Берилій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Берилій (Be)
Атомний номер 4
Зовнішній вигляд твердий, крихкий метал світло-сірого кольору
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
9,01218 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 112 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
898,8(9,32) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [He] 2s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 90 пм
Радіус іона 35 (+2e) пм
Електровід'ємність
(за Полінгом)
1.57
Електродний потенціал
Ступені окислення 2
Термодинамічні властивості
Густина 1,848 г/см3
Питома теплоємність 1,824 Дж/(K моль)
Теплопровідність 201 Вт/(м К)
Температура плавлення 1551 K
Теплота плавлення 12,21 кДж/моль
Температура кипіння 3243 K
Теплота випаровування 309 кДж/моль
Молярний об'єм 5,0 см3/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 2,290 Å
Відношення c/a 1,567
Температура Дебая 1000,00 K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


Зміст

[ред.] Загальна характеристика

Берилій (рос. бериллий, англ. berillium; нім. Beryllium) — хімічний елемент. Символ Be, ат. н. 4, ат. маса 9,01218. Має один стабільний ізотоп Ве. Густина 1844 кг/м3, t плавлення 1284оС. Кларк 6·10-4 % за масою. Б. — типовий амфотерний елемент з високою хім. активністю; компактний Б. стійкий на повітрі завдяки утворенню плівки ВеО. При нагріванні сполучається з киснем, галогенами та ін. неметалами. Розчинний в лугах і більшості кислот. При високих температурах Б. взаємодіє з більшістю металів, утворюючи бериліди. Розплавлений Б. взаємодіє з оксидами, нітридами, сульфідами, карбідами. Леткі сполуки Б. і пил, що містить Б., токсичні. Відомо 54 берилієві мінерали, найважливіші — берил, фенакіт, бертрандит, гельвін. Загальні запаси Б. в рудах бл. 400 тис.т.

[ред.] Історія

Берилій був відкритий в 1798 році Л. Н. Вокленом у вигляді берилової землі (оксиду ВеО), коли цей французький хімік з'ясовував загальні особливості хімічного складу дорогоцінних каменів берилу і смарагду.

Металевий берилій був отриманий в 1828 році Ф. Велером в Німеччині і незалежно від нього А. Бюссі у Франції. Проте внаслідок наявності домішок його не вдавалося виплавити. Лише у 1898 році французький хімік П. Лебо, піддавши електролізу подвійний флуорид калію і берилію, отримав достатньо чисті металеві кристали берилію.

[ред.] Походження назви

Внаслідок солодкого смаку розчинних у воді сполук берилію елемент спочатку називали «гліцій» ("Глюціній")) (від грец. glykys — солодкий). Сучасна назва походить від назви дорогоцінних каменів берилів (грец. beryllos), яке у свою чергу походить до назви міста Белур (Веллуру) в Південній Індії, недалеко від Мадраса; з давніх часів в Індії були відомі родовища смарагдів. Смарагд, берил і аквамарин мають подібний хімічний склад — Be3Al2Si6O18, а колір їм додають домішки різних елементів.

[ред.] Отримання

видобування берилію з його природних мінералів (в основному берилу) включає декілька стадій, при цьому особливо важливо відокремити берилій від схожого за властивостями і супутнього берилію в мінералах алюмінію. Можна, наприклад, сплавити берил з гексафлуоросилікатом натрію Na2SiF6.

В результаті сплаву утворюються кріоліт Na3AlF6 — погано розчинна у воді сполука, а також розчинний у воді флуороберилат натрію Na2[BeF4]. Його далі вилуговують водою. Для глибшого очищення берилію від алюмінію застосовують обробку отриманого розчину карбонатом амонію (NH4) 2CO3. При цьому алюміній осідає у вигляді гідроксиду Al(OH) 3, а берилій залишається в розчині у вигляді розчинного комплексу (NH4) 2[Be(CO3) 2]. Цей комплекс потім розкладають до оксиду берилію ВеО при прожаренні.

Інший метод очищення берилію від алюмінію базується на тому, що оксиацетат берилію Be4O(CH3COO) 6, на відміну від оксиацетату алюмінію [Al3O(CH3COO]+CH3COO-, має молекулярну будову і легко переганяється при нагріванні.

Відомий також спосіб переробки берилу, в якому спочатку берил обробляють концентрірованною сірчаною кислотою при температурі 300°C, а потім спік вилуговують водою. Сульфати алюмінію і берилію при цьому переходять в розчин. Після додавання до розчину сульфату калію K2SO4 алюміній видаляють з розчину у вигляді алюмокалієвого галуну KAl(SO4) 2·12H2O. Подальше очищення берилію від алюмінію проводять так само, як і в попередньому методі.

Нарешті, відомий і такий спосіб переробки берилу. Вихідний мінерал спочатку сплавляють з поташем K2CO3. При цьому утворюються берилат K2BeO2 і алюмінат калію KAlO2.

Після вилуговування водою отриманий розчин підкислюють сірчаною кислотою. В результаті в осад випадає кремнієва кислота. З фільтрату далі вилучають алюмокалієвий галун, після чого в розчині з катіонів залишаються тільки йони Ве2+. З отриманого тим або іншим способом оксиду берилію ВеО потім отримують флуорид, з якого магнійтермічним методом відновлюють металевий берилій.

Металевий берилій можна приготувати також електролізом розплаву BeCl2 і NaCl при температурах біля 300°C. Раніше берилій отримували електролізом розплаву флуороберилату барію Ba[BeF4].

[ред.] Застосування

Входить до складу так званої берилієвої бронзи, до метеріалів ядерних реакторів. Застосовують у сплавах берилію для конструкцій надзвукових літаків, ракет, космічних апаратів тощо. В ядерній техніці Б. - джерело нейтронів.

[ред.] Біологічна роль

Дуже токсичний, канцероген.

[ред.] Література



Реторта Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.