Wodorot berylu (Beh2)

Struktura chemiczna wodorku berylowego. Źródło: Wikimedia Commons

Co to jest wodorot berylu?

On Wodorek berylu Jest to kowalencyjny związek utworzony przez atom berylu i dwa wodoru. Jego formuła chemiczna jest beh₂, I będąc kowalencyjnym, nie składa się z jonów²⁺ ani h^-. Jest to jeden z lżejszych metalowych hydros zdolnych do syntetyzowania.

Jest wytwarzany przez leczenie dimetylberilio, be (cho₃)₂, Z aluminiowym wodorkiem litowym, lialh₄. Jednak Beh₂ Czysty₃)₃)₂ w 210 ° C.

Jako indywidualna cząsteczka w stanie gazowym jest to geometria liniowa, ale w stanie stałym i polimeryzowanej cieczy w ułożonych trzech wymiarowych sieciach. Jest amorficzny stał w normalnych warunkach i może stać się krystaliczny i wykazywać właściwości metalowe pod ogromnym ciśnieniem.

Reprezentuje możliwą metodę magazynowania wodoru, albo jako źródło wodoru podczas rozkładu, albo jako pochłaniające substancje gazowe. Jednak Beh₂ Jest bardzo toksyczny i zanieczyszczony, biorąc pod uwagę wysoce polaryzujący charakter berylu.

Struktura chemiczna Wodorek berylu

Cząsteczka Beh₂

Na obrazie można zobaczyć indywidualną cząsteczkę wodorku berylu w stanie gazowym. Zwróć uwagę, że jego geometria jest liniowa, a atomy H oddzielone od siebie pod kątem 180º. Aby wyjaśnić tę geometrię, Bele BE musi mieć hybrydyzację SP.

Beryl ma dwa elektrony walencji, które znajdują się na orbicie 2S. Zgodnie z teorią łącznikowych Walencji, jeden z elektronów orbitalnych 2S jest energetycznie promowany na orbital 2p, w wyniku czego może teraz utworzyć dwa kowalencyjne wiązania z dwoma hybrydowymi orbitalnymi SP spalonymi.

Może ci służyć: Rodio: Historia, właściwości, struktura, zastosowania, ryzyko

Masz kolejne dwa czyste orbitale 2p, bez hybrydyzacji. Z nimi pustymi, beh₂ Jest to słaby związek elektronów w postaci gazowej, a zatem ochłodzony i zgrupowany jego cząsteczki, kondensuj i krystalizuj w polimerze.

Łańcuchy beh₂

Polimeryzowane cząsteczki wodorku berylu. Źródło: Wikimedia Commons

Kiedy cząsteczki Beh₂ Polimeryzan, geometria wokół linii be, przestaje być liniowa i staje się czworościenna.

Wcześniej struktura tego polimeru była modelowana tak, jakby były łańcuchami z jednostkami Beh₂ połączone przez mosty wodorowe (doskonały obraz, z kulkami w tonach białych i szarej).

W przeciwieństwie do mostów wodorowych interakcji dipol-dipolo, mają one kowalencyjny charakter.

Na moście Be-h-be dwa elektrony są rozmieszczone między trzema atomami (Link 3C, 2E), które teoretycznie należy umieścić z większym prawdopodobieństwem wokół atomu wodoru (ponieważ jest on bardziej elektroonywalny).

Z drugiej strony, są otoczeni czterema godzinami, zarządza.

Tutaj teoria łącznikowej Valencia blednie, aby podać stosunkowo dokładne wyjaśnienie, ponieważ wodór może mieć tylko dwa elektrony, a wiązanie -h- oznaczałoby udział czterech elektronów.

W ten sposób, aby wyjaśnić mosty be-h₂-Be (dwie szare kule połączone dwoma białymi kulkami) potrzebują innych złożonych modeli wiązań, takich jak te dostarczone przez teorię orbitalną molekularną.

Stwierdzono eksperymentalnie, że struktura polimeryczna beh₂ To nie jest tak naprawdę łańcuch, ale sieć trójwymiarowa.

Może ci służyć: cyjanku sodu (nacn): struktura, właściwości, ryzyko, zastosowania

BEZ trzy -wymiarowe sieci₂

Sieć Beh Three -Wymensional₂. Źródło: Wikimedia Commons

Na górnym obrazie pokazano odcinek sieci trzy -wymiarowej₂. Zwróć uwagę, że zielone kule, atomy Bea, tworzą czworościan jak w łańcuchu.

Jednak w tej strukturze istnieje większa liczba mostów wodorowych, a także jednostka strukturalna nie jest już BHET₂ Ale Beh₄.

Te same jednostki beh strukturalne₂ i Beh₄ Wskazują, że w sieci istnieje większa obfitość atomów wodoru (4 atomy dla każdego BE).

Oznacza to, że berylu w tej sieci udaje się dostarczyć wakat elektronicznych nawet bardziej niż w strukturze polimerowej typu łańcucha.

I jako bardziej widoczna różnica tego polimeru w odniesieniu do indywidualnej cząsteczki Beh₂, jest to, że musi koniecznie mieć hybrydyzację SP³ (zwykłe) wyjaśnienie geometrii czworościennych i nieliniowych.

Właściwości Wodorek berylu

Kowalencyjny charakter

Hydrurns innych elementów grupy 2 (SR. Becamgbara) są jonowe, to znaczy składają się z ciał stałych utworzonych przez kationę²⁺ i dwa aniony Hyduros H^- (MGH₂, Cah₂, Bah₂). Dlatego Beh₂ Nie składa się z²⁺ ani h^- interakcja elektrostatycznie.

Kation BE²⁺ Charakteryzuje się wysoką mocą polaryzacyjną, która zniekształca elektroniczne chmury otaczających atomów.

W wyniku tego zniekształceń aniony h^- Są zmuszeni do tworzenia kowalencyjnych wiązań, linków, które są kamieniem węgielnym nowo wyjaśnionych struktur.

Wzór chemiczny

Beh₂ lub (Beh₂) N

Wygląd fizyczny

Solidny amorficzny bezbarwny.

Może ci służyć: proces chemiczny: zasady, typy, przykłady

Rozpuszczalność wody

Rozkłada się.

Rozpuszczalność

Nierozpuszczalne w eterze dietylu i toluenie.

Gęstość

0,65 g/cm³ (1,85 g/l). Pierwsza wartość może odnosić się do fazy gazowej, a druga do polimerowego ciała stałego.

Reaktywność

Reaguje powoli z wodą, ale jest szybko hydrolizowany przez HCL, tworząc chlorek berylu, Becl₂.

Wodork berylu reaguje z zasadami Lewisa, szczególnie trimetyloaminy, n (CH₃)₃, Aby utworzyć addukt DIMICUS, z hydrorami mostu.

Możesz także reakcja z dimetyloaminą, tworząc trimeryczny berylu, [be (n (cho₃)₂)₂]₃ i wodór. Reakcja z wodorkiem litowym, gdzie jon h^- Jest to podstawa Lewisa, sekwencyjnie libeh₃ i Li₂Beh₄.

Zastosowania Wodorek berylu

Wodork berylu może stanowić obiecujący sposób przechowywania molekularnego wodoru. Kiedy polimer się rozpadnie, uwolniłbym H₂, który służyłby jako paliwo rakietowe.

Z tego podejścia trzywymiarowa sieć przechowywałaby więcej wodoru niż łańcuchy. Podobnie, jak widać na obrazie sieci, istnieją pory, które umożliwiłyby hosting cząsteczek H₂.

W rzeczywistości niektóre badania symulują, jak wyglądałoby fizyczne przechowywanie w Beh₂ Krystaliczny, to znaczy polimer poddawany ogromnym ciśnieniu i jakie byłyby jego właściwości fizyczne z różnymi ilościami adsorbowanego wodoru.

Bibliografia

1. Wodorek berylu. Odzyskane z.Wikipedia.org
2. Rozdział 3: Wodorek berylu i jego oligomery. Wyzdrowiał z Shodhganga.Infibnet.AC.W