ГИДРОКСИД БЕРИЛЛИЯ (BE (OH) 2): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2025

Гидроксида бериллия представляет собой химическое соединение , образованный двумя молекулами гидроксида (ОН) и одной молекулы бериллий (Be). Его химическая формула - Be (OH) _2, и он характеризуется тем, что он является амфотерным веществом . Как правило, его можно получить в результате реакции между монооксидом бериллия и водой согласно следующей химической реакции: BeO + H ₂ O → Be (OH) ₂

С другой стороны, это амфотерное вещество имеет линейную молекулярную конфигурацию. Однако из гидроксида бериллия можно получить различные структуры: альфа- и бета-формы, в виде минерала и в паровой фазе, в зависимости от используемого метода.

Химическая структура

Это химическое соединение можно найти в четырех различных формах:

Альфа-гидроксид бериллия

Добавление любого основного реагента, такого как гидроксид натрия (NaOH), к раствору соли бериллия дает альфа (α) форму гидроксида бериллия. Пример показан ниже:

2NaOH (разбавленный) + BeCl ₂ → Be (OH) ₂ ↓ + 2NaCl

2NaOH (разбавленный) + BeSO ₄ → Be (OH) ₂ ↓ + Na ₂ SO ₄

Бета-гидроксид бериллия

В результате дегенерации этого альфа-продукта образуется метастабильная тетрагональная кристаллическая структура, которая через долгое время трансформируется в ромбическую структуру, называемую бета (β) гидроксидом бериллия.

Эта бета-форма также получается в виде осадка из раствора бериллия натрия путем гидролиза в условиях, близких к температуре плавления.

Автор Andif1, из Wikimedia Commons

Гидроксид бериллия в минералах

Хотя это необычно, гидроксид бериллия встречается в виде кристаллического минерала, известного как бегоит (названный в честь его химического состава).

Он образуется в гранитных пегматитах, образованных в результате преобразования гадолинита (минералы силикатной группы) в вулканические фумаролы.

Этот относительно новый минерал был впервые обнаружен в 1964 году, а в настоящее время они обнаружены только в гранитных пегматитах, расположенных в штатах Техас и Юта в США.

Пары гидроксида бериллия

При температурах выше 1200 ° C (2190 ° C) гидроксид бериллия находится в паровой фазе. Его получают в результате реакции водяного пара с оксидом бериллия (BeO).

Точно так же образующийся пар имеет парциальное давление 73 Па, измеренное при температуре 1500 ° C.

свойства

Гидроксид бериллия имеет приблизительную молярную массу или молекулярную массу 43,0268 г / моль и плотность 1,92 г / см ³ . Его точка плавления находится при температуре 1000 ° C, при которой начинается его разложение.

Как минерал, Be (OH) ₂ (бегоит) имеет твердость 4, а его плотность составляет от 1,91 г / см ³ до 1,93 г / см ³ .

Внешность

Гидроксид бериллия представляет собой белое твердое вещество, которое в альфа-форме имеет студенистый и аморфный вид. С другой стороны, бета-форма этого соединения состоит из четко определенной, ромбической и стабильной кристаллической структуры.

Можно сказать, что морфология минерала Ве (ОН) ₂ разнообразна, поскольку он может быть найден в виде сетчатых, древовидных кристаллов или сферических агрегатов. Точно так же он бывает белого, розового, голубоватого и даже бесцветного цветов и с жирным стекловидным блеском.

Термохимические свойства

Энтальпия образования: -902,5 кДж / моль

Энергия Гиббса: -815,0 кДж / моль.

Энтропия образования: 45,5 Дж / моль

Теплоемкость: 62,1 Дж / моль

Удельная теплоемкость: 1,443 Дж / К

Стандартная энтальпия образования: -20,98 кДж / г

Растворимость

Гидроксид бериллия является амфотерным по своему характеру, поэтому он способен отдавать или принимать протоны и растворяется как в кислой, так и в основной среде в кислотно-щелочной реакции с образованием соли и воды.

В этом смысле растворимость Be (OH) ₂ в воде ограничена произведением растворимости Kps _(H2O) , которое равно 6,92 · 10 ^-22 .

Риски воздействия

Законно допустимый предел воздействия на человека (PEL или OSHA) гидроксида бериллия, определенный для максимальной концентрации от 0,002 мг / м ³ до 0,005 мг / м ^3, составляет 8 часов, а для концентрации 0,0225 мг. в / м ^{3 время} максимум 30 минут.

Эти ограничения связаны с тем, что бериллий классифицируется как канцероген типа A1 (канцероген для человека, на основании данных эпидемиологических исследований).

Приложения

Использование гидроксида бериллия в качестве сырья для обработки некоторых продуктов очень ограничено (и необычно). Однако это соединение, используемое в качестве основного реагента для синтеза других соединений и получения металлического бериллия.

получение

Оксид бериллия (BeO) - наиболее широко используемое химическое соединение бериллия высокой чистоты в промышленности. Он характеризуется как бесцветное твердое вещество с электроизоляционными свойствами и высокой теплопроводностью.

В этом смысле процесс его синтеза (по техническому качеству) в первичной промышленности осуществляется следующим образом:

1. Гидроксид бериллия растворяется в серной кислоте (H ₂ SO ₄ ).
2. После проведения реакции раствор фильтруют, чтобы таким образом удалить нерастворимые оксидные или сульфатные примеси.
3. Фильтрат подвергают упариванию для концентрирования продукта, который охлаждают с получением кристаллов сульфата бериллия BeSO ₄ .
4. BeSO ₄ прокаливают при определенной температуре от 1100 ° C до 1400 ° C.

Конечный продукт (BeO) используется для изготовления специальных керамических изделий промышленного назначения.

Получение металлического бериллия

Во время добычи и обработки минералов бериллия образуются примеси, такие как оксид бериллия и гидроксид бериллия. Последний подвергают серии превращений до получения металлического бериллия.

Be (OH) ₂ реагирует с раствором бифторида аммония:

Be (OH) ₂ + 2 (NH ₄ ) HF ₂ → (NH ₄ ) ₂ BeF ₄ + 2 H ₂ O

(NH ₄ ) ₂ BeF ₄ при повышении температуры подвергается термическому разложению:

(NH ₄ ) ₂ BeF ₄ → 2NH ₃ + 2HF + BeF ₂

Наконец, восстановление фторида бериллия при температуре 1300 ° C магнием (Mg) приводит к металлическому бериллию:

BeF ₂ + Mg → Be + MgF ₂

Бериллий используется в металлических сплавах, производстве электронных компонентов, производстве экранов и радиационных окон, используемых в рентгеновских аппаратах.

Ссылки

1. Wikipedia. (SF). Гидроксид бериллия. Получено с en.wikipedia.org
2. Холлеман, AF; Виберг, Э. и Виберг, Н. (2001). Гидроксид бериллия. Получено с books.google.co.ve
3. Издательство, доктор медицинских наук (б. Д.). Behoite. Получено с сайта handbookofmineralogy.org
4. Все реакции. (SF). Гидроксид бериллия Be (OH) ₂ . Получено с allreactions.com
5. PubChem. (SF). Гидроксид бериллия. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Уолш, К.А., Видаль, Э.Е. (2009). Химия и переработка бериллия. Получено с books.google.co.ve