Гидрид бериллия
| Гидрид бериллия | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Гидрид бериллия |
| Хим. формула | BeН2 |
| Рац. формула | BeН2 |
| Физические свойства | |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 11,02806 г/моль |
| Плотность | 0,65 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • разложения | 125 °C |
| Мол. теплоёмк. | 30,124 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия | |
| • образования | 4234,208 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 7787-52-2 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Гидрид бериллия — химическое соединение бериллия и водорода. Представляет собой твёрдое аморфное вещество белого цвета. В сухом воздухе достаточно стабильно, во влажном — быстро разлагается[1].
Получение и свойства
В отличие от других гидридов элементов II группы, в которых водород и элемент связаны ионной связью, в гидриде бериллия связь между водородом и бериллием ковалентная[2] (двухэлектронная трёхцентровая связь)[3].
Гидрид бериллия, как правило, образуется в виде аморфного твердого вещества, но при его нагревании под давлением (в присутствии 0,5-2,5 % LiH как катализатора) образуется гексагональная кристаллическая форма с более высокой плотностью (~ 0,78 г/см3).[4]
Получить гидрид бериллия прямым взаимодействием металлического бериллия и водородом невозможно, поэтому его получают косвенными методами. Впервые гидрид бериллия был синтезирован в 1951 г. путём взаимодействия раствора диметилбериллия в диэтиловом эфире с алюмогидридом лития:[1]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Be(CH_3)_2 + LiAlH_4 \longrightarrow BeH_2 + LiAlH_2(CH_3)_2} }[/math]
Другой метод получения ВеН2 — термическое разложение (при температурах от 200 до 250° С) металлорганических соединений бериллия, в том числе диметилбериллия[1] и ди(третбутил)бериллия[5]:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Be(CH_3)_2 \longrightarrow BeH_2 + CH_2=CH_2} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Be(C(CH_3)_3)_2 \longrightarrow BeH_2 + C(CH_3)_3-C(CH_3)_3} }[/math]
Гидрид бериллия высокой чистоты получается в результате реакции трифенилфосфина с боргидридом бериллия:[6]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Be(BH_4)_2 + 2 PPh_3 \longrightarrow BeH_2 + 2 Ph_3PBH_3} }[/math]
Химические свойства
Гидрид бериллия при нагревании до 125°С разлагается на бериллий и газообразный водород:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{BeH_2 \longrightarrow Be + H_2} }[/math]
Вода разлагает гидрид бериллия на гидроксид бериллия и свободный водород:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{BeH_2 + 2 H_2O \longrightarrow Be(OH)_2 + 2 H_2} }[/math]
В токе чистого кислорода быстро окисляется (иногда с воспламенением):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{BeH_2 + O_2 \longrightarrow BeO + H_2O} }[/math]
При нагревании взаимодействует с гидроксидами щелочных металлов, с образованием твердых бериллатов и газообразного водорода:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{BeH_2 + 2 NaOH \longrightarrow Na_2BeO_2 + 2 H_2} }[/math]
Применение
- Гидрид бериллия находит применение в качестве ракетного топлива.[7]
- Достаточно перспективно его использование в органическом синтезе в качестве избирательного катализатора и/или восстановителя.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Химия и технология редких и рассеянных элементов: Учеб. пособие для вузов: Ч. I / Под ред. К. А. Большакова. — 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1976. — С.176.
- ↑ Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
- ↑ А. Дубов. Квантовый компьютер рассчитал структуру гидрида бериллия Архивная копия от 23 мая 2020 на Wayback Machine
- ↑ Brendel G. J., Marlett E. M., Niebylski L. M. Crystalline beryllium hydride. — Inorganic Chemistry (journal). — 1978. — Vol. 17/ — P. 3589-3592
- ↑ Coates G. E. and Glockling F. Di-tert.-butylberyllium and beryllium hydride. — J. Chem. — 1954. Soc.: 2526—2529.
- ↑ Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements (2nd ed.). — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997.- P. 115. — ISBN 0-08-037941-9
- ↑ Сарнер С. Химия ракетных топлив = Propellant chemistry. — М.: Мир, 1969. — 488 с.
