- Kimyasal yapı
- BeH molekülü
- BeH zincirleri
- BeH üç boyutlu ağlar
- Özellikleri
- Kovalent karakter
- Kimyasal formül
- Fiziksel görünüş
- Su çözünürlüğü
- Çözünürlük
- Yoğunluk
- Reaktivite
- Uygulamalar
- Referanslar
Berilyum hidrit , metal berilyum ve hidrojen alkalin arasında oluşan kovalent bir bileşiktir. Kimyasal formülü BeH 2 olup kovalent olduğundan Be 2+ veya H - iyonlarından oluşmaz . LiH ile birlikte sentezlenebilen en hafif metal hidritlerden biridir.
Dimetil berilyum Be (CH 3 ) 2'nin lityum alüminyum hidrit, LiAlH 4 ile işlenmesiyle üretilir . Bununla birlikte, saf Beh 2 , di-tert-butylberyl piroliziyle olun (C (CH elde edilen 3 ) 3 ) 2 210'da ° C
Kaynak: Ben Mills, Wikimedia Commons'tan
Gaz halindeki tek bir molekül olarak, geometride doğrusaldır, ancak katı ve sıvı halde üç boyutlu ağ dizileri halinde polimerleşir. Normal koşullar altında şekilsiz bir katıdır ve muazzam basınç altında kristalleşebilir ve metalik özellikler sergileyebilir.
Ya ayrışırken bir hidrojen kaynağı olarak ya da bir katı emici gaz olarak olası bir hidrojen depolama yöntemini temsil eder. Bununla birlikte, Berilyumun son derece polarize edici doğası göz önüne alındığında , BeH 2 çok toksik ve kirletici.
Kimyasal yapı
BeH molekülü
İlk görüntü, gaz halindeki tek bir berilyum hidrit molekülünü göstermektedir. Geometrisinin doğrusal olduğuna ve H atomlarının birbirinden 180'lik bir açı ile ayrıldığına dikkat edin. Bu geometriyi açıklamak için Be atomunun sp hibridizasyonuna sahip olması gerekir.
Berilyum, 2s yörüngesinde bulunan iki değerlik elektronuna sahiptir. Valans bağ teorisine göre, 2s yörüngesindeki elektronlardan biri enerjik olarak 2p yörüngesine yükseltilir; ve sonuç olarak, artık iki sp hibrit orbital ile iki kovalent bağ oluşturabilirsiniz.
Peki ya Be'nin serbest yörüngelerinin geri kalanı? Diğer iki saf, hibridize olmayan 2p orbital mevcuttur. Bunlar boşken, BeH 2 gaz halinde elektron eksikliği olan bir bileşiktir; ve bu nedenle molekülleri soğudukça ve kümelendikçe yoğunlaşarak bir polimer haline gelirler.
BeH zincirleri
Kaynak: YourEyesOnly, Wikimedia Commons'tan
BeH 2 molekülleri polimerleştiğinde, Be atomunun çevreleyen geometrisi doğrusal olmayı durdurur ve dört yüzlü hale gelir.
Bunlar Beh zincirler sanki Daha önce, bu polimerin yapısı modellenmiştir 2 birimleri , hidrojen bağları ile bağlanmış (üst görüntü beyaz ve grimsi tonlarda küreler ile). Dipol-dipol etkileşimlerinin hidrojen bağlarından farklı olarak, kovalent bir karaktere sahiptirler.
Polimerin Be-H-Be köprüsünde, teorik olarak hidrojen atomunun etrafında daha büyük olasılıkla yerleştirilmesi gereken (çünkü daha elektronegatif olduğu için) üç atom arasında iki elektron dağıtılır (bağ 3c, 2e).
Öte yandan, dört H ile çevrili Be, elektronik boşluğunu nispeten doldurarak değerlik sekizlisini tamamlamayı başarır.
Burada değerlik bağı teorisi, nispeten doğru bir açıklama vermek için soluklaşıyor. Neden? Çünkü hidrojenin yalnızca iki elektronu olabilir ve -H- bağı dört elektron içerir.
Bu nedenle, Be-H 2 -Be köprülerini (iki beyaz küre ile birleştirilmiş iki gri küre) açıklamak için moleküler yörünge teorisi tarafından sağlananlar gibi başka karmaşık bağ modellerine ihtiyaç vardır.
Deneysel olarak, BeH 2'nin polimerik yapısının aslında bir zincir değil, üç boyutlu bir ağ olduğu bulunmuştur.
BeH üç boyutlu ağlar
Kaynak: Ben Mills, Wikimedia Commons'tan
Üstteki görüntü, BeH 2'nin üç boyutlu ağının bir bölümünü göstermektedir . Sarımsı yeşil kürelerin, Be atomlarının, zincirde olduğu gibi bir tetrahedron oluşturduğuna dikkat edin; Bununla birlikte, bu yapı içinde hidrojen bağlarının daha vardır ve buna ek olarak, yapı birimi artık Beh olan 2 fakat Beh 4 .
Aynı yapısal birimler Beh 2 ve Beh 4 hidrojen atomu, daha fazla miktarda (her birisi için 4H atomu) kafes içinde olduğunu gösterir.
Bu, bu ağdaki berilyumun elektronik boşluğunu zincir benzeri bir polimerik yapıdan daha fazla tedarik etmeyi başardığı anlamına gelir.
Ayrıca, ayrı Beh ile ilgili olarak bu polimer en belirgin fark olarak 2 molekülü , bu olun mutlaka bir sp olması gerekir 3 hibridizasyon tetrahedral ve doğrusal olmayan geometrilere açıklamak için (genellikle).
Özellikleri
Kovalent karakter
Berilyum hidrit neden kovalent ve iyonik olmayan bir bileşiktir? Grup 2 (Bay Becamgbara) diğer elemanları hidridleri olduğu, bunlar bir M ile oluşturulan katı oluşur, iyonik 2 + katyon ve iki hidrit anyon H - (mgh 2 , CaH 2 bah 2 ). Bu nedenle, Beh 2 Be oluşmuyor 2+ veya H - elektrostatik etkileşim.
Be 2+ katyonu , çevreleyen atomların elektronik bulutlarını bozan yüksek polarizasyon gücü ile karakterize edilir.
Bu bozulmanın bir sonucu olarak, H - anyonları kovalent bağlar oluşturmaya zorlanır; biraz önce açıklanan yapıların temel taşı olan bağlantılar.
Kimyasal formül
BeH 2 veya (BeH 2 ) n
Fiziksel görünüş
Renksiz şekilsiz katı.
Su çözünürlüğü
Ayrışır.
Çözünürlük
Dietil eter ve toluende çözünmez.
Yoğunluk
0.65 g / cm3 (1.85 g / L). İlk değer gaz fazına ve ikincisi polimerik katıya atıfta bulunabilir.
Reaktivite
Su ile yavaş reaksiyona girer, ancak berilyum klorür BeCl 2 oluşturmak için HCl tarafından hızla hidrolize edilir .
Lewis bazları ile berilyum hidrit reaksiyona girerek, özellikle trimetilamin, N (CH 3 ) 3 , köprülü hidritlerle dimerik ilave maddeyi oluşturmak üzere.
Ayrıca, dimetilamin ile reaksiyona girerek trimerik berilyum diamid, 3 ve hidrojen oluşturabilir. H, lityum hidrit, ile reaksiyon - iyon Lewis bazı, ardışık LIBeH oluşturan 3 ve Li 2 Beh 4 .
Uygulamalar
Berilyum hidrit, moleküler hidrojeni depolamanın umut verici bir yolunu temsil edebilir. Polimer dekompoze olarak, H serbest bırakır 2 roket yakıt olarak görev yapacak,. Bu yaklaşımdan, üç boyutlu ağ zincirlerden daha fazla hidrojen depolayacaktır.
Ağın görüntüsünde görüldüğü gibi, benzer şekilde, H sağlayacak gözenekler vardır 2 molekülleri yerleştirilebilir için .
Aslında, bazı çalışmalar kristalin BeH 2'de böyle bir fiziksel depolamanın nasıl olacağını simüle etmektedir ; yani, polimer muazzam basınca maruz kaldı ve farklı miktarlarda adsorbe edilmiş hidrojen ile fiziksel özellikleri ne olurdu.
Referanslar
- Vikipedi. (2017). Berilyum hidrit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Armstrong, DR, Jamieson, J. & Perkins, PG Teorik. Chim. Açta (1979) Polimerik berilyum hidrit ve polimerik bor hidritin elektronik yapıları. 51: 163. doi.org/10.1007/BF00554099
- Bölüm 3: Berilyum Hidrit ve Oligomerleri. Shodhganga.inflibnet.ac.in adresinden kurtarıldı
- Vikas Nayak, Suman Banger ve UP Verma. (2014). Hidrojen Depolama Bileşiği Olarak BeH 2'nin Yapısal ve Elektronik Davranışının İncelenmesi : Ab Initio Yaklaşımı. Bilimde Konferans Bildirileri, cilt. 2014, Makale Kimliği 807893, 5 sayfa. doi.org/10.1155/2014/807893
- Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. 1. grubun unsurlarında (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.