氢化铍

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氢化铍
识别
CAS号 7787-52-2
PubChem 139073
性质
化学式 BeH2
摩尔质量 11.03 g·mol⁻¹
外观 白色无定形固体[1]
密度 0.65 g/cm3
熔点 250 °C (分解)[1]
溶解性 遇水分解
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氢化铍(BeH2)是共价氢化物[1],因為有放熱量高,產生氣體體積大,比衝可到310秒等優點,常用于固態火箭發動機燃料[2] [3] [4]

合成[编辑]

最早在1951年通过二甲基铍氢化铝锂反应得到。[5]

 \mathrm{2 \ Be(CH_3)_2 +  LiAlH_4 \rightarrow 2 \ BeH_2 + LiAl(CH_3)_4}

纯氢化铍可由二叔丁基铍在210°C裂解而得。[6] 如果用三苯基膦硼氢化铍反应,则可得到纯度更高的氢化铍。[1]

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

氢化铍无法利用单质化合的方法制备,这一点与其他碱土金属氢化物不同。[7]

特性[编辑]

氫化铍為白色固体,加熱至 240 度時會分解為铍及氫氣。氫化铍對濕氣敏感,不溶於大部份的有機溶劑,在水中會和水反應,產生氫氧化鈹和氫氣。

 \mathrm{ BeH_2 + 2 \ H_2O \rightarrow \ Be (OH) _2 + 2 \ H_2 }

结构[编辑]

一般为无定形的白色固体。不过无定形体在0.5-2.5%氢化锂催化下加压加热时,也可得到高密度(~0.78 g/cm3)的六方晶系变体。[8]

最近发现晶状 BeH2 的晶胞为体心斜方结构,具共角 BeH4 四面体相连而成的网状结构,而非以前认为的平面、由氢桥相连的无限长链结构。[9] 对无定形 BeH2 的研究也显示其为共角四面体相连的网状结构。[10]

BeH2 分子为直线型,Be-H 键长 133.376 pm。[11]

气相中氢化铍单体的球棍模型

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd Edition. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. , p. 115
  2. ^ 谌晓洪, 朱正和, 高涛, 罗顺忠. AlHn (n=1-3) 的分子結構及 AlH3 熱力學穩定性. 物理學報. 2006年7月, 58 (1): 178–184. 
  3. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
  4. ^ 周濟平. 噴射發動機概論. 中央圖書出版社. : 159. 9576370701. 
  5. ^ Glenn D. Barbaras, Clyde Dillard, A. E. Finholt, Thomas Wartik, K. E. Wilzbach, and H. I. Schlesinger. The Preparation of the Hydrides of Zinc, Cadmium, Beryllium, Magnesium and Lithium by the Use of Lithium Aluminum Hydride. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73 (10): 4585–4590. doi:10.1021/ja01154a025. 
  6. ^ G. E. Coates and F. Glockling. Di-tert.-butylberyllium and beryllium hydride. J. Chem. Soc. 1954: 2526–2529. doi:10.1039/JR9540002526. 
  7. ^ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515, p. 1048
  8. ^ G. J. Brendel, E. M. Marlett, and L. M. Niebylski. Crystalline beryllium hydride. Inorg. Chem. 1978, 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. The crystal and molecular structure of beryllium hydride. Solid State Communications. 1988, 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. Structural quantum isotope effects in amorphous beryllium hydride. J. Chem. Phys. 2003, 119: 12499. doi:10.1063/1.1626638. 
  11. ^ Peter F. Bernath, Alireza Shayesteh, Keith Tereszchuk, Reginald Colin. The Vibration-Rotation Emission Spectrum of Free BeH2. Science. 2002, 297 (5585): 1323–1324. doi:10.1126/science.1074580.