ГІДРОКСИД БЕРИЛІЮ (БУТИ (О) 2): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2024

Гідроксиду берилію є хімічна сполука , утворений двома молекулами гідроксиду (ОН) і однієї молекули берилій (Be). Його хімічна формула - Be (OH) _2, і вона характеризується тим, що є амфотерним видом. Загалом, його можна отримати з реакції між окисом берилію та водою відповідно до такої хімічної реакції: BeO + H ₂ O → Be (OH) ₂

З іншого боку, ця амфотерна речовина має лінійну молекулярну конфігурацію. Однак з гідроксиду берилію можна отримати різні структури: альфа- та бета-форми, як мінерал, так і у паровій фазі, залежно від використовуваного методу.

Хімічна структура

Цю хімічну сполуку можна знайти в чотирьох різних формах:

Альфа-берилій гідроксид

Додавання будь-якого основного реагенту, такого як гідроксид натрію (NaOH) до розчину солі берилію, дає альфа (α) форму гідроксиду берилію. Приклад наведено нижче:

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

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

Бета-берилій гідроксид

Виродження цього альфа-продукту утворює метастабільну тетрагональну кристалічну структуру, яка через тривалий період часу перетворюється на ромбічну структуру, яку називають бета (β) гідроксидом берилію.

Ця бета-форма також отримується у вигляді осаду з розчину берилію натрію шляхом гідролізу в умовах, близьких до температури плавлення.

Автор Andif1, із Вікісховища

Берилій гідроксид в мінералах

Хоча це не звичайно, гідроксид берилію зустрічається як кристалічний мінерал, відомий як бехоїт (названий його хімічним складом).

Він виробляється в гранітних пегматитах, утворених зміною гадолініту (мінералів з групи силікатів) у вулканічні фумароли.

Цей відносно новий мінерал був відкритий вперше в 1964 році, і в даний час вони були знайдені лише у гранітних пегматитах, розташованих у Техасі та штаті Юта.

Пари гідроксиду берилію

При температурі вище 1200 ° C (2190 ° C) гідроксид берилію існує у паровій фазі. Він отримується в результаті реакції між водяною парою та оксидом берилію (BeO).

Аналогічно, що утворюється пара має парціальний тиск 73 Па, вимірюваний при температурі 1500 ° С.

Властивості

Гідроксид берилію має приблизну молярну масу або молекулярну масу 43,0268 г / моль і щільність 1,92 г / см ³ . Температура його плавлення знаходиться при температурі 1000 ° C, при якій починається його розпад.

Як мінерал Be (OH) ₂ (бехоїт) має твердість 4, а його щільність становить від 1,91 г / см ³ та 1,93 г / см ³ .

Зовнішній вигляд

Гідроксид берилію - це біле тверде речовина, яке в своїй альфа-формі має желеподібний та аморфний вигляд. З іншого боку, бета-форма цієї сполуки складається з чітко визначеної, орторомбічної та стійкої кристалічної структури.

Можна сказати, що морфологія мінералу Be (OH) ₂ різноманітна, оскільки його можна зустріти у вигляді ретикулярних, дендробіокристалів або сферичних агрегатів. Так само він випускається в білих, рожевих, синюватих і навіть безбарвних кольорах і з жирним склоподібним блиском.

Термохімічні властивості

Ентальпія утворення: -902,5 кДж / моль

Енергія Гіббса: -815,0 кДж / моль

Ентропія утворення: 45,5 Дж / моль

Теплоємність: 62,1 Дж / моль

Питома теплоємність: 1443 Дж / К

Стандартна ентальпія пласта: -20,98 кДж / г

Розчинність

Гідроксид берилію має амфотерний характер, тому він здатний дарувати або приймати протони і розчиняється як в кислому, так і в основному середовищі в кислотно-лужній реакції, утворюючи сіль і воду.

У цьому сенсі розчинність Be (OH) ₂ у воді обмежена продуктом розчинності Kps _(H2O) , що дорівнює 6,92 × 10 ^-22 .

Ризики впливу

Дозволений ліміт впливу для людини (PEL або OSHA) речовини гідроксиду берилію, визначений для максимальної концентрації між 0,002 мг / м ³ та 0,005 мг / м ³ становить 8 годин, а для концентрації 0,0225 мг / м ³ максимум час 30 хвилин.

Ці обмеження пов'язані з тим, що берилій класифікується як канцероген типу А1 (канцероген людини, виходячи з кількості даних про епідеміологічні дослідження).

Програми

Використання гідроксиду берилію як сировини для переробки якогось продукту є дуже обмеженим (і незвичним). Однак це сполука, яка використовується в якості основного реагенту для синтезу інших сполук і отримання металевого берилію.

Отримання

Оксид берилію (BeO) - це найбільш широко застосовувана хімічна сполука берилію високої чистоти в промисловості. Він характеризується як безбарвне тверде тіло з електроізоляційними властивостями та високою теплопровідністю.

У цьому сенсі процес його синтезу (у технічній якості) у первинній промисловості здійснюється наступним чином:

1. Гідроксид берилію розчиняють у сірчаній кислоті (H ₂ SO ₄ ).
2. Після проведення реакції розчин фільтрують, таким чином, видаляючи нерозчинні оксидні або сульфатні домішки.
3. Фільтрат піддають випарюванню для концентрування продукту, який охолоджують до отримання кристалів сульфату берилію BeSO ₄ .
4. BeSO ₄ прожарюють при певній температурі між 1100 ° C і 1400 ° C.

Кінцевий продукт (BeO) використовується для виготовлення спеціальних керамічних деталей для промислового використання.

Отримання металевого берилію

Під час видобутку та переробки мінералів берилію утворюються домішки, такі як оксид берилію та гідроксид берилію. Останній піддається ряду перетворень до отримання металевого берилію.

Be (OH) ₂ вступає в реакцію з розчином біфториду амонію:

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

(NH ₄ ) ₂ BeF ₄ піддають підвищенню температури, зазнаючи термічного розкладання:

(NH ₄ ) ₂ BeF ₄ → 2NH ₃ + 2HF + BeF ₂

Нарешті, відновлення фториду берилію при температурі 1300 ° C з магнієм (Mg) призводить до отримання металевого берилію:

BeF ₂ + Mg → Be + MgF ₂

Берилій використовується в металевих сплавах, виробництві електронних компонентів, виробництві екранів і радіаційних вікон, що застосовуються в рентгенівських апаратах.

Список літератури

1. Вікіпедія. (sf). Берилій гідроксид. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
2. Холман, А.Ф .; Wiberg, E. and Wiberg, N. (2001). Берилій гідроксид. Отримано з books.google.co.ve
3. Видавництво, доктор медицини (другий). Бехойт. Відновлено з handbookofmineralogy.org
4. Усі реакції. (sf). Гідроксид берилію Be (OH) ₂ . Отримано з allreactions.com
5. PubChem. (sf). Берилій гідроксид. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Уолш, К.А. та Відаль, Е.Е. (2009). Хімія та переробка берилію. Отримано з books.google.co.ve