- Istraktura ng kemikal
- Molekyul ng BeH
- Mga kadena ng BeH
- BeH three-dimensional network
- Ari-arian
- Covalent character
- Formula ng kemikal
- Pisikal na hitsura
- Pagkakatunaw ng tubig
- Solubility
- Density
- Reactivity
- Aplikasyon
- Mga Sanggunian
Ang beryllium hydride ay isang covalent compound na nabuo sa pagitan ng metal beryllium at hydrogen alkaline. Ang kemikal na formula nito ay BeH 2 , at pagiging covalent, hindi ito binubuo ng Be 2+ o H - ions . Ito ay, kasama ang LiH, isa sa mga lightest metal hydrides na may kakayahang ma-synthesize.
Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapagamot ng dimethyl beryllium, Be (CH 3 ) 2 , na may lithium aluminum hydride, LiAlH 4 . Gayunpaman, ang purong BeH 2 ay nakuha mula sa pyrolysis ng di-tert-butylberyl, Be (C (CH 3 ) 3 ) 2 sa 210 ° C.
Pinagmulan: Ben Mills, mula sa Wikimedia Commons
Bilang isang indibidwal na molekula sa estado ng gas na gulong ito ay guhit sa geometry, ngunit sa solid at likido na estado ay polimerize ito sa mga arrays ng three-dimensional network. Ito ay isang amorphous solid sa ilalim ng normal na mga kondisyon, at maaari nitong i-crystalline at ipakita ang mga katangian ng metal sa ilalim ng napakalaking presyon.
Kinakatawan nito ang isang posibleng pamamaraan ng imbakan ng hydrogen, alinman bilang isang mapagkukunan ng hydrogen kapag nabubulok, o bilang isang solidong sumisipsip na gas. Gayunpaman, ang BeH 2 ay napaka-nakakalason at polusyon na ibinigay ng lubos na polarizing na katangian ng beryllium.
Istraktura ng kemikal
Molekyul ng BeH
Ang unang imahe ay nagpapakita ng isang solong molekula ng beryllium hydride sa isang gas na estado. Tandaan na ang geometry nito ay magkatugma, na ang mga H atoms na pinaghiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng isang anggulo ng 180º. Upang ipaliwanag ang geometry na ito, ang Be atom ay dapat magkaroon ng sp hybridization.
Ang Beryllium ay may dalawang valence electrons, na matatagpuan sa orbital ng 2s. Ayon sa teorya ng valence bond, ang isa sa mga elektron sa orbital na 2s ay masiglang na-promote sa 2p orbital; at bilang isang kinahinatnan, maaari ka na ngayong bumuo ng dalawang mga covalent bond na may dalawang sp hybrid orbitals.
At ano ang tungkol sa natitirang mga libreng orbitals ng Be? Mayroong dalawang iba pang puro, di-hybridized 2p orbitals ay magagamit. Sa kanila na walang laman, ang BeH 2 ay isang compound na may kakulangan sa elektron sa mabagsik na form; at samakatuwid, habang ang mga molekula nito ay cool na at magkakasamang magkasama, nagpapatawa sila at nag-crystallize sa isang polimer.
Mga kadena ng BeH
Pinagmulan: YourEyesOnly, mula sa Wikimedia Commons
Kapag ang mga molekula ng BeH 2 ay nag- polimerize, ang nakapalibot na geometry ng Be atom ay tumitigil sa pagiging linear at nagiging tetrahedral.
Noong nakaraan, ang istraktura ng polimer na ito ay na-modelo na parang sila ay mga chain na may mga yunit ng BeH 2 na naka- link sa pamamagitan ng mga hydrogen bond (itaas na imahe, kasama ang mga spheres sa puti at kulay-abo na tono). Hindi tulad ng mga hydrogen bond ng mga pakikipag-ugnay ng dipole-dipole, mayroon silang isang character na covalent.
Sa tulay ng Be-H-Be ng polimer, dalawang elektron ang ipinamamahagi sa pagitan ng tatlong mga atom (bond 3c, 2e), na kung saan teoryang dapat matatagpuan na may mas malaking posibilidad sa paligid ng hydrogen atom (dahil mas electronegative ito).
Sa kabilang banda, ang Be na napapaligiran ng apat na H ay namamahala upang medyo punan ang kanyang elektronikong bakante, na nakumpleto ang valence octet.
Narito ang teorya ng valence bond pales upang magbigay ng isang medyo tumpak na paliwanag. Bakit? Sapagkat ang hydrogen ay maaari lamang magkaroon ng dalawang elektron, at ang -H- bond ay magsasangkot ng apat na mga elektron.
Kaya, upang ipaliwanag ang Be-H 2 -Be bridges (dalawang kulay-abo na spheres na sinamahan ng dalawang puting spheres) ang iba pang mga kumplikadong modelo ng bono ay kinakailangan, tulad ng mga ibinigay ng teolohikal na orbital teorya.
Natagpuan ito ng eksperimento na ang polymeric na istraktura ng BeH 2 ay hindi talaga isang chain, ngunit isang three-dimensional network.
BeH three-dimensional network
Pinagmulan: Ben Mills, mula sa Wikimedia Commons
Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng isang seksyon ng three-dimensional network ng BeH 2 . Tandaan na ang madilaw-dilaw na berdeng spheres, ang Be atoms, ay bumubuo ng isang tetrahedron tulad ng sa chain; Gayunpaman, sa istraktura na ito mayroong isang mas malaking bilang ng mga bono ng hydrogen, at bilang karagdagan, ang yunit ng istruktura ay hindi na BeH 2 ngunit ang BeH 4 .
Ang parehong mga yunit ng istruktura na BeH 2 at BeH 4 ay nagpapahiwatig na mayroong isang mas maraming kasaganaan ng mga hydrogen atoms sa sala-sala (4 H atoms para sa bawat Be).
Nangangahulugan ito na ang beryllium sa loob ng network na ito ay namamahala upang matustusan ang elektronikong bakante nito kahit na sa loob lamang ng isang chain-like polymeric na istraktura.
At bilang ang pinaka-halatang pagkakaiba-iba ng polimer na ito na may paggalang sa indibidwal na molekula ng BeH 2 , ay dapat na kinakailangang magkaroon ng sp 3 na hybridization (karaniwang) ang Be na ipaliwanag ang tetrahedral at non-linear geometries.
Ari-arian
Covalent character
Bakit ang beryllium hydride ay isang covalent at non-ionic compound? Ang mga hydrides ng iba pang mga elemento ng pangkat 2 (G. Becamgbara) ay ionic, iyon ay, binubuo sila ng mga solido na nabuo ng isang M 2+ kation at dalawang hydride anions H - (MgH 2 , CaH 2 , BaH 2 ). Samakatuwid, ang BeH 2 ay hindi binubuo ng Be 2+ o H - nakikipag - ugnay sa electrostatically.
Ang Be 2+ na cation ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas ng polariseyment, na pinipigilan ang mga elektronikong ulap ng nakapaligid na mga atomo.
Bilang isang resulta ng pagbaluktot na ito, ang H - anion ay pinipilit na bumuo ng mga covalent bond; mga link, na siyang pundasyon ng mga istruktura na ipinaliwanag lamang.
Formula ng kemikal
BeH 2 o (BeH 2 ) n
Pisikal na hitsura
Walang kulay na amorphous solid.
Pagkakatunaw ng tubig
Ito ay nabubulok.
Solubility
Hindi matutunaw sa diethyl eter at toluene.
Density
0.65 g / cm3 (1.85 g / L). Ang unang halaga ay maaaring sumangguni sa phase ng gas, at ang pangalawa sa polymeric solid.
Reactivity
Ito ay mabagal ng reaksyon ng tubig, ngunit mabilis na na-hydrolyzed ng HCl upang mabuo ang beryllium chloride, BeCl 2 .
Ang Beryllium hydride ay tumutugon sa mga batayang Lewis, partikular na trimethylamine, N (CH 3 ) 3 , upang makabuo ng isang dimeric adduct, na may mga bridged hydrides.
Gayundin, maaari itong gumanti sa dimethylamine upang makabuo ng trimeric beryllium diamide, 3, at hydrogen. Ang reaksyon sa lithium hydride, kung saan ang H - ion ay ang base ng Lewis, sunud-sunod na bumubuo sa LIBeH 3 at Li 2 BeH 4 .
Aplikasyon
Ang Beryllium hydride ay maaaring kumatawan sa isang promising na paraan upang mag-imbak ng molekular na hydrogen. Habang nabubulok ang polimer, ilalabas nito ang H 2 , na magsisilbing gasolina ng rocket. Mula sa pamamaraang ito, ang three-dimensional network ay mag-iimbak ng higit pang hydrogen kaysa sa mga tanikala.
Gayundin, tulad ng makikita sa imahe ng network, may mga pores na magpapahintulot sa mga molekulang H 2 na mapunan .
Sa katunayan, ang ilang pag-aaral ay gayahin kung ano ang magiging tulad ng pisikal na imbakan sa tulad ng mala-kristal na BeH 2 ; iyon ay, ang polimer ay sumailalim sa napakalaking presyon, at kung ano ang magiging mga pisikal na katangian nito na may iba't ibang mga halaga ng adsorbed hydrogen.
Mga Sanggunian
- Wikipedia. (2017). Beryllium hydride. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
- Armstrong, DR, Jamieson, J. & Perkins, PG Theoret. Chim. Acta (1979) Ang mga elektronikong istruktura ng polymeric beryllium hydride at polymeric boron hydride. 51: 163. doi.org/10.1007/BF00554099
- Kabanata 3: Beryllium Hydride at ang Oligomer nito. Nabawi mula sa: shodhganga.inflibnet.ac.in
- Vikas Nayak, Suman Banger, at UP Verma. (2014). Pag-aaral ng Istruktura at Elektronikong Pag-uugali ng BeH 2 bilang Hydrogen Storage Compound: Isang Diskarte sa Ab Initio. Mga Papel ng Kumperensya sa Science, vol. 2014, Article ID 807893, 5 mga pahina. doi.org/10.1155/2014/807893
- Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. Sa mga elemento ng pangkat 1. (Ika-apat na edisyon). Mc Graw Hill.