Berylliumhydrid (Beh2)

Chemische Struktur von Berylhydrid. Quelle: Wikimedia Commons

Was ist Berylliumhydrid?

Er Berylliumhydrid Es ist eine kovalente Verbindung, die durch ein Atom von Beryllium und zwei Wasserstoff gebildet wird. Seine chemische Formel ist Verhalten₂, Und kovalent zu sein, es besteht nicht aus Ionen²⁺ Noch h^-. Es ist eines der helleren Metallhydros, die synthetisieren können.

Es wird durch die Behandlung von Dimethylberilio erzeugt (Cho₃)₂, Mit Aluminium -Lithiumhydrid, Lialh₄. Al jedoch behauten₂ Rein₃)₃)₂ bei 210 ° C.

Als einzelnes Molekül in einem gasförmigen Zustand handelt es sich um eine lineare Geometrie, jedoch in fester Zustand und polymerisierter Flüssigkeit in angeordneten dreidimensionalen Netzwerken. Es ist unter normalen Bedingungen ein amorphem Feststoff und kann kristallin werden und unter enormen Drücken Metalleigenschaften aufweisen.

Es repräsentiert eine mögliche Wasserstoffspeichermethode, entweder als Wasserstoffquelle beim Zerlegen oder als absorbierender Gasbestandteil. Al jedoch behauten₂ Es ist sehr giftig und verschmutzt angesichts der hochpolarisierenden Natur von Beryllium.

Chemische Struktur von Berylliumhydrid

Beholekül₂

Im Bild sehen Sie ein einzelnes Molekül Berylliumhydrid in einem gasförmigen Zustand. Beachten Sie, dass seine Geometrie linear ist und die Atome von H durch einen Winkel von 180 ° voneinander getrennt sind. Um diese Geometrie zu erklären, muss der Glaube von Be SP -Hybridisierung haben.

Das Beryllium verfügt über zwei Elektronen Valencia, die sich im 2. Orbital befinden. Nach Valencias Verbindungstheorie wird eines der 2S -Orbitalelektronen energisch zum 2p -Orbital gefördert und kann infolgedessen zwei kovalente Bindungen mit den beiden hybriden Orbital -SP bilden.

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Sie haben zwei weitere reine 2p -Orbitale ohne Hybridisierung zur Verfügung. Mit ihnen leer, das Namen₂ Es handelt.

Beh Chains₂

Polymerisierte Moleküle aus Berylliumhydrid. Quelle: Wikimedia Commons

Wenn Beh's Moleküle₂ Polymerizan, die Geometrie um die Bezeile von Be -Bie hört linear zu und wird tetraedrisch.

Zuvor wurde die Struktur dieses Polymers so modelliert, als wären sie Ketten mit Beh -Einheiten₂ verbunden durch Wasserstoffbrücken (überlegenes Bild mit den Kugeln in weißen und grauen Tönen).

Im Gegensatz zu den Wasserstoffbrücken der Dipol-Dipolo-Wechselwirkungen haben sie einen kovalenten Charakter.

Auf der BE-H-BE-Brücke des Polymers werden zwei Elektronen zwischen den drei Atomen verteilt (Link 3c, 2e), die theoretisch mit größerer Wahrscheinlichkeit um das Wasserstoffatom platziert werden muss (weil es elektronegativer ist).

Andererseits werden die von vier h verwalteten umgeben.

Hier verblasst die Liaison -Theorie in der Valencia, um eine relativ genaue Erklärung abzugeben, da Wasserstoff nur zwei Elektronen haben kann und die Bindung die Beteiligung von vier Elektronen bedeuten würde.

So erklären Sie die Be-H-Brücken₂-BE (zwei graue Kugeln, die von zwei weißen Kugeln verknüpft sind) brauchen andere komplexe Bindungsmodelle, wie die von der molekularen Orbitalentheorie bereitgestellt.

Es wurde experimentell festgestellt, dass die polymere Struktur des Namens₂ Es ist nicht wirklich eine Kette, sondern ein dreidimensionales Netzwerk.

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Verhalten dreidimensionale Netzwerke₂

Verhalten dreidimensionales Netzwerk₂. Quelle: Wikimedia Commons

Im oberen Bild wird ein Abschnitt des Namens ein dreidimensionales Netzwerk gezeigt₂. Beachten.

In dieser Struktur gibt es jedoch eine größere Anzahl von Wasserstoffbrücken, und auch die Struktureinheit ist nicht mehr das Namen₂ Aber das Namen₄.

Das gleiche Verhalten strukturelle Einheiten₂ und Beh₄ Sie geben an, dass es im Netzwerk eine größere Häufigkeit von Wasserstoffatomen gibt (jeweils 4 Atome).

Dies bedeutet, dass Beryllium in diesem Netzwerk es schafft, seine elektronische Stelle noch mehr zu liefern als innerhalb einer Polymerstruktur vom Kettenart.

Und als ein offensichtlicherer Unterschied dieses Polymers in Bezug auf das individuelle Molekül von Beh₂, ist, dass das BE notwendigerweise eine SP -Hybridisierung haben muss³ (gewöhnlich) die tetraedrischen und nichtlinearen Geometrien zu erklären.

Eigentum von Berylliumhydrid

Kovalenter Charakter

Die Flüsse der anderen Elemente der Gruppe 2 (SR. Becamgbara) sind ionisch, dh sie bestehen aus Festkörpern, die durch eine Mation gebildet werden²⁺ und zwei Hyduros -Anionen^- (Mgh₂, Cah₂, Bah₂). Deshalb, Beh₂ Es besteht nicht aus Be Be²⁺ Noch h^- elektrostatisch interagieren.

Das Kation sein²⁺ Es zeichnet sich durch seine hohe Polarisationsleistung aus, die die elektronischen Wolken der umgebenden Atome verzerrt.

Infolge dieser Verzerrung Anionen h^- Sie sind gezwungen, kovalente Bindungen zu formen, Verbindungen, die der Eckpfeiler der neu erklärten Strukturen sind.

Chemische Formel

Verhalten₂ oder (Beh₂) N

Aussehen

Feste amorphe farblose.

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Wasserlöslichkeit

Es zersetzt sich.

Löslichkeit

In Diethylether und Toluol unlöslich.

Dichte

0,65 g/cm³ (1,85 g/l). Der erste Wert kann sich auf die Gasphase und den zweiten auf den Polymer -Feststoff beziehen.

Reaktivität

Es reagiert langsam mit Wasser, wird aber schnell von HCl hydrolysiert, um Berylliumchlorid zu bilden, Becl₂.

Berylliumhydrid reagiert mit Lewis 'Basen, insbesondere Trimethylamin, N (CH₃)₃, Um ein Dimicus -Addukt mit Brückenhydrors zu bilden.

Sie können auch mit Dimethylamin reagieren, um ein trimeres Berylliumdiamid zu bilden [BE (N (CHO)₃)₂)₂]₃ und Wasserstoff. Die Reaktion mit Lithiumhydrid, wo das Ion H^- Es ist Lewis 'Basis, nacheinander libeh₃ und li₂Verhalten₄.

Verwendungen von Berylliumhydrid

Berylliumhydrid könnte eine vielversprechende Möglichkeit darstellen, molekulare Wasserstoff zu speichern. Wenn das Polymer zusammenbricht, würde ich H befreien₂, die als Raketentreibstoff dienen würde.

Aus diesem Ansatz würde das dreidimensionale Netzwerk mehr Wasserstoff speichern als die Ketten. Ebenso gibt es, wie im Bild des Netzwerks zu sehen ist₂.

In der Tat simulieren einige Studien, wie physischer Speicher im Namen aussehen würde₂ Kristallin, dh das Polymer, das enormen Druck ausgesetzt ist, und was seine physikalischen Eigenschaften mit unterschiedlichen Mengen an adsorbiertem Wasserstoff sein würden.

Verweise

1. Berylliumhydrid. Abgerufen von.Wikipedia.Org
2. Kapitel 3: Beryllium Hydrid und seine Oligomere. Von Shodhganga geborgen.Infibnet.AC.In