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

de berylliumhydroxide is een chemische verbinding bestaande uit twee moleculen hydroxide (OH) en een molecuul beryllium (Be). De chemische formule is Be (OH)₂ en het wordt gekenmerkt omdat het een amfotere soort is. In het algemeen kan het worden verkregen uit de reactie tussen berylliummonoxide en water, volgens de volgende chemische reactie: BeO + H₂O → Wees (OH)₂

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

index

• 1 Chemische structuur
  • 1.1 Berylliumhydroxide alfa
  • 1.2 Beta Berylliumhydroxide
  • 1.3 Berylliumhydroxide in mineralen
  • 1.4 Stoom van berylliumhydroxide
• 2 Eigenschappen
  • 2.1 Uiterlijk
  • 2.2 Thermochemische eigenschappen
  • 2.3 Oplosbaarheid
  • 2.4 Risico's als gevolg van blootstelling
• 3 Gebruik
• 4 Verkrijgen
  • 4.1 Verkrijgen van metallic beryllium
• 5 Referenties

Chemische structuur

Deze chemische verbinding kan op vier verschillende manieren worden gevonden:

Berylliumhydroxide alfa

Door toevoeging van een basisch reagens zoals natriumhydroxide (NaOH) aan een berylliumzoutoplossing, wordt de alfa (α) vorm van berylliumhydroxide verkregen. Een voorbeeld wordt hieronder getoond:

2NaOH (verdund) + BeCl₂ → Wees (OH)₂↓ + 2NaCl

2NaOH (verdund) + BeSO₄ → Wees (OH)₂↓ + Na₂SW₄

Beryllium bèta-hydroxide

De degeneratie van dit alfaproduct vormt een metastabiele tetragonale kristalstructuur, die na een lange periode is omgezet in een rhombische structuur genaamd berylliumhydroxide beta (β).

Deze betavorm wordt ook verkregen als een precipitaat uit een oplossing van natriumberyllium door hydrolyse in omstandigheden dicht bij het smeltpunt.

Berylliumhydroxide in mineralen

Hoewel het niet gebruikelijk is, wordt berylliumhydroxide gevonden als een kristallijn mineraal dat bekendstaat als paetiet (op deze manier genoemd met verwijzing naar de chemische samenstelling ervan).

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

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

Stoom van berylliumhydroxide

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.

eigenschappen

Het berylliumhydroxide heeft een molmassa of een benaderd molecuulgewicht van 43,0268 g / mol en een dichtheid van 1,92 g / cm³. Het smeltpunt ligt bij een temperatuur van 1000 ° C, waarin het begint met de ontbinding.

Als een mineraal, de Be (OH)₂ (behoita) heeft een hardheid van 4 en de dichtheid varieert tussen 1,91 g / cm³ en 1,93 g / cm³.

verschijning

Berylliumhydroxide is een witte vaste stof, die in zijn alfavorm een ​​gelatineachtig en amorf uiterlijk heeft. Aan de andere kant bestaat de bèta-vorm van deze verbinding uit een goed gedefinieerde, orthorhombische en stabiele kristallijne structuur.

Men kan zeggen dat de morfologie van het mineraal van Be (OH)₂ het is gevarieerd, omdat het kan worden gevonden als reticulaire kristallen, arborescent of bolvormige aggregaten. Evenzo is het verkrijgbaar in wit, roze, blauwachtig en zelfs kleurloos en met een vettige glasachtige glans.

Thermochemische eigenschappen

Enthalpie van vorming: -902,5 kJ / mol

Gibbs-energie: -815,0 kJ / mol

Entropie van de formatie: 45,5 J / mol

Verwarmingscapaciteit: 62,1 J / mol

Specifieke warmtecapaciteit: 1443 J / K

Standaardenthalpie van vorming: -20,98 kJ / g

oplosbaarheid

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

In deze zin is de oplosbaarheid van Be (OH)₂ in water wordt beperkt door het oplosbaarheidsproduct Kps_(H2O), wat gelijk is aan 6.92 × 10^-22.

Blootstellingsrisico's

De wettelijk toelaatbare grens voor humane blootstelling (PEL of OSHA) van een berylliumhydroxidesubstantie 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 maximaal 30 minuten.

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

toepassingen

Het gebruik van berylliumhydroxide als grondstof voor de verwerking van sommige producten is zeer beperkt (en ongebruikelijk). Het is echter een verbinding die wordt gebruikt als een hoofdreagens voor de synthese van andere verbindingen en het verkrijgen van berylliummetaal.

verkrijgen

Berylliumoxide (BeO) is de chemische verbinding van zeer zuiver beryllium dat het meest wordt gebruikt in de industrie. Het wordt gekenmerkt als een kleurloze vaste stof met eigenschappen van elektrische isolatie en hoge thermische geleidbaarheid.

In deze zin wordt het proces voor de synthese (in technische kwaliteit) in de primaire industrie op de volgende manier uitgevoerd:

1. Het berylliumhydroxide wordt opgelost in zwavelzuur (H.₂SW₄).
2. Wanneer de reactie wordt uitgevoerd, wordt de oplossing gefilterd, zodat onoplosbare verontreinigingen van oxide of sulfaat op deze manier worden geëlimineerd..
3. Het filtraat wordt onderworpen aan een verdamping om het product te concentreren, dat wordt afgekoeld om kristallen van berylliumsulfaat BeSO te verkrijgen.₄.
4. De BeSO₄ wordt gecalcineerd bij een specifieke temperatuur tussen 1100 ° C en 1400 ° C.

Het eindproduct (BeO) wordt gebruikt voor de vervaardiging van speciale keramische stukken voor industrieel gebruik.

Verkrijgen van metallic beryllium

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

De Be (OH) wordt gereageerd₂ met een oplossing van ammoniumbifluoride:

Be (OH)₂ + 2 (NH₄) HF₂ → (NH₄)₂BeF₄ + 2 H₂O

De (NH₄)₂BeF₄ het wordt onderworpen aan een temperatuurstijging, die aan een thermische ontbinding lijdt:

(NH₄)₂BeF₄ → 2NH₃ + 2HF + BeF₂

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

BeF₂ + Mg → Be + MgF₂

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

referenties

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