vandenilio ryšių (Viršutinės dalies vaizdas, su baltųjų ir šerkšnas tonai srityse). Skirtingai nuo dipolio-dipolio sąveikos vandenilio jungčių, jie turi kovalentinį pobūdį.
Be-H-Be polimero tiltelyje du elektronai pasiskirsto tarp trijų atomų (3c, 2e jungtis), kurie teoriškai turėtų būti išdėstyti didesne tikimybe aplink vandenilio atomą (nes jis yra labiau elektroneigiamas).
Kita vertus, „Be“, apsuptas keturių H, sugeba palyginti užpildyti savo elektroninę laisvą vietą, užpildydamas savo valentinį oktetą.
Valentinių ryšių teorija pateikia gana tikslų paaiškinimą. Kodėl? Kadangi vandenilis gali turėti tik du elektronus, o -H- jungtyje būtų keturi elektronai.
Taigi norint paaiškinti Be-H 2 -Be tiltus (dvi pilkas sferas, sujungtas dviem baltais rutuliais), reikalingi kiti sudėtingi jungčių modeliai, tokie, kokius pateikia molekulinės orbitalės teorija.
Buvo nustatyta, eksperimentiniu būdu, kad polimerinė struktūra beh 2 yra ne iš tikrųjų grandinė, bet trimatis tinklas.
BeH trijų dimensijų tinklai
Šaltinis: Benas Millsas, iš „Wikimedia Commons“
Viršutinis paveikslėlis rodo BeH 2 erdvinio tinklo atkarpą . Atkreipkite dėmesį, kad gelsvai žali rutuliai, Be atomai, sudaro tetraedrą kaip ir grandinėje; Tačiau šioje struktūroje yra daugiau vandenilio jungčių, be to, struktūrinis vienetas yra ne BeH 2, bet BeH 4 .
Tie patys struktūriniai vienetai BeH 2 ir BeH 4 rodo, kad gardelėse yra didesnis vandenilio atomų kiekis (4 H atomai kiekvienai Be).
Tai reiškia, kad berilis šiame tinkle elektroninę laisvą darbo vietą sugeba pateikti net daugiau nei grandinės tipo polimerinėje struktūroje.
Ir kaip akivaizdžiausias skirtumas šio polimero atžvilgiu individualaus beh 2 molekulės , yra tai, kad būti būtinai turėti Sp 3 hibridizacija (paprastai) paaiškinti tetraedro ir netiesinių geometriją.
Savybės
Kovalentinis personažas
Kodėl berilio hidridas yra kovalentinis ir nejoninis junginys? Tuo tarpu kitų elementų 2 grupės (p Becamgbara) hidridai yra joninis, tai yra, jie susideda iš kietų medžiagų, sudarytos iš vienos M 2+ katijonas ir dviejų hidrido anijonų H - (MGH 2 , CAH 2 , Bäh 2 ). Todėl beh 2 nėra susideda iš Būti 2+ arba H - bendrauja elektrostatiškai.
Katijonas „Be 2+“ pasižymi didele poliarizacine galia, kuri iškreipia aplinkinių atomų elektroninius debesis.
Dėl šio iškraipymo H - anijonai yra priversti sudaryti kovalentinius ryšius; saitai, kurie yra kertinis ką tik paaiškintų struktūrų akmuo.
Cheminė formulė
BeH 2 arba (BeH 2 ) n
Fizinė išvaizda
Bespalvė amorfinė kieta medžiaga.
Tirpumas vandenyje
Jis suyra.
Tirpumas
Netirpsta dietilo eteryje ir toluene.
Tankis
0,65 g / cm3 (1,85 g / l). Pirmoji vertė gali reikšti dujų fazę, o antroji - polimerinę kietąją medžiagą.
Reaktyvumas
Jis reaguoja lėtai su vandeniu, bet yra greitai hidrolizuojamas HCl, kad sudarytų berilio chloridas, BeCl 2 .
Berilio hidridas reaguoja su Lewis bazėmis, konkrečiai su trimetilaminu, N (CH 3 ) 3 , kad sudarytų dimerinį adduktą su tiltiniais hidridais.
Be to, jis gali reaguoti su dimetilaminu, sudarydamas trimerinį berilio diamidą 3 ir vandenilį. Reakcija su ličio hidrido, kur H - jonų yra Lewis vieta, paeiliui sudaro LIBeH 3 Li 2 beh 4 .
Programos
Berilio hidridas gali būti perspektyvus būdas saugoti molekulinį vandenilį. Kaip polimeras suyra, jis būtų išleisti H 2 , kuris tarnautų kaip raketinio kuro. Remiantis šiuo požiūriu, trimatis tinklas sukauptų daugiau vandenilio nei grandinės.
Be to, kaip matyti iš tinklo įvaizdžio, yra poros, kurios leistų H 2 molekulės turi būti apgyvendinami .
Tiesą sakant, kai kurie tyrimai imituoti tai, ką, pavyzdžiui fizinio saugojimo būtų kaip ir kristalinio beh 2 ; y., polimeras buvo veikiamas milžiniško slėgio, ir kokios būtų jo fizinės savybės esant skirtingiems adsorbuoto vandenilio kiekiams.
Nuorodos
- Vikipedija. (2017). Berilio hidridas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Armstrongas, DR, Jamiesonas, J. ir Perkinsas, P. G. teorija. Chim. Acta (1979). Polimerinio berilio hidrido ir polimerinio boro hidrido elektroninės struktūros. 51: 163. doi.org/10.1007/BF00554099
- 3 skyrius: Berilio hidridas ir jo oligomerai. Atkurta iš: shodhganga.inflibnet.ac.in
- Vikas Nayakas, Sumanas Bangeris ir „UP Verma“. (2014). BeH 2, kaip vandenilio kaupimo junginio , struktūrinio ir elektroninio elgesio tyrimas : Ab Initio metodas. „Conference Papers in Science“, t. 2014 m., Straipsnio ID 807893, 5 puslapiai. doi.org/10.1155/2014/807893
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. 1 grupės elementuose (ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.