Υδρίδιο του βηρυλλίου

Το (δι)υδρίδιο του βηρυλλίου [αγγλικά: beryllium (di)hydride] είναι δυαδική ανόργανη χημική ένωση, με μοριακό τύπο BeH2. Το χημικά καθαρό υδρίδιο του βηρυλλίου, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άμορφο λευκό στερεό, που συνήθως χρησιμοποιείται ως προωθητικό πυραύλων. Είναι αδιάλυτο σε διαλύτες που δεν το διασπούν. Αντίθετα από τα υδρίδια των άλλων χημικών στοιχείων της ομάδας των αλκαλικών γαιών, η ένωση του υδρίδιου του βηρυλλίου είναι ομοιοπολική.

Παραγωγή 

Αντίθετα από τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία της ομάδας των αλκαλικών γαιών, δηλαδή της ομάδας 2 του Περιοδικού Συστήματος, το βηρύλλιο δεν αντιδρά (απευθείας) με το υδρογόνο, οπότε δεν είναι εφικτή η ολική σύνθεση του υδριδίου του βηρυλλίου. Για το λόγο αυτό αξιοποιούνται μέθοδοι έμμεσης σύνθεσης της ένωσης, οι οποίοι γενικά περιλαμβάνουν τη χρησιμοποίηση άλλων ενώσεων του BeII.

1. Το υδρίδιο του βηρυλλίου συνθέθηκε για πρώτη φορά το 1951, με επίδραση λιθιοβοριοϋδρίδιου σε διμεθυλοβηρύλλιο:

2. Πιο καθαρό υδρίδιο του βηρυλλίου σχηματίζεται με πυρόλυση του δι(τ. βουτυλο)βηρύλλιου στους 210 °C:

3. Το καθαρότερο υδρίδιο του βηρυλλίου λαμβάνεται με αντίδραση της τριφανυλοφωσφίνης και του τετραϋδροβοριούχου βηρυλλίου:

Δομή 

Το υδρίδιο του βηρυλλίου σχηματίζεται συνήθως ως ένα άμορφο λευκό στερεό, αλλά έχει αναφερθεί και μια εξαγωνική κρυσταλλική μορφή, με υψηλότερη πυκνότητα (περίπου 780 kg/m³). 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.

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

Χημικές ιδιότητες 

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

2. Με υδροχλωρικό οξύ παράγει χλωριούχο βηρύλλιο:

3. 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. Η αντίδραση του υδριδίου του βηρυλλίου με το υδρίδιο του λιθίου δίνει λιθιοβηρυλλιοτριυδρίδιο (LiBeH3) ή διλιθιοβηρυλλιοτετραϋδριδιο (Li2BeH4) .

Διυδριδοβηρύλλιο 

Το διυδριδοβηρύλλιο είναι μια συγγενική (και ισομερής) ένωση με χημικό τύπο (ΒeH2, αλλά γράφεται επίσης [ΒeH2]). Είναι αέριο, που δεν μπορεί να διατηρηθεί αδιάλυτο. Το αδιάλυτο διυδριδοβηρύλλιο αυτοπολυμερίζεται έντονα, σχηματίζοντας ολιγομερή του. Ελεύθερο μοριακό διυδριδοβηρύλλιο παράγεται με ηλεκτρική εκκένωση σε υψηλή θερμοκρασία και έχει επιβεβαιωθεί ότι η μοριακή του δομή ως γραμμική, με μήκος δεσμού Be-Η στα 133,376 pm.

Χημικές ιδιότητες 
Θεωρητικά, οι υδροβηρυλλιακές ομάδες (-BeH), που έχουν αριθμό συναρμογής δύο (2) στα υδριδοβηρύλλια, μπορούν να δεκτούν (τουλάχιστον από) ένα ηλεκτρονιακό ζεύγος (τουλάχιστον) από ένα συναρμοτή - δότη (παριστάνεται παρακάτω με L), σχηματίζοντας σύμπλοκο:Εξαιτίας αυτής της αποδοχής ηλεκτρονιακού ζεύγους από συναρμοτή δότη, το διυδριδοβηρύλλιο έχει όξινο χαρακτήρα κατά Λιούις. Το διυδριδοβηρύλλιο μπορεί να αποδεκτεί ως δύο (2) ηλεκτρονιακά ζεύγη από συναρμοτές, όπως δείχνει η περίπτωση του τετραϋδριδοβηρυλλιούχου ανιόντος [BeH4]2-:

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές 

Υδρίδια
Ενώσεις βηρυλλίου
Πύραυλοι