Берилій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Берилій (Be)
Атомний номер 4
Зовнішній вигляд твердий, крихкий метал 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
(по Полінгу)
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 решітка
Структура решітки гексагональна
Період решітки 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.] 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 коштовних каменів берила і смарагда.

Металевий берилій був отриманий в 1828 році Ф. Велером в Германії і незалежно від нього А. Бюсси у Франції. Проте із-за домішок його не вдавалося сплавити. Лише у 1898 році французький хімік П. Лебо, піддавши електролізу подвійний фторид калія і берилія, отримав достатньо чисті металеві кристали берилія.

[ред.] Походження назви

Із-за солодкого смаку розчинних у воді з'єднань берилія елемент спочатку називали «гліцій» ("Глюціній")) (від грец. glykys — солодкий). Сучасна назва походить від назви коштовних каменів берилів (грец. beryllos), яке 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 однаковий хімічний склад — Be3Al2Si6O18, а колір їм додають домішки різних елементів.

[ред.] Отримання

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

В результаті сплаву утворюються кріоліт Na3AlF6 — погано розчинне у воді з'єднання, а також розчинний у воді фтороберіллат натрію Na2[BeF4]. Його далі вилуговують водою. Для глибшого очищення берилія від алюмінію застосовують обробку отриманого розчину карбонатом амонія (NH4) 2CO3. При цьому алюміній осідає у вигляді гидроксида Al(OH) 3, а берилій залишається в розчині у вигляді розчинного комплексу (NH4) 2[Be(CO3) 2]. Цей комплекс потім розкладають до оксиду берилія ВЕО при прожаренні.

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

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

Нарешті, відомий і такий спосіб переробки берилу. Початковий мінерал спочатку сплавляють з поташем K2CO3. При цьому утворюються беріллат K2BeO2 і алюмінат калія KAlO2.

Після вилуговування водою отриманий розчин підкисляють сірчаною кислотою. В результаті в осад випадає кремнієва кислота. З фільтрату далі облягають алюмокалієвиє галун, після чого в розчині з катіонів залишаються тільки іони Ве2+. З отриманого тим або іншим способом оксиду берилія ВЕО потім отримують фторид, з якого магнійтермічеськім методом відновлюють металевий берилій.

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

[ред.] Застосування

Входить до складу так званої берилієвої бронзи, до метеріалів ядерних реакторів.

[ред.] Біологічна роль

Дуже токсичен, канцероген.

[ред.] Дивись також


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