HIDROXID DE BERILIU (FIE (OH) 2): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Hidroxidul beriliu este un compus chimic format din două molecule de hidroxid (OH) și o moleculă de beriliu (Be). Formula sa chimică este Be (OH) ₂ și se caracterizează prin a fi o specie amfoterică. În general, poate fi obținut din reacția dintre monoxidul de beriliu și apă, conform următoarei reacții chimice: BeO + H ₂ O → Be (OH) ₂

Pe de altă parte, această substanță amfoterică are o configurație moleculară liniară. Cu toate acestea, diferite structuri pot fi obținute din hidroxid de beriliu: forma alfa și beta, sub formă de mineral și în faza de vapori, în funcție de metoda folosită.

Structura chimică

Acest compus chimic poate fi găsit sub patru forme diferite:

Hidroxidul de beriliu alfa

Adăugarea oricărui reactiv de bază cum ar fi hidroxidul de sodiu (NaOH) la o soluție de sare de beriliu dă forma alfa (α) de hidroxid de beriliu. Un exemplu este prezentat mai jos:

2NaOH (diluat) + BeCl ₂ → Be (OH) ₂ ↓ + 2NaCI

2NaOH (diluat) + Beso ₄ → Be (OH) ₂ ↓ + Na ₂ SO ₄

Hidroxid de beriliu beta

Degenerarea acestui produs alfa formează o structură cristalină tetragonală meta-stabilă, care după o lungă perioadă de timp se transformă într-o structură rombică numită hidroxid de beriliu beta (β).

Această formă beta este obținută și sub formă de precipitat dintr-o soluție de beriliu de sodiu prin hidroliză în condiții apropiate de punctul de topire.

De Andif1, de la Wikimedia Commons

Hidroxid de beriliu în minerale

Deși nu este obișnuit, hidroxidul de beriliu se găsește ca un mineral cristalin cunoscut sub numele de behoită (numit după compoziția sa chimică).

Este produs în pegmatitele granitice formate prin alterarea Gadolinitei (minerale din grupul silicaților) în fumarolele vulcanice.

Acest mineral relativ nou a fost descoperit pentru prima dată în 1964, iar în prezent au fost găsite doar în pegmatite de granit situate în statele Texas și Utah, în Statele Unite.

Vapor de hidroxid de beriliu

La temperaturi peste 1200 ° C (2190 ° C), în faza de vapori există hidroxid de beriliu. Se obține din reacția dintre vaporii de apă și oxidul de beriliu (BeO).

În mod similar, vaporii rezultați au o presiune parțială de 73 Pa, măsurată la o temperatură de 1500 ° C.

Proprietăți

Hidroxid beriliul are o masă molară aproximativă sau greutate moleculară de 43.0268 g / mol și o densitate de 1,92 g / cm ³ . Punctul său de topire este la o temperatură de 1000 ° C, la care începe descompunerea.

Ca un mineral, Be (OH) ₂ (behoite) are o duritate de 4 și gamele sale de densitate între 1,91 g / cm ³ și 1,93 g / cm ³ .

Aspect

Hidroxidul de beriliu este un solid alb, care în forma alfa are un aspect gelatinos și amorf. Pe de altă parte, forma beta a acestui compus este constituită dintr-o structură cristalină bine definită, ortorombică și stabilă.

Se poate spune că morfologia mineralului Be (OH) ₂ este variată, deoarece poate fi găsită ca cristale reticulare, arboresente sau agregate sferice. În mod similar, este prezentat în culori albe, roz, albăstrui și chiar incolore și cu o strălucire vitroasă grasă.

Proprietăți termochimice

Entalpie de formare: -902,5 kJ / mol

Energie Gibbs: -815,0 kJ / mol

Entropie de formare: 45,5 J / mol

Capacitate de căldură: 62,1 J / mol

Capacitate termică specifică: 1.443 J / K

Entalpie standard de formare: -20,98 kJ / g

Solubilitate

Hidroxidul de beriliu are un caracter amfoteric, deci este capabil să doneze sau să accepte protoni și se dizolvă atât în ​​mediile acide cât și în cele de bază într-o reacție acid-bază, producând sare și apă.

În acest sens, solubilitatea Be (OH) ₂ în apă este limitată de produsul de solubilitate Kps _(H2O) , care este egal cu 6,92 × 10 ^-22 .

Riscuri de expunere

Limita de expunere legală admisibilă (PEL sau OSHA) a unei substanțe hidroxid de beriliu definită pentru o concentrație maximă cuprinsă între 0,002 mg / m ³ și 0,005 mg / m ³ este de 8 ore și pentru o concentrație de 0,0225 mg. / m ³ maxim un timp de 30 de minute.

Aceste limitări se datorează faptului că beriliu este clasificat ca cancerigen de tip A1 (cancerigen uman, bazat pe cantitatea de dovezi din studii epidemiologice).

Aplicații

Utilizarea hidroxidului de beriliu ca materie primă pentru prelucrarea unui produs este foarte limitată (și neobișnuită). Cu toate acestea, este un compus utilizat ca reactiv principal pentru sinteza altor compuși și obținerea beriliei metalice.

Obținerea

Oxidul de beriliu (BeO) este cel mai utilizat compus chimic de beriliu de înaltă puritate din industrie. Se caracterizează ca un solid incolor cu proprietăți izolatoare electrice și conductivitate termică ridicată.

În acest sens, procesul de sinteză (în calitate tehnică) în industria primară se desfășoară după cum urmează:

1. Hidroxid beriliul este dizolvat în acid sulfuric (H ₂ SO ₄ ).
2. Odată ce reacția este efectuată, soluția este filtrată, astfel încât în ​​acest fel se elimină oxidul insolubil sau impuritățile sulfatate.
3. Filtratul este supus evaporării pentru a concentra produsul, care este răcit pentru a obține cristale de sulfat de beriliu BeSO ₄ .
4. Beso ₄ se calcinează la o temperatură specifică cuprinsă între 1100 ° C și 1400 ° C

Produsul final (BeO) este utilizat pentru fabricarea de piese ceramice speciale pentru uz industrial.

Obținerea beriliei metalice

În timpul extracției și procesării mineralelor de beriliu, sunt generate impurități, cum ar fi oxidul de beriliu și hidroxidul de beriliu. Acesta din urmă este supus unei serii de transformări până la obținerea beriliei metalice.

Be (OH) ₂ reacționează cu o soluție de bifluorură de amoniu:

Be (OH) ₂ + 2 (NH ₄ ) HF ₂ → (NH ₄ ) ₂ BEF ₄ + 2 H ₂ O

(NH ₄ ) ₂ BeF ₄ este supus unei creșteri a temperaturii, suferind o descompunere termică:

(NH ₄ ) ₂ BEF ₄ → 2NH ₃ + 2HF + BEF ₂

În cele din urmă, reducerea fluorurii de beriliu la o temperatură de 1300 ° C cu magneziu (Mg) are ca rezultat beriliu metalic:

BeF ₂ + Mg → Be + MgF ₂

Beriliu este utilizat în aliaje metalice, la producerea de componente electronice, la fabricarea de ecrane și ferestre de radiații utilizate la mașinile cu raze X.

Referințe

1. Wikipedia. (Sf). Hidroxid de beriliu. Recuperat de pe en.wikipedia.org
2. Holleman, AF; Wiberg, E. și Wiberg, N. (2001). Hidroxid de beriliu. Obținut din books.google.co.ve
3. Publicare, MD (nd). Behoite. Recuperat din manualbookofmineralogy.org
4. Toate reacțiile. (sf). Hidroxid de beriliu Be (OH) ₂ . Preluat de la allreactions.com
5. Extract. (Sf). Hidroxid de beriliu. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Walsh, KA și Vidal, EE (2009). Chimie și prelucrare beriliu. Obținut din books.google.co.ve