Берилій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Берилій (Be)
Атомний номер 4
Зовнішній вигляд
простої речовини
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
Електронегативність
(за Полінгом)
1,57
Електродний потенціал −1,69 в
Ступені окиснення 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 Cn Uut Fl Uup Lv 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
Берилій

Бери́лій (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 1284 °C. Кларк 6·10-4 % за масою. Б. — типовий амфотерний елемент з високою хім. активністю; компактний Б. стійкий на повітрі завдяки утворенню плівки ВеО (пасивація). 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, крім того, берилій містять мінерали: бабефіт. Загальні запаси Б. в рудах бл. 400 тис.т.

Історія[ред.ред. код]

Берилій був відкритий в 1798 році Л. 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.

Походження назви[ред.ред. код]

Внаслідок солодкого смаку розчинних у воді сполук берилію елемент спочатку називали «гліцин», «гліциній» від грец. glykys — солодкий). Сучасна назва походить від назви дорогоцінних каменів берилів (грец. beryllos), яке у свою чергу походить від назви міста Белур (Веллуру) в Південній Індії, неподалік Мадраса; з давніх часів в Індії були відомі родовища смарагдів. Смарагд, берил і аквамарин мають подібний хімічний склад — Be3Al2(SiO3)6, а колір їм надають домішки різних елементів.

Отримання[ред.ред. код]

Добування 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 концентрованою сірчаною кислотою при температурі 300 °C, а потім сплав 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].

Застосування[ред.ред. код]

В ядерній техніці берилій — джерело нейтронів. При дії альфа-частинок на берилій виділяються нейтрони:
\mathrm{{}^{9}_4 Be  +  {}^{4}_2 \alpha \to {}^{1}{}^{2}_6 C + {}^{1}_0 n }
Застосовують у сплавах для конструкцій надзвукових літаків, ракет, космічних апаратів тощо. Входить до складу так званої берилієвої бронзи (сплав міді з 0,2-4 ат.% берилію), до матеріалів ядерних реакторів.

Плоскогубці з берилієвюї бронзи (не створюють іскр)

Біологічна роль[ред.ред. код]

Дуже токсичний, канцероген.

Виробництво[ред.ред. код]

Brush Wellman Inc. — компанія у США, основний виробник берилію у світі.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]


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