Υδρίδιο του βηρυλλίου

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Υδρίδιο του βηρυλλίου
Beryllium-hydride-3D-balls.png
Beryllium-hydride-molecule-IR-3D-balls.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Διυδρίδιο του βηρυλλίου
Άλλες ονομασίες Βηρυλλάνιο
Υδροβηρύλλιο
Υδρίδιο του βηρυλλίου
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος BeH2
Μοριακή μάζα 11,03 amu
Αριθμός CAS 7787-52-2
SMILES Be
InChI 1S/Be.2H
PubChem CID 139073
ChemSpider ID 17215712
Δομή
Διπολική ροπή 0 D
Μήκος δεσμού 133,376 pm
Είδος δεσμού πολωμένος ομοιοπολικός
Πόλωση δεσμού 9% (Be+-H-)
Γωνία δεσμού 180”
Μοριακή γεωμετρία ευθύγραμμη
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης 250 °C (με διάσπαση)
Πυκνότητα 650 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
Διασπάται
Εμφάνιση Άμορφο λευκό στερεό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
MSDS ICSC 0813
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704
NFPA 704.svg
2
3
2
W
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Το (δι)υδρίδιο του βηρυλλίου[1] (αγγλικά: beryllium (di)hydride) είναι ανόργανη χημική ένωση, που περιέχει βηρύλλιο και υδρογόνο, με χημικό τύπο BeH2. To χημικά καθαρό υδρίδιο του βηρυλλίου, στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άμορφο λευκό στερεό, που συνήθως χρησιμοποιείται ως (στερεό) προωθητικό πυραύλων[2]. Αντίθετα από τα υδρίδια των άλλων χημικών στοιχείων της ομάδας των αλκαλικών γαιών, η ένωση του υδρίδιου του βηρυλλίου είναι ομοιοπολική[3][4].

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αντίθετα από τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία της ομάδας των αλκαλικών γαιών, δηλαδή της ομάδας 2 του Περιοδικού Συστήματος, το βηρύλλιο δεν αντιδρά με το υδρογόνο, οπότε δεν είναι εφικτή η ολική σύνθεση του υδριδίου του βηρυλλίου[5]. Για το λόγο αυτό αξιοποιούνται μέθοδοι έμμεσης σύνθεσης της ένωσης, που γενικά περιλαμβάνουν την αναγωγή ενώσεων του BeII.

1. Το υδρίδιο του βηρυλλίου συνθέθηκε για πρώτη φορά το 1951, με επίδραση διμεθυλοβηρυλλίου σε λιθιοβοριοϋδρίδιο[6]:


\mathrm{2Be(CH_3)_2 + LiBH_4 \xrightarrow{} 2BeH_2 + LiB(CH_3)_4}

2. Πιο καθαρό υδρίδιο του βηρυλλίου σχηματίζεται με πυρόλυση του δι-t-βουτυλοβηρύλλιου στους 210°C[7]:


\mathrm{Be[(CH_3)_3C]_2 \xrightarrow{210^oC} BeH_2 + 2(CH_3)_2C=CH_2}

3. Το καθαρότερο υδρίδιο του βηρυλλίου λαμβάνεται με αντίδραση της τριφανινυλοφωσφίνης και του βηρυλλιοδι(βοριοϋδρίδιο)[3]:


\mathrm{Be(BH_4)_2 + 2PPh_3 \xrightarrow{} 2Ph_3PBH_3 + BeH_2}

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το υδρίδιο του βηρυλλίου σχηματίζεται συνήθως ως ένα άμορφο λευκό στερεό, αλλά έχει αναφερθεί μια εξαγωνική κρυσταλλική μορφή, με υψηλότερη πυκνότητα (περίπου 780 kg/m³)[8]. Η μορφή αυτή παράγεται όταν θερμαίνεται υπό πίεση άμορφο υδρίδιο του βηρυλλίου, παρουσία 0,5-2,5% υδριδίου του λιθίου, ως καταλύτη.

Μια πιο πρόσφατη έρευνα βρήκε ότι το κρυσταλλικό υδρίδιο του βηρυλλίου έχει μια επαναλαμβανόμενη κεντραρισμένη ορθορομβική μονάδα, που περιέχει ένα δίκτυο από τετράεδρα BeH4 με κοινές γωνίες, σε αντιδιαστολή με τις επίπεδες, με γέφυρα υδρογόνου, ατελείωτες αλυσίδες που προηγουμένως θεωρούνταν ότι υπάρχουν στο κρυσταλλικό υδρίδιο του βηρυλλίου[9].

Μελέτες της άμορφης δομής αποκάλυψαν, επίσης, ότι και αυτή συνίσταται από ένα δίκτυο τετραέδρων διαμοιρασμένων στις γωνίες της δομής[10].

Ελεύθερο μοριακό (δι)υδρίδιο του βηρυλλίου, που σχηματίζεται με ηλεκτρική εκκένωση σε υψηλή θερμοκρασία, επιβεβαίωσε τη (θεωρητικά προβλεπόμενη) γραμμική μοριακή δομή της ένωσης, με μήκος δεσμού 133,376 pm[11].

Χημικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Το υδρίδιο του βηρυλλίου αντιδρά αργά με το νερό, αλλά υδρολύεται τάχιστα παρουσία οξέων[12]:


\mathrm{BeH_2 + 2H_2O \xrightarrow{H^+} Be(OH)_2 + 2H_2}

2. Το υδρίδιο του βηρυλλίου αντιδρά με βάσεις κατά Lewis όπως η τριμεθυλαμίνη, σχηματίζοντας ένα διμερές σύμπλοκο, «γεφυρώνοντας» τα άτομα υδρογόνου του, αλλά με τη διμεθυλαμίνη σχηματίζει τριμερές δι(διμεθυλ)αμίδιο του βηρυλλίου [Be(N(CH3)2)2]3 και υδρογόνο[5]. Η αντίδραση του υδριδίου του βηρυλλίου με το υδρίδιο του λιθίου δίνει λιθιοβηρυλλιοτριυδρίδιο (LiBeH3) ή διλιθιοβηρυλλιοτετραϋδριδιο (Li2BeH4) [5].

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8.
  3. 3,0 3,1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419., p. 115.
  4. Δείτε και τη δομή παρακάτω.
  5. 5,0 5,1 5,2 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0-12-352651-5, p. 1048.
  6. Glenn D. Barbaras, Clyde Dillard, A. E. Finholt, Thomas Wartik, K. E. Wilzbach, and H. I. Schlesinger (1951). "The Preparation of the Hydrides of Zinc, Cadmium, Beryllium, Magnesium and Lithium by the Use of Lithium Aluminum Hydride". J. Am. Chem. Soc. 73 (10): 4585–4590. doi:10.1021/ja01154a025.
  7. G. E. Coates and F. Glockling (1954). "Di-tert.-butylberyllium and beryllium hydride". J. Chem. Soc.: 2526–2529. doi:10.1039/JR9540002526.
  8. G. J. Brendel, E. M. Marlett, and L. M. Niebylski (1978). "Crystalline beryllium hydride". Inorg. Chem. 17 (12): 3589–3592. doi:10.1021/ic50190a051.
  9. Gordon S. Smith, Quintin C. Johnson, Deane K. Smith, D. E. Cox, Robert L. Snyder, Rong-Sheng Zhou and Allan Zalkin (1988). "The crystal and molecular structure of beryllium hydride". Solid State Communications 67 (5): 491–494. doi:10.1016/0038-1098(84)90168-6.
  10. Sujatha Sampath, Kristina M. Lantzky, Chris J. Benmore, Jörg Neuefeind, and Joan E. Siewenie (2003). "Structural quantum isotope effects in amorphous beryllium hydride". J. Chem. Phys. 119 (23): 12499. doi:10.1063/1.1626638.
  11. Peter F. Bernath, Alireza Shayesteh, Keith Tereszchuk, Reginald Colin (2002). "The Vibration-Rotation Emission Spectrum of Free BeH2". Science 297 (5585): 1323–1324. doi:10.1126/science.1074580. PMID 12193780.
  12. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.


Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Beryllium hydride της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Berylliumhydrid της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).