Struttura chimica, proprietà e usi del berillio idrossido (Be (OH) 2)



il idrossido di berillio è un composto chimico composto da due molecole di idrossido (OH) e una molecola di berillio (Be). La sua formula chimica è Be (OH)2 ed è caratterizzato per essere una specie anfoterica. In generale, può essere ottenuto dalla reazione tra il monossido di berillio e l'acqua, in base alla seguente reazione chimica: BeO + H2O → Be (OH)2

D'altra parte, questa sostanza anfotera ha una configurazione molecolare di tipo lineare. Tuttavia, si possono ottenere varie strutture di idrossido di berillio: forma alfa e beta, come minerale e in fase vapore, a seconda del metodo utilizzato.

indice

  • 1 struttura chimica
    • 1.1 Alfa al berillio
    • 1.2 Idrossido di berillio beta
    • 1.3 Idrossido di berillio in minerali
    • 1.4 Vapore di idrossido di berillio
  • 2 proprietà
    • 2.1 Aspetto
    • 2.2 Proprietà termochimiche
    • 2.3 Solubilità
    • 2.4 Rischi per esposizione
  • 3 usi
  • 4 Ottenimento
    • 4.1 Ottenere il berillio metallico
  • 5 riferimenti

Struttura chimica

Questo composto chimico può essere trovato in quattro modi diversi:

Idrossido di berillio alfa

Aggiungendo qualsiasi reagente di base come l'idrossido di sodio (NaOH) a una soluzione di sale di berillio, si ottiene la forma alfa (α) di idrossido di berillio. Un esempio è mostrato di seguito:

2NaOH (diluito) + BeCl2 → Sii (OH)2↓ + 2NaCl

2NaOH (diluito) + BeSO4 → Sii (OH)2↓ + Na2SW4

Idrossido di berillio beta

La degenerazione di questo prodotto alfa forma una struttura cristallina tetragonale meta-stabile, che dopo un prolungato periodo di tempo è stata trasformata in una struttura rombica chiamata idrossido di beta-berillio (β).

Questa forma beta è anche ottenuta come precipitato da una soluzione di berillio di sodio mediante idrolisi in condizioni prossime al punto di fusione.

Di Andif1 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], da Wikimedia Commons

Idrossido di berillio in minerali

Sebbene non sia usuale, l'idrossido di berillio si trova come un minerale cristallino noto come behoite (chiamato in questo modo con riferimento alla sua composizione chimica).

Si verifica in pegmatiti granitici formati dall'alterazione della gadolinite (minerali del gruppo di silicati) in fumarole vulcaniche.

Questo minerale - relativamente nuovo - fu scoperto per la prima volta nel 1964 e attualmente è stato trovato solo in pegmatiti di granito situati negli Stati del Texas e nello Utah negli Stati Uniti.

Vapore di idrossido di berillio

A temperature superiori a 1200 ° C (2190 ° C), l'idrossido di berillio esiste nella fase vapore. È ottenuto dalla reazione tra vapore acqueo e ossido di berillio (BeO).

Allo stesso modo, il vapore risultante ha una pressione parziale di 73 Pa, misurata ad una temperatura di 1500 ° C.

proprietà

L'idrossido di berillio ha una massa molare o un peso molecolare approssimativo di 43,0268 g / mol e una densità di 1,92 g / cm3. Il suo punto di fusione è alla temperatura di 1000 ° C, a cui inizia la sua decomposizione.

Come minerale, il Be (OH)2 (behoita) ha una durezza di 4 e la sua densità varia tra 1,91 g / cm3 e 1,93 g / cm3.

aspetto

L'idrossido di berillio è un solido bianco, che nella sua forma alfa ha un aspetto gelatinoso e amorfo. D'altra parte, la forma beta di questo composto è costituita da una struttura cristallina ben definita, ortorombica e stabile.

Si può dire che la morfologia del minerale di Be (OH)2 È vario, perché può essere trovato come cristalli reticolari, aggregati arborescenti o sferici. Allo stesso modo, appare nei colori bianco, rosa, bluastro e anche incolore e con una lucentezza vitrea untuosa.

Proprietà termochimiche

Entalpia di formazione: -902,5 kJ / mol

Energia di Gibbs: -815,0 kJ / mol

Entropia di formazione: 45,5 J / mol

Capacità termica: 62,1 J / mol

Capacità termica specifica: 1.443 J / K

Entalpia standard di formazione: -20,98 kJ / g

solubilità

L'idrossido di berillio è di natura anfotera, quindi è in grado di donare o accettare i protoni e scioglie sia il mezzo acido che quello basico in una reazione acido-base, producendo sale e acqua.

In questo senso, la solubilità di Be (OH)2 in acqua è limitato dal prodotto di solubilità Kps(H2O), che è uguale a 6,92 × 10-22.

Rischi di esposizione

Il limite di esposizione umana legalmente consentito (PEL o OSHA) di una sostanza di idrossido di berillio definita per una concentrazione massima compresa tra 0,002 mg / m3 e 0,005 mg / m3 è di 8 ore e per una concentrazione di 0,0225 mg / m3 al massimo un tempo di 30 minuti.

Queste limitazioni sono dovute al fatto che il berillio è classificato come agente cancerogeno di tipo A1 (agente cancerogeno nell'uomo, in base alla quantità di prove fornite da studi epidemiologici).

applicazioni

È molto limitato (e insolito) l'uso di idrossido di berillio come materia prima per la lavorazione di alcuni prodotti.Tuttavia, è un composto utilizzato come principale reagente per la sintesi di altri composti e per la produzione di metallo al berillio.

ottenendo

L'ossido di berillio (BeO) è il composto chimico di elevata purezza del berillio più utilizzato nell'industria. È caratterizzato come un solido incolore con proprietà di isolamento elettrico e alta conduttività termica.

In questo senso, il processo per la sua sintesi (nella qualità tecnica) nell'industria primaria si svolge nel modo seguente:

  1. L'idrossido di berillio è sciolto in acido solforico (H2SW4).
  2. Quando viene effettuata la reazione, la soluzione viene filtrata, in modo tale da eliminare le impurezze insolubili di ossido o solfato.
  3. Il filtrato viene sottoposto ad una evaporazione per concentrare il prodotto, che viene raffreddato per ottenere cristalli di solfato di berillio BeSO4.
  4. Il BeSO4 è calcinato ad una temperatura specifica tra 1100 ° C e 1400 ° C.

Il prodotto finale (BeO) viene utilizzato per la produzione di pezzi speciali in ceramica per uso industriale.

Ottenere metallo in berillio

Durante l'estrazione e la lavorazione dei minerali di berillio vengono generate impurità come l'ossido di berillio e l'idrossido di berillio. Quest'ultimo è sottoposto a una serie di trasformazioni fino ad ottenere il metallo al berillio.

Il Be (OH) viene fatto reagire2 con una soluzione di bifluoruro di ammonio:

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

The (NH4)2BeF4 è sottoposto ad un aumento della temperatura, soffrendo una decomposizione termica:

(NH4)2BeF4 → 2NH3 + 2HF + BeF2

Infine, la riduzione del fluoruro di berillio a una temperatura di 1300 ° C con magnesio (Mg) si traduce in metallo al berillio:

BeF2 + Mg → Be + MgF2

Il berillio è utilizzato nelle leghe metalliche, nella produzione di componenti elettronici, nella fabbricazione di schermi e finestre di radiazione utilizzate negli apparecchi a raggi X.

riferimenti

  1. Wikipedia. (N.d.). Idrossido di berillio Estratto da en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F .; Wiberg, E. e Wiberg, N. (2001). Idrossido di berillio Estratto da books.google.co.ve
  3. Publishing, M. D. (s.f.). Behoite. Estratto da handbookofmineralogy.org
  4. Tutte le reazioni. (N.d.). Beryllium Hydroxide Be (OH)2. Estratto da allreactions.com
  5. PubChem. (N.d.). Idrossido di berillio Estratto da pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. e Vidal, E. E. (2009). Chimica ed elaborazione di berillio. Estratto da books.google.co.ve