Struktura, właściwości i zastosowanie wodorotlenku berylu (Be (OH) 2)

5298
Jonah Lester
Struktura, właściwości i zastosowanie wodorotlenku berylu (Be (OH) 2)

Plik wodorotlenek berylu Jest to związek chemiczny złożony z dwóch cząsteczek wodorotlenku (OH) i jednej cząsteczki berylu (Be). Jego wzór chemiczny to Be (OH)dwa i charakteryzuje się tym, że jest gatunkiem amfoterycznym. Generalnie można go otrzymać w wyniku reakcji tlenku berylu z wodą, zgodnie z następującą reakcją chemiczną: BeO + HdwaO → Be (OH)dwa

Z drugiej strony ta substancja amfoteryczna ma liniową konfigurację molekularną. Jednak z wodorotlenku berylu można uzyskać różne struktury: w postaci alfa i beta, jako minerał oraz w fazie gazowej, w zależności od zastosowanej metody..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura chemiczna
    • 1.1 Alfa-wodorotlenek berylu
    • 1.2 Wodorotlenek beta berylu
    • 1.3 Wodorotlenek berylu w minerałach
    • 1.4 Pary wodorotlenku berylu
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Wygląd
    • 2.2 Właściwości termochemiczne
    • 2.3 Rozpuszczalność
    • 2.4 Ryzyko narażenia
  • 3 Zastosowania
  • 4 Otrzymywanie
    • 4.1 Otrzymywanie metalicznego berylu
  • 5 Referencje

Struktura chemiczna

Ten związek chemiczny można znaleźć w czterech różnych formach:

Wodorotlenek alfa berylu

Dodanie dowolnego odczynnika zasadowego, takiego jak wodorotlenek sodu (NaOH), do roztworu soli berylu daje postać alfa (α) wodorotlenku berylu. Przykład jest pokazany poniżej:

2NaOH (rozcieńczony) + BeCldwa → Be (OH)dwa↓ + 2NaCl

2NaOH (rozcieńczony) + BeSO4 → Be (OH)dwa↓ + Nadwapołudniowy zachód4

Wodorotlenek berylu beta

W wyniku degeneracji tego produktu alfa powstaje metastabilna tetragonalna struktura krystaliczna, która po dłuższym czasie przekształca się w strukturę rombową zwaną wodorotlenkiem beta (β) berylu..

Ta forma beta jest również otrzymywana jako osad z roztworu sodu berylu w wyniku hydrolizy w warunkach zbliżonych do temperatury topnienia..

Autor: Andif1 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], źródło Wikimedia Commons

Wodorotlenek berylu w minerałach

Chociaż nie jest to normalne, wodorotlenek berylu występuje jako krystaliczny minerał znany jako behoite (nazwany w ten sposób ze względu na jego skład chemiczny).

Występuje w granitowych pegmatytach powstałych w wyniku przemiany gadolinitu (minerały z grupy krzemianów) w wulkanicznych fumarolach.

Ten stosunkowo nowy minerał został odkryty po raz pierwszy w 1964 roku, a obecnie znaleziono je tylko w granitowych pegmatytach znajdujących się w stanach Teksas i Utah w Stanach Zjednoczonych..

Para wodorotlenku berylu

W temperaturach powyżej 1200 ° C (2190 ° C) wodorotlenek berylu występuje w fazie gazowej. Otrzymywany jest w wyniku reakcji pary wodnej z tlenkiem berylu (BeO).

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

Nieruchomości

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

Jako minerał Be (OH)dwa (behoite) ma twardość 4, a jej gęstość waha się między 1,91 g / cm3 i 1,93 g / cm3.

Wygląd

Wodorotlenek berylu jest białą substancją stałą, która w postaci alfa ma galaretowaty i amorficzny wygląd. Z drugiej strony, forma beta tego związku składa się z dobrze zdefiniowanej, rombowej i stabilnej struktury krystalicznej..

Można powiedzieć, że morfologia minerału Be (OH)dwa jest zróżnicowany, ponieważ można go znaleźć w postaci kryształów siatkowatych, drzewiastych lub kulistych agregatów. W ten sam sposób występuje w kolorze białym, różowym, niebieskawym, a nawet bezbarwnym, z tłustym szklistym połyskiem..

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

Ciepło właściwe: 1443 J / K

Standardowa entalpia tworzenia: -20,98 kJ / g

Rozpuszczalność

Wodorotlenek berylu ma charakter amfoteryczny, jest więc zdolny do oddawania lub przyjmowania protonów i rozpuszcza się zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym w reakcji kwasowo-zasadowej, wytwarzając sól i wodę..

W tym sensie rozpuszczalność Be (OH)dwa w wodzie jest ograniczona przez produkt rozpuszczalności Kps(H2O), co jest równe 6,92 × 10-22.

Ryzyko narażenia

Prawnie dopuszczalna wartość graniczna narażenia ludzi (PEL lub OSHA) na wodorotlenek berylu określona dla maksymalnego stężenia w zakresie 0,002 mg / m3 i 0,005 mg / m3 wynosi 8 godzin i dla stężenia 0,0225 mg / m3 maksymalny czas 30 minut.

Ograniczenia te wynikają z faktu, że beryl jest klasyfikowany jako czynnik rakotwórczy typu A1 (czynnik rakotwórczy dla ludzi, na podstawie ilości dowodów z badań epidemiologicznych).

Aplikacje

Zastosowanie wodorotlenku berylu jako surowca do przetwarzania niektórych produktów jest bardzo ograniczone (i nietypowe). Jest to jednak związek używany jako główny odczynnik do syntezy innych związków i otrzymywania metalicznego berylu..

Otrzymywanie

Tlenek berylu (BeO) jest najpowszechniej stosowanym w przemyśle związkiem chemicznym berylu o wysokiej czystości. Charakteryzuje się bezbarwną substancją stałą o właściwościach elektroizolacyjnych i wysokiej przewodności cieplnej.

W tym sensie proces jego syntezy (w jakości technicznej) w przemyśle pierwotnym przebiega następująco:

  1. Wodorotlenek berylu rozpuszcza się w kwasie siarkowym (H.dwapołudniowy zachód4).
  2. Po przeprowadzeniu reakcji roztwór filtruje się, aby w ten sposób usunąć nierozpuszczalne zanieczyszczenia tlenkiem lub siarczanem..
  3. Przesącz poddaje się odparowaniu w celu zatężenia produktu, który po schłodzeniu uzyskuje się kryształy siarczanu berylu BeSO4.
  4. Pocałunek4 kalcynuje w określonej temperaturze między 1100 ° C a 1400 ° C.

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

Otrzymywanie metalicznego berylu

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

Be (OH) jest przereagowanedwa z roztworem wodorofluorku amonu:

Be (OH)dwa + 2 (NH4) HFdwa → (NH4)dwaBeF4 + 2 godzdwaLUB

(NH4)dwaBeF4 podlega wzrostowi temperatury, ulegając rozkładowi termicznemu:

(NH4)dwaBeF4 → 2NH3 + 2HF + BeFdwa

Wreszcie redukcja fluorku berylu w temperaturze 1300 ° C za pomocą magnezu (Mg) daje metaliczny beryl:

BeFdwa + Mg → Be + MgFdwa

Beryl jest stosowany w stopach metali, produkcji elementów elektronicznych, produkcji ekranów i okienek radiacyjnych stosowanych w aparatach rentgenowskich..

Bibliografia

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

Jeszcze bez komentarzy