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
PubChem	139073
SMILES	[BeH2], [H-].[H-].[Be+2]
InChI	InChI=1S/Be.2H/q+2;2*-1 NCSRVYQXJFODNH-UHFFFAOYSA-N, RWASOQSEFLDYLC-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	33787
ChemSpider	17215712
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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/см^3).[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]

${\displaystyle {\mathsf {Be(CH_{3})_{2}+LiAlH_{4}\longrightarrow BeH_{2}+LiAlH_{2}(CH_{3})_{2}}}}$

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]:

${\displaystyle {\mathsf {Be(CH_{3})_{2}\longrightarrow BeH_{2}+CH_{2}=CH_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Be(C(CH_{3})_{3})_{2}\longrightarrow BeH_{2}}}}$ + 2 х изобутан.

Гидрид бериллия высокой чистоты получается в результате реакции трифенилфосфина с боргидридом бериллия:[6]

${\displaystyle {\mathsf {Be(BH_{4})_{2}+2PPh_{3}\longrightarrow BeH_{2}+2Ph_{3}PBH_{3}}}}$

Химические свойства

Гидрид бериллия при нагревании до 125°С разлагается на бериллий и газообразный водород:

${\displaystyle {\mathsf {BeH_{2}\longrightarrow Be+H_{2}}}}$

Вода разлагает гидрид бериллия на гидроксид бериллия и свободный водород:

${\displaystyle {\mathsf {BeH_{2}+2H_{2}O\longrightarrow Be(OH)_{2}+2H_{2}}}}$

В токе чистого кислорода быстро окисляется (иногда с воспламенением):

${\displaystyle {\mathsf {BeH_{2}+O_{2}\longrightarrow BeO+H_{2}O}}}$

При нагревании взаимодействует с гидроксидами щелочных металлов, с образованием твердых бериллатов и газообразного водорода:

${\displaystyle {\mathsf {BeH_{2}+2NaOH\longrightarrow Na_{2}BeO_{2}+2H_{2}}}}$

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. 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.
2. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
3. А. Дубов. Квантовый компьютер рассчитал структуру гидрида бериллия Архивная копия от 23 мая 2020 на Wayback Machine
4. Brendel G. J., Marlett E. M., Niebylski L. M. Crystalline beryllium hydride. — Inorganic Chemistry (journal). — 1978. — Vol. 17/ — P. 3589-3592
5. Coates G. E. and Glockling F. Di-tert.-butylberyllium and beryllium hydride. — J. Chem. — 1954. Soc.: 2526—2529.
6. Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements (2nd ed.). — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997.- P. 115. — ISBN 0-08-037941-9
7. Сарнер С. Химия ракетных топлив = Propellant chemistry. — М.: Мир, 1969. — 488 с.