बेरिलियम हाइड्राइड (BeH2) रासायनिक संरचना, गुण और उपयोग

बेरिलियम हाइड्राइड क्षारीय पृथ्वी धातु बेरिलियम और हाइड्रोजन के बीच एक सहसंयोजक यौगिक है। इसका रासायनिक सूत्र BeH है₂, और सहसंयोजक होने के नाते, इसमें Be आयन शामिल नहीं है²⁺ न ही एच^-. यह LiH के साथ मिलकर सबसे हल्का धातु हाइड्राइड में से एक है जो संश्लेषित होने में सक्षम है.

यह डाइमिथाइलबेरिल, बीई (सीएच) के उपचार से निर्मित होता है₃)₂, लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड के साथ, LiAlH₄. हालाँकि, बी.एच.₂ शुद्धतम डि-टर्ट-ब्यूटाइलेरिलियम के पाइरोलिसिस से प्राप्त होता है, बी (सी-सीएच)₃)₃)₂ 210 ºC पर.

गैसीय अवस्था में एक व्यक्ति के अणु के रूप में, यह ज्यामिति में रैखिक होता है, लेकिन ठोस और तरल अवस्था में यह तीन-आयामी नेटवर्क के सरणियों में पॉलिमराइज़ करता है। यह सामान्य स्थितियों के तहत एक अनाकार ठोस है, और भारी दबाव में क्रिस्टलीय बन सकता है और धातु के गुणों का प्रदर्शन कर सकता है.

यह हाइड्रोजन के भंडारण की एक संभावित विधि का प्रतिनिधित्व करता है, या तो अपघटन पर हाइड्रोजन के स्रोत के रूप में, या एक ठोस अवशोषित गैस के रूप में। हालाँकि, बी.एच.₂ यह बहुत ही विषैला है और बेरिलियम की अत्यधिक ध्रुवीकरण प्रकृति को देखते हुए प्रदूषणकारी है.

सूची

• 1 रासायनिक संरचना
  • 1.1 BeH2 का अणु
  • BeH2 के 1.2 चेन
  • 1.3 BeH2 के तीन आयामी नेटवर्क
• 2 गुण
  • २.१ सहसंयोजक वर्ण
  • २.२ रासायनिक सूत्र
  • २.३ शारीरिक रूप
  • 2.4 पानी में घुलनशीलता
  • 2.5 घुलनशीलता
  • 2.6 घनत्व
  • 2.7 प्रतिक्रियाशीलता
• ३ उपयोग
• 4 संदर्भ

रासायनिक संरचना

BeH अणु₂

पहली छवि में, गैसीय अवस्था में बेरिलियम हाइड्राइड का एक व्यक्तिगत अणु देखा जा सकता है। ध्यान दें कि इसकी ज्यामिति रैखिक है, जिसमें एच परमाणुओं को 180 ge के कोण से एक दूसरे से अलग किया जाता है। इस तरह की ज्यामिति की व्याख्या करने के लिए, बी एटम में एसपी संकरण होना चाहिए.

बेरिलियम में दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो 2 एस कक्षीय में स्थित होते हैं। वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत के अनुसार, 2 एस ऑर्बिटल के इलेक्ट्रॉनों में से एक को 2 पी ऑर्बिटल को ऊर्जावान रूप से बढ़ावा दिया जाता है; और इसके परिणामस्वरूप, अब दो sp हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के साथ दो सहसंयोजक बंधन बना सकते हैं.

और बे के बाकी ऑर्बिटल्स के बारे में क्या? दो अन्य शुद्ध 2 पी ऑर्बिटल्स उपलब्ध हैं, अनहेल्दी। उनके साथ खाली, BeH₂ यह गैसीय रूप में इलेक्ट्रॉनों की कमी वाला यौगिक है; और इसलिए, अपने अणुओं को ठंडा और समूहित करके, वे एक बहुलक में संघनित और क्रिस्टलीकृत होते हैं.

बीएच चेन₂

जब BeH अणु₂ पोलीमराइज़, बी एटम की आसपास की ज्यामिति रैखिक हो जाती है और टेट्राहेड्रल बन जाती है.

पहले, इस बहुलक की संरचना को ऐसे बनाया गया था जैसे कि वे BeH इकाइयों के साथ जंजीर हों₂ हाइड्रोजन पुलों (सफेद और ग्रे टन में गोले के साथ शीर्ष छवि) से जुड़ा हुआ है। द्विध्रुव-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के हाइड्रोजन बंधों के विपरीत, उनका एक सहसंयोजक वर्ण होता है.

बहुलक के बी-एच-बी पुल में, तीन परमाणुओं के बीच दो इलेक्ट्रॉनों को वितरित किया जाता है (लिंक 3 सी, 2 ई), जो सैद्धांतिक रूप से हाइड्रोजन परमाणु के आसपास अधिक होने की संभावना होनी चाहिए (क्योंकि यह अधिक विद्युतीय है).

दूसरी ओर, Be ने अपने वैभव ऑक्टेट को पूरा करते हुए अपेक्षाकृत इलेक्ट्रॉनिक रिक्ति को भरने के लिए चार H प्रबंधित किया है.

यहां वैलेंस बॉन्ड थ्योरी अपेक्षाकृत सटीक स्पष्टीकरण देने के लिए तैयार है। क्यों? क्योंकि हाइड्रोजन में केवल दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, और -H- लिंक में चार इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी शामिल होगी.

तो, Be-H पुलों को समझाने के लिए₂-Be (दो सफेद क्षेत्रों द्वारा जुड़े दो ग्रे गोले) को बंधन के अन्य जटिल मॉडल की आवश्यकता होती है, जैसे कि आणविक कक्षीय सिद्धांत द्वारा प्रदान की गई.

यह प्रयोगात्मक रूप से पाया गया है कि BeH की बहुलक संरचना₂ यह वास्तव में एक श्रृंखला नहीं है, बल्कि एक तीन-आयामी नेटवर्क है.

BeH के तीन आयामी नेटवर्क₂

ऊपरी छवि त्रि-आयामी BeH नेटवर्क के एक भाग को दिखाती है₂. ध्यान दें कि पीले हरे रंग के गोले, Be के परमाणु, श्रृंखला में टेट्राहेड्रॉन बनाते हैं; हालाँकि, इस संरचना में हाइड्रोजन पुलों की अधिक संख्या है, और इसके अलावा, संरचनात्मक इकाई अब बीएचएच नहीं है₂ लेकिन बी.एच.₄.

वही BeH संरचनात्मक इकाइयाँ₂ और बी.एच.₄ वे संकेत देते हैं कि नेटवर्क में हाइड्रोजन परमाणुओं की अधिकता है (प्रत्येक बी के लिए 4 एच परमाणु).

इसका मतलब यह है कि इस नेटवर्क के भीतर बेरिलियम श्रृंखला की तरह बहुलक संरचना के भीतर भी अपनी इलेक्ट्रॉनिक रिक्ति को भरने का प्रबंधन करता है।.

और BeH के व्यक्तिगत अणु के संबंध में इस बहुलक के सबसे स्पष्ट अंतर के रूप में₂, यह है कि बी अनिवार्य रूप से एक सपा संकरण होना चाहिए³ (आमतौर पर) टेट्राहेड्रल और गैर-रेखीय ज्यामितीय व्याख्या करने के लिए.

गुण

सहसंयोजक चरित्र

बेरिलियम एक सहसंयोजक और गैर-आयनिक यौगिक को हाइड्राइड क्यों करता है? समूह 2 (श्री बेगमबारा) के अन्य तत्वों के हाइड्राइड्स आयनिक हैं, अर्थात्, वे एक एम cation द्वारा गठित ठोस से मिलकर होते हैं।²⁺ और दो हाइड्राइड आयनों एच^- (MGH₂, CAH₂, बाह₂)। इसलिए, बीएचएच₂ इसमें Be का समावेश नहीं है²⁺ न ही एच^- इलेक्ट्रोस्टिक रूप से बातचीत करना.

द काेशन बी²⁺ इसकी उच्च ध्रुवीकरण शक्ति की विशेषता है, जो आसपास के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक बादलों को विकृत करता है.

इस विकृति के परिणामस्वरूप, एच आयनों^- उन्हें सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए मजबूर किया जाता है; लिंक, जो संरचनाओं की आधारशिला हैं बस समझाया गया है.

रासायनिक सूत्र

Beh₂ या (बीएचएच)₂) एन

शारीरिक रूप

रंगहीन अनाकार ठोस.

पानी में घुलनशीलता

यह टूट जाता है.

घुलनशीलता

डायथाइल ईथर और टोल्यूनि में अघुलनशील.

घनत्व

0.65 ग्राम / सेमी 3 (1.85 ग्राम / एल)। पहला मान गैस चरण को संदर्भित कर सकता है, और दूसरा बहुलक ठोस को.

जेट

धीरे-धीरे पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, लेकिन बेरिलियम क्लोराइड, बीसीएल बनाने के लिए एचसीएल द्वारा तेजी से हाइड्रोलाइज किया जाता है₂.

बेरिलियम हाइड्राइड लुईस ठिकानों के साथ प्रतिक्रिया करता है, विशेष रूप से ट्राइमेथिलमाइन, एन (सीएच)₃)₃, पुल हाइड्राइड्स के साथ एक डिमेरिक जोड़ बनाने के लिए.

इसके अलावा, यह एक ट्रिमेरिक बेरिलियम डायमाइड बनाने के लिए डाइमिथाइलमाइन के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, [Be (N (CH)₃)₂)₂]₃ और हाइड्रोजन। लिथियम हाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया, जहां आयन एच^- लुईस का आधार है, क्रमिक रूप से LIBeH₃ और ली₂Beh₄.

अनुप्रयोगों

बेरिलियम हाइड्राइड आणविक हाइड्रोजन को संग्रहीत करने के लिए एक आशाजनक तरीके का प्रतिनिधित्व कर सकता है। बहुलक को विघटित करके, यह H को मुक्त करेगा₂, जो रॉकेट ईंधन के रूप में काम करेगा। इस दृष्टिकोण से, तीन-आयामी नेटवर्क जंजीरों की तुलना में अधिक हाइड्रोजन का भंडारण करेगा.

इसके अलावा, जैसा कि नेटवर्क की छवि में देखा जा सकता है, वहाँ छिद्र हैं जो एच अणुओं की मेजबानी करने की अनुमति देंगे।₂.

वास्तव में, कुछ अध्ययन अनुकरण करते हैं कि BeH में भौतिक संग्रहण क्या होगा₂ क्रिस्टलीय; यह है कि, बहुलक भारी दबाव के अधीन है, और हाइड्रोजन के विभिन्न मात्राओं के साथ इसके भौतिक गुण क्या होंगे.

संदर्भ

1. विकिपीडिया। (2017)। बेरिलियम हाइड्राइड। से लिया गया: en.wikipedia.org
2. आर्मस्ट्रांग, डी। आर।, जैमीसन, जे। एंड पर्किन्स, पी.जी. Theoret। चिम। एक्टा (1979) पॉलिमरिक बेरिलियम हाइड्राइड और पॉलिमरिक बोरॉन हाइड्राइड की इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं। 51: 163. doi.org/10.1007/BF00554099
3. अध्याय 3: बेरिलियम हाइड्राइड और इसके ओलिगोमर्स। से लिया गया: shodhganga.inflibnet.ac.in
4. विकास नायक, सुमन बांगर, और यू पी वर्मा। (2014). BeH के संरचनात्मक और इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार का अध्ययन₂ हाइड्रोजन स्टोरेज कंपाउंड के रूप में: एक अब इनिटियो दृष्टिकोण. विज्ञान में सम्मेलन पत्रों, वॉल्यूम। 2014, अनुच्छेद आईडी 807893, 5 पृष्ठ। doi.org/10.1155/2014/807893
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