Berylliumhydroxide (Be (OH) 2) structuur, eigenschappen en toepassingen

2959
Egbert Haynes
Berylliumhydroxide (Be (OH) 2) structuur, eigenschappen en toepassingen

De berylliumhydroxide Het is een chemische verbinding die bestaat uit twee moleculen hydroxide (OH) en één molecuul beryllium (Be). De chemische formule is Be (OH)twee en het wordt gekenmerkt doordat het een amfotere soort is. Over het algemeen kan het worden verkregen uit de reactie tussen berylliummonoxide en water, volgens de volgende chemische reactie: BeO + HtweeO → Wees (OH)twee

Aan de andere kant heeft deze amfotere stof een lineaire moleculaire configuratie. Er kunnen echter verschillende structuren worden verkregen uit berylliumhydroxide: alfa- en bètavorm, als mineraal en in de dampfase, afhankelijk van de gebruikte methode..

Artikel index

  • 1 Chemische structuur
    • 1.1 Alfa-berylliumhydroxide
    • 1.2 Beta-berylliumhydroxide
    • 1.3 Berylliumhydroxide in mineralen
    • 1.4 Berylliumhydroxidedamp
  • 2 Eigenschappen
    • 2.1 Uiterlijk
    • 2.2 Thermochemische eigenschappen
    • 2.3 Oplosbaarheid
    • 2.4 Blootstellingsrisico's
  • 3 toepassingen
  • 4 Verkrijgen
    • 4.1 Verkrijgen van metallisch beryllium
  • 5 referenties

Chemische structuur

Deze chemische verbinding is te vinden in vier verschillende vormen:

Alfa-berylliumhydroxide

Het toevoegen van een basisch reagens zoals natriumhydroxide (NaOH) aan een berylliumzoutoplossing geeft de alfa (α) vorm van berylliumhydroxide. Hieronder ziet u een voorbeeld:

2NaOH (verdund) + BeCltwee → Wees (OH)twee↓ + 2NaCl

2NaOH (verdund) + BeSO4 → Wees (OH)twee↓ + NatweeSW4

Beta-berylliumhydroxide

De degeneratie van dit alfaproduct vormt een meta-stabiele tetragonale kristalstructuur, die na een langere tijd verandert in een ruitvormige structuur die bèta (β) berylliumhydroxide wordt genoemd..

Deze bètavorm wordt ook verkregen als een neerslag uit een natriumberylliumoplossing door hydrolyse onder omstandigheden die dicht bij het smeltpunt liggen..

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

Berylliumhydroxide in mineralen

Hoewel het niet gebruikelijk is, wordt berylliumhydroxide gevonden als een kristallijn mineraal dat bekend staat als betaamt (op deze manier genoemd verwijzend naar de chemische samenstelling).

Het komt voor in granietachtige pegmatieten gevormd door de verandering van gadoliniet (mineralen van de groep van silicaten) in vulkanische fumarolen.

Dit relatief nieuwe mineraal werd voor het eerst ontdekt in 1964 en is momenteel alleen gevonden in granietpegmatieten in de staten Texas en Utah in de Verenigde Staten..

Berylliumhydroxide-damp

Bij temperaturen boven 1200 ° C (2190 ° C) bestaat berylliumhydroxide in de dampfase. Het wordt verkregen uit de reactie tussen waterdamp en berylliumoxide (BeO).

Evenzo heeft de resulterende damp een partiële druk van 73 Pa, gemeten bij een temperatuur van 1500 ° C..

Eigendommen

Berylliumhydroxide heeft een geschatte molaire massa of molecuulgewicht van 43,0268 g / mol en een dichtheid van 1,92 g / cm3. Het smeltpunt is bij een temperatuur van 1000 ° C, waarop het begint te ontbinden.

Als mineraal, Be (OH)twee (betaam) heeft een hardheid van 4 en de dichtheid varieert tussen 1,91 g / cm3 en 1,93 g / cm3.

Uiterlijk

Berylliumhydroxide is een witte vaste stof, die in zijn alfavorm een ​​gelatineus en amorf uiterlijk heeft. Aan de andere kant wordt de bètavorm van deze verbinding gevormd door een goed gedefinieerde, orthorhombische en stabiele kristallijne structuur..

Men kan zeggen dat de morfologie van het mineraal Be (OH)twee het is gevarieerd, omdat het kan worden gevonden als reticulaire, boomvormige kristallen of bolvormige aggregaten. Op dezelfde manier is het verkrijgbaar in witte, roze, blauwachtige en zelfs kleurloze kleuren en met een vette glasachtige glans..

Thermochemische eigenschappen

Enthalpie van vorming: -902,5 kJ / mol

Gibbs-energie: -815,0 kJ / mol

Vormingsentropie: 45,5 J / mol

Warmtecapaciteit: 62,1 J / mol

Specifieke warmtecapaciteit: 1.443 J / K

Standaardvormingsenthalpie: -20,98 kJ / g

Oplosbaarheid

Berylliumhydroxide is amfoteer van aard, dus het is in staat protonen te doneren of te accepteren en lost op in zowel zure als basische media in een zuur-base-reactie, waarbij het zout en water produceert..

In die zin is de oplosbaarheid van Be (OH)twee in water wordt beperkt door het oplosbaarheidsproduct Kps(H2O), wat gelijk is aan 6,92 × 10-22.

Blootstellingsrisico's

De wettelijk toegestane menselijke blootstellingslimiet (PEL of OSHA) van een berylliumhydroxidestof gedefinieerd voor een maximale concentratie tussen 0,002 mg / m3 en 0,005 mg / m3 is 8 uur, en voor een concentratie van 0,0225 mg / m3 een maximale tijd van 30 minuten.

Deze beperkingen zijn te wijten aan het feit dat beryllium is geclassificeerd als een kankerverwekkende stof van het type A1 (kankerverwekkend voor de mens, op basis van de hoeveelheid bewijs uit epidemiologische studies).

Toepassingen

Het gebruik van berylliumhydroxide als grondstof voor de verwerking van een product is zeer beperkt (en ongebruikelijk). Het is echter een verbinding die wordt gebruikt als het belangrijkste reagens voor de synthese van andere verbindingen en het verkrijgen van metallisch beryllium..

Het verkrijgen van

Berylliumoxide (BeO) is de meest gebruikte chemische verbinding van hoogzuiver beryllium in de industrie. Het wordt gekenmerkt als een kleurloze vaste stof met elektrisch isolerende eigenschappen en een hoge thermische geleidbaarheid.

In die zin wordt het proces voor de synthese ervan (in technische kwaliteit) in de primaire industrie als volgt uitgevoerd:

  1. Berylliumhydroxide lost op in zwavelzuur (H.tweeSW4​.
  2. Nadat de reactie is uitgevoerd, wordt de oplossing gefiltreerd, zodat op deze manier onoplosbare onzuiverheden van oxide of sulfaat worden verwijderd..
  3. Het filtraat wordt verdampt om het product te concentreren, dat wordt afgekoeld om kristallen van berylliumsulfaat BeSO te verkrijgen4.
  4. De kus4 calcineert bij een specifieke temperatuur tussen 1100 ° C en 1400 ° C.

Het eindproduct (BeO) wordt gebruikt om speciale keramische stukken voor industrieel gebruik te vervaardigen..

Metaalachtig beryllium verkrijgen

Tijdens de extractie en verwerking van berylliummineralen worden onzuiverheden gegenereerd, zoals berylliumoxide en berylliumhydroxide. De laatste wordt onderworpen aan een reeks transformaties totdat het metallische beryllium wordt verkregen.

Be (OH) wordt gereageerdtwee met een ammoniumbifluoride-oplossing:

Wees (OH)twee + 2 (NH4) HFtwee → (NH4tweeBeF4 + 2 uurtweeOF

De (NH4tweeBeF4 ondergaat een temperatuurstijging en ondergaat thermische ontleding:

(NH4tweeBeF4 → 2NH3 + 2HF + BeFtwee

Ten slotte resulteert reductie van berylliumfluoride bij een temperatuur van 1300 ° C met magnesium (Mg) in metallisch beryllium:

BeFtwee + Mg → Be + MgFtwee

Beryllium wordt gebruikt in metaallegeringen, productie van elektronische componenten, fabricage van schermen en stralingsvensters die worden gebruikt in röntgenapparatuur..

Referenties

  1. Wikipedia. (s.f.). Berylliumhydroxide. Opgehaald van en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. en Wiberg, N. (2001). Berylliumhydroxide. Opgehaald van books.google.co.ve
  3. Publishing, M. D. (s.f.). Behoite. Opgehaald van handbookofmineralogy.org
  4. Alle reacties. (s.f.). Berylliumhydroxide Be (OH)twee. Opgehaald van allreactions.com
  5. PubChem. (s.f.). Berylliumhydroxide. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. en Vidal, E. E. (2009). Berylliumchemie en -verwerking. Opgehaald van books.google.co.ve

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.