Wodorotlenek berylu (Be (OH) 2) struktura chemiczna, właściwości i zastosowania



The wodorotlenek berylu to związek chemiczny złożony z dwóch cząsteczek wodorotlenku (OH) i cząsteczki berylu (Be). Jego wzór chemiczny to Be (OH)2 i charakteryzuje się tym, że jest gatunkiem amfoterycznym. Na ogół można go uzyskać z reakcji między tlenkiem berylu a wodą, zgodnie z następującą reakcją chemiczną: BeO + H2O → Be (OH)2

Z drugiej strony ta substancja amfoteryczna ma konfigurację molekularną typu liniowego. Można jednak uzyskać różne struktury wodorotlenku berylu: w postaci alfa i beta, w postaci mineralnej iw fazie gazowej, w zależności od zastosowanej metody.

Indeks

  • 1 Struktura chemiczna
    • 1.1 Wodorotlenek berylu alfa
    • 1,2 Beta wodorotlenek berylu
    • 1.3 Wodorotlenek berylu w minerałach
    • 1.4 Para wodorotlenku berylu
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Wygląd
    • 2.2 Właściwości termochemiczne
    • 2.3 Rozpuszczalność
    • 2.4 Ryzyko związane z narażeniem
  • 3 zastosowania
  • 4 Uzyskanie
    • 4.1 Otrzymywanie metalicznego berylu
  • 5 referencji

Struktura chemiczna

Ten związek chemiczny można znaleźć na cztery różne sposoby:

Wodorotlenek berylu alfa

Przez dodanie dowolnego odczynnika zasadowego, takiego jak wodorotlenek sodu (NaOH) do roztworu soli berylu, otrzymuje się postać alfa (α) wodorotlenku berylu. Przykład pokazano poniżej:

2 NaOH (rozcieńczony) + BeCl2 → Be (OH)2↓ + 2NaCl

2NaOH (rozcieńczony) + BeSO4 → Be (OH)2↓ + Na2TAK4

Wodorotlenek beta berylu

Zwyrodnienie tego produktu alfa tworzy metastabilną tetragonalną strukturę krystaliczną, która po dłuższym okresie czasu została przekształcona w strukturę rombową zwaną beta wodorotlenkiem berylu (β).

Tę postać beta otrzymuje się również jako osad z roztworu berylu sodowego przez hydrolizę w warunkach zbliżonych do temperatury topnienia.

Wodorotlenek berylu w minerałach

Chociaż nie jest to zwykłe, wodorotlenek berylu występuje jako krystaliczny minerał znany jako behoit (nazywany w ten sposób w odniesieniu do jego składu chemicznego).

Występuje w pegmatytach granitowych powstałych w wyniku zmiany Gadolinitu (minerałów z grupy krzemianów) w fumarolach wulkanicznych.

Ten - zupełnie nowy - minerał został po raz pierwszy odkryty w 1964 roku i obecnie występuje tylko w pegmatytach granitowych zlokalizowanych w stanach Teksas i Utah w Stanach Zjednoczonych..

Para wodorotlenku berylu

W temperaturach powyżej 1200 ° C (2190 ° C) wodorotlenek berylu występuje w fazie gazowej. Otrzymuje się go w wyniku reakcji pary wodnej i tlenku berylu (BeO).

Podobnie, otrzymana para ma ciśnienie cząstkowe 73 Pa, mierzone w temperaturze 1500 ° C.

Właściwości

Wodorotlenek berylu ma masę molową lub przybliżoną masę cząsteczkową 43,0268 g / mol i gęstość 1,92 g / cm3. Jego temperatura topnienia wynosi 1000 ° C, w którym rozpoczyna się jego rozkład.

Jako minerał, Be (OH)2 (behoita) ma twardość 4, a jego gęstość waha się między 1,91 g / cm3 i 1,93 g / cm3.

Wygląd

Wodorotlenek berylu jest białym ciałem stałym, które w postaci alfa ma galaretowaty i amorficzny wygląd. Z drugiej strony, postać beta tego związku składa się z dobrze określonej, rombowej i stabilnej struktury krystalicznej.

Można powiedzieć, że morfologia minerału Be (OH)2 jest zróżnicowany, ponieważ można go znaleźć jako kryształy siatkowate, agregaty drzewiaste lub kuliste. Podobnie jest w kolorze białym, różowym, niebieskawym, a nawet bezbarwnym, z tłustym szklistym blaskiem.

Właściwości termochemiczne

Entalpia tworzenia: -902,5 kJ / mol

Energia Gibbsa: -815,0 kJ / mol

Entropia tworzenia: 45,5 J / mol

Pojemność cieplna: 62,1 J / mol

Pojemność cieplna właściwa: 1 443 J / K

Standardowa entalpia tworzenia: -20,98 kJ / g

Rozpuszczalność

Wodorotlenek berylu ma charakter amfoteryczny, więc jest zdolny do oddawania lub przyjmowania protonów i rozpuszcza zarówno kwaśne, jak i zasadowe media w reakcji kwasowo-zasadowej, wytwarzając sól i wodę.

W tym sensie rozpuszczalność Be (OH)2 w wodzie jest ograniczony przez produkt rozpuszczalności Kps(H2O), który jest równy 6,92 × 10-22.

Ryzyko ekspozycji

Prawnie dopuszczalny limit narażenia człowieka (PEL lub OSHA) dla substancji wodorotlenku berylu określonej dla maksymalnego stężenia między 0,002 mg / m3 i 0,005 mg / m3 wynosi 8 godzin i dla stężenia 0,0225 mg / m3 maksymalnie 30 minut.

Ograniczenia te wynikają z faktu, że beryl jest klasyfikowany jako czynnik rakotwórczy typu A1 (czynnik rakotwórczy u ludzi, w oparciu o ilość dowodów z badań epidemiologicznych).

Używa

Stosowanie wodorotlenku berylu jako surowca do przetwarzania niektórych produktów jest bardzo ograniczone (i nietypowe). Jest to jednak związek stosowany jako główny odczynnik do syntezy innych związków i otrzymywania metalu berylowego.

Otrzymywanie

Tlenek berylu (BeO) jest najczęściej stosowanym w przemyśle związkiem chemicznym o wysokiej czystości berylu. Charakteryzuje się bezbarwnym ciałem stałym o właściwościach izolacji elektrycznej i wysokiej przewodności cieplnej.

W tym sensie proces jego syntezy (w jakości technicznej) w przemyśle pierwotnym odbywa się w następujący sposób:

  1. Wodorotlenek berylu rozpuszcza się w kwasie siarkowym (H2TAK4).
  2. Po przeprowadzeniu reakcji roztwór filtruje się tak, że nierozpuszczalne zanieczyszczenia tlenku lub siarczanu są w ten sposób eliminowane..
  3. Przesącz poddaje się odparowaniu w celu zatężenia produktu, który chłodzi się w celu otrzymania kryształów siarczanu berylu BeSO4.
  4. BeSO4 jest kalcynowany w określonej temperaturze między 1100 ° C a 1400 ° C.

Produkt końcowy (BeO) jest używany do produkcji specjalnych elementów ceramicznych do użytku przemysłowego.

Otrzymywanie metalicznego berylu

Podczas ekstrakcji i przetwarzania minerałów berylowych powstają zanieczyszczenia, takie jak tlenek berylu i wodorotlenek berylu. Ten ostatni poddawany jest serii transformacji, aż do uzyskania metalicznego berylu.

Reakcja Be (OH)2 roztworem bifluorku amonu:

Be (OH)2 + 2 (NH4) HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2O

The (NH4)2BeF4 jest poddawany wzrostowi temperatury, ulegając rozkładowi termicznemu:

(NH4)2BeF4 → 2NH3 + 2HF + BeF2

Wreszcie redukcja fluorku berylu w temperaturze 1300 ° C z magnezem (Mg) powoduje powstanie metalu berylowego:

BeF2 + Mg → Be + MgF2

Beryl jest stosowany w stopach metali, produkcji komponentów elektronicznych, produkcji ekranów radiacyjnych i okien używanych w aparacie rentgenowskim.

Referencje

  1. Wikipedia. (s.f.). Wodorotlenek berylu. Źródło z en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. i Wiberg, N. (2001). Wodorotlenek berylu. Pobrane z books.google.co.ve
  3. Wydawnictwo, M. D. (s.f.). Behoite. Źródło: handbookofmineralogy.org
  4. Wszystkie reakcje. (s.f.). Beryl Hydroxide Be (OH)2. Pobrane z allreactions.com
  5. PubChem. (s.f.). Wodorotlenek berylu. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. i Vidal, E. E. (2009). Chemia i przetwarzanie berylu. Pobrane z books.google.co.ve