베릴륨 하이드 라이드 (BeH2) 화학 구조, 특성 및 용도



그 베릴륨 수 소화물 알칼리 토금속 베릴륨과 수소 사이에 형성된 공유 결합 화합물이다. 그것의 화학 공식은 BeH2, 공유 결합을 가지면 Be 이온으로 이루어지지 않는다.2+ H도 아니다.-. 그것은 LiH와 함께 합성이 가능한 가장 가벼운 금속 수 소화물 중 하나이다.

그것은 dimethylberil, Be (CH3)2, 리튬 알루미늄 하이드 라이드, LiAlH4. 그러나, BeH2 순수는 디 -tert- 부틸 베릴륨의 열분해로부터 얻어진다. Be (C (CH3)3)2 210 ºC.

기체 상태의 개개의 분자로서, 그것은 기하학적으로 선형이지만, 고체 및 액체 상태에서 3 차원 네트워크의 배열로 중합한다. 그것은 정상적인 조건 하에서 무정형 고체이며 결정이되어 거대한 압력 하에서 금속성을 나타낼 수있다..

이는 분해시 수소의 공급원으로서 또는 고체 흡수 기체로서 수소의 가능한 저장 방법을 나타낸다. 그러나, BeH2 베릴륨의 극성이 매우 강하기 때문에 매우 유독하고 오염되어 있습니다..

색인

  • 1 화학 구조
    • 1.1 BeH2의 분자
    • 1.2 BeH2의 쇠사슬
    • 1.3 BeH2의 3 차원 네트워크
  • 2 속성
    • 2.1 공동 문자
    • 2.2 화학식
    • 2.3 외관
    • 2.4 물 용해도
    • 2.5 용해도
    • 2.6 밀도
    • 2.7 반응성
  • 3 용도
  • 4 참고

화학 구조

BeH 분자2

첫 번째 이미지에서 가스 상태의 베릴륨 수 소화물의 개별 분자를 볼 수 있습니다. 그 기하학은 선형이며, H 원자는 서로 180 도의 각도로 떨어져있다. 그러한 기하학을 설명하기 위해, Be 원자는 sp 하이브리드 화를 가져야 만한다.

베릴륨에는 2 개의 궤도에 위치한 두 개의 원자가 전자가있다. 원자가 결합 이론에 따르면, 2s 궤도의 전자 중 하나는 에너지로 2p 궤도로 승격되며; 결과적으로 두 개의 sp 하이브리드 궤도와 두 개의 공유 결합을 형성 할 수있다.

그리고 Be의 자유 궤도의 나머지는 어떨까요? 다른 2 개의 순수한 2p 궤도는 혼성화되지 않은 상태로 이용 가능합니다. 그들과 함께, BeH2 그것은 기체 형태의 전자가 부족한 화합물이다. 따라서 분자를 냉각시키고 그룹화함으로써, 중합체에서 축합되고 결정화된다.

베헤 사슬2

BeH 분자2 중합 될 때, Be 원자의 주위 기하학적 구조는 선형이 아니고 사면체가된다..

이전에,이 중합체의 구조는 마치 BeH 단위를 가진 사슬 인 것처럼 모델링되었습니다2 수소 교량에 의해 연결되어 있습니다 (상단 이미지, 흰색 및 회색 톤의 구체 포함). 쌍극자 - 쌍극자 상호 작용의 수소 결합과는 달리, 이들은 공유 결합 특성을 갖는다.

고분자의 Be-H-Be 교량에서는 두 개의 전자가 세 개의 원자 사이에 분포한다 (링크 3c, 2e), 이론적으로는 수소 원자 주위에 더 많이 위치해야한다 (왜냐하면 더 많은 전기 음성이기 때문이다).

반면에, 4 H로 둘러싸인 Be는 전자 빈자리를 채우기 위해 관리하고, 원자가 옥텟을 완성한다..

여기서 원자가 결합 이론은 상대적으로 정확한 설명을 제공하지 못한다. 왜? 왜냐하면 수소는 오직 두 개의 전자만을 가질 수 있고 -H- 연결은 네 개의 전자의 참여를 포함하기 때문에.

Be-H 브릿지를 설명하기 위해2-Be (두 개의 흰 구체로 연결된 두 개의 회색 구체)에는 분자 궤도 이론에 의해 제공되는 것과 같은 다른 복잡한 결합 모델이 필요합니다..

BeH의 고분자 구조는 실험적으로 밝혀졌다.2 그것은 사실 체인이 아니라 3 차원 네트워크입니다..

BeH의 3 차원 네트워크2

위 이미지는 3 차원 BeH 네트워크의 섹션을 보여줍니다2. 황록색의 구, 즉 Be의 원자는 사슬 에서처럼 사면체를 형성한다. 그러나,이 구조에서 더 많은 수의 수소 브릿지가 있고, 또한, 구조 단위는 더 이상 BeH가 아니다2 그러나 BeH4.

동일한 BeH 구조 단위2 및 BeH4 그들은 네트워크에서 더 많은 수소 원자 (각 Be에 대해 4 H 원자)가 존재 함을 나타내고,.

이것은이 네트워크 내의 베릴륨이 사슬 모양의 폴리머 구조보다 훨씬 더 전자 빈자리를 채우는 것을 의미합니다..

그리고 BeH의 개별 분자에 대한이 고분자의 가장 분명한 차이점2, Be가 필연적으로 sp 하이브리드 화를 가져야한다는 것입니다3 (일반적으로) 사면체 및 비선형 지오메트리를 설명합니다..

등록 정보

공유 문자

베릴륨 하이드 라이드가 공유 결합 및 비이 온성 화합물 인 이유는 무엇입니까? 그룹 2 (Becamgbara)의 다른 원소의 수 소화물은 이온 성이며, 이는 M 양이온에 의해 형성된 고체로 구성된다.2+ 및 2 개의 수 소화물 음이온 H- (MgH2, CaH2, BaH2). 따라서, BeH2 Be로 구성되지 않습니다.2+ H도 아니다.- 정전기로 상호 작용하는.

양이온 Be2+ 주위의 전자 구름을 왜곡시키는 높은 분극 력을 특징으로한다..

이 왜곡의 결과로서, H 음이온- 그들은 공유 결합을 형성해야만한다. 링크는 방금 설명 된 구조의 초석입니다..

화학식

베헤2 또는 (BeH2) n

외관

무색 무정형 고체.

물에 대한 용해도

그것은 분해된다..

용해도

디 에틸 에테르 및 톨루엔에 불용성.

밀도

0.65g / ㎤ (1.85g / ℓ)이었다. 첫 번째 값은 기상을 의미 할 수 있고 두 번째 값은 고분자 고체를 의미 할 수 있습니다..

반응성

물과 천천히 반응하지만 HCl에 의해 빠르게 가수 분해되어 베릴륨 클로라이드, BeCl2.

베릴륨 하이드 라이드는 루이스 염기, 특히 트리메틸 아민, N (CH)3)3, 브릿지 수 소화물로 이량 체 부가 물을 형성.

또한 디메틸 아민과 반응하여 삼량 체 베릴륨 디아 미드 [Be (N (CH3)2)2]3 및 수소. 수소화 리튬과의 반응, 여기서 이온 H- 루이스의 기초이며, 순차적으로 형성된다.3 및 Li2베헤4.

용도

베릴륨 수 소화물은 수소 분자를 저장하는 유망한 방법 일 수 있습니다. 중합체를 분해함으로써, 중합체는 H2, 로켓 연료 역할을한다. 이 접근법에서 3 차원 네트워크는 체인보다 더 많은 수소를 저장할 것입니다.

또한, 네트워크의 이미지에서 볼 수 있듯이, H 분자를 수용 할 수있는 모공이있다.2.

실제로 일부 연구에서는 BeH에서 실제 저장 장치가 어떤 것인지 시뮬레이트합니다2 결정질의 즉 중합체가 엄청난 압력을 받고, 상이한 양의 수소 흡착 된 물성이 무엇인지.

참고 문헌

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  3. 제 3 장 : 베릴륨 하이드 라이드 및 그 올리고머. 원본 주소 'shodhganga.inflibnet.ac.in'
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