Способы получения гидроксида бериллия

Бериллий: способы получения и химические свойства

Бериллий Be — это cветло-серый, легкий, хрупкий металл. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Восстановитель.

Относительная молекулярная масса M_r = 9,012; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,85; t_пл = 1287º C; t_кип = 2507º C.

Способ получения

1. В результате электролиза расплава хлорида бериллия образуются бериллий и хлор :

2. Расплав фторида бериллия подвергают электролизу , в результате чего на выходе образуется бериллий и фтор:

3. Оксид бериллия легко восстанавливается магнием при 700 — 800º С, образуя бериллий и оксид магния:

BeO + Mg = MgO + Be

4. Фторид бериллия также легко восстанавливается магнием при 700 — 750º С с образованием бериллия и фторида магния:

BeF₂ + Mg = Be + MgF₂

Качественная реакция

Качественная реакция на бериллий — окрашивание пламени горелки в коричнево — красный цвет.

Химические свойства

1. Бериллий — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Бериллий взаимодействует с азотом при 700 — 900º С образуя нитрид бериллия:

1.2. Бериллий сгорает в кислороде (воздухе) при 900º С с образованием оксида бериллия:

2Be + O₂ = 2BeO

1.3. Бериллий активно реагирует при комнатной температуре с фтором (комнатная температура) , хлором (250º С), бромом (480º С) и йодом (480º С) . При этом образуются фторид бериллия, хлорид бериллия, бромид бериллия, йодид бериллия :

Be + Br₂ = BeBr₂

1.4. С серой бериллий реагирует при температуре 1150º C с образованием сульфида бериллия:

Be + S = BeS

1.5. С углеродом бериллий реагирует при 1700 — 1900º С и вакууме, образуя карбид бериллия:

2Be + C = Be₂C

2. Бериллий активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Бериллий при кипении реагирует с водой . Взаимодействие бериллия с водой приводит к образованию гидроксида бериллия и газа водорода:

2.2. Бериллий взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Бериллий реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид бериллия и водород :

Be + 2HCl = BeCl₂ + H₂ ↑

2.2.2. Реагируя с разбавленной и горячей азотной кислотой бериллий образует нитрат бериллия, газ оксид азота (II) и воду:

2.2.3. В результате реакции концентрированной фтороводородной кислоты и бериллия образуется осадок тетрафторобериллат водорода и газ водород:

2.3. Бериллий может взаимодействовать с основаниями:

2.3.1. Бериллий взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве при температуре 400 — 500º С, при этом образуется бериллат натрия и водород:

Бериллий взаимодействует с гидроксидом натрия в растворе , при этом образуется тетрагидроксобериллат натрия и водород:

2.4. Бериллий вступает в реакцию с газом аммиаком при 500 — 700º С. В результате данной реакции образуется нитрид бериллия и водород:

2.5. Бериллий может вступать в реакцию с оксидами :

В результате взаимодействия бериллия и оксида магния при температуре 1075º С образуется оксид бериллия и магний:

Be + MgO = BeO + Mg

3. Бериллий взаимодействует с органическими веществами :

Бериллий может вступать в реакцию с ацетиленом при 400 — 450º С, образуя карбид бериллия и водород:

Источник

Гидроксид бериллия: способы получения и химические свойства

Гидроксид бериллия Be(OH)₂ — неорганическое соединение. Белый, при нагревании разлагается. Не растворяется в воде. Проявляет амфотерные свойства.

Относительная молекулярная масса M_r = 43,03; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 1,92.

Способы получения

1. Гидроксид бериллия получают в результате взаимодействия хлорида бериллия и разбавленного раствора гидроксида натрия , на выходе образуется хлорид натрия и гидроксид бериллия :

BeCl₂ + 2NaOH = Be(OH)₂↓ + 2NaCl

При избытке раствора щелочи образуется комплексная соль:

2 . При взаимодействии бериллия с водой в состоянии кипения образуется гидроксид бериллия или оксид бериллия и водород:

3. Хлорид бериллия при взаимодействии с концентрированным гидратом аммиака образует хлорид аммония и гидроксид бериллия:

4. Сульфат бериллия взаимодействует с разбавленным раствором гидроксида натрия, образуя гидроксид бериллия и сульфат натрия:

5. В результате реакции между сульфатом бериллия и концентрированным гидратом аммиака образуется гидроксид бериллия и сульфат аммония:

Качественная реакция

Качественная реакция на гидроксид бериллия — окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет .

Химические свойства

1. Гидроксид бериллия взаимодействует со сложными веществами :

1.1. Гидроксид бериллия реагирует с кислотами:

1.1.1. В результате реакции между гидроксидом бериллия и разбавленной соляной кислотой образуется хлорид бериллия и вода:

1.1.2. С разбавленной плавиковой кислотой гидроксид бериллия также может взаимодействовать. При этом образуются фторид бериллия и вода:

1.1.3. Гидроксид бериллия вступает в реакцию с концентрированной плавиковой кислотой, образуя на выходе тетрафторобериллат водорода и воду:

1.2. Гидроксид бериллия взаимодействует с оксидами:

1.2.1. В результате взаимодействия гидроксида бериллия и углекислого газа образуется дигидроксокарбонат бериллия и вода:

1.3. Гидроксид бериллия вступает в реакцию с основаниями :

1.3.1. Гидроксид бериллия взаимодействует с концентрированным раствором гидроксида натрия образуя тетрагидроксобериллат натрия:

1.3.2. При взаимодействии гидроксида бериллия и гидроксида натрия при 200 — 300º С с образованием бериллата натрия и воды:

2. Гидроксид бериллия разлагается при температуре 200 — 800º С, образуя на выходе оксид бериллия и воду:

Источник

Гидроксид бериллия (Be (OH) 2) химическое строение, свойства и применение

гидроксид бериллия представляет собой химическое соединение, состоящее из двух молекул гидроксида (ОН) и молекулы бериллия (Ве). Его химическая формула Be (OH)₂ и он характеризуется как амфотерный вид. Как правило, он может быть получен в результате реакции между моноксидом бериллия и водой в соответствии со следующей химической реакцией: BeO + H₂O → Be (OH)₂

С другой стороны, это амфотерное вещество имеет молекулярную конфигурацию линейного типа. Однако могут быть получены различные структуры гидроксида бериллия: альфа и бета форма, как минеральная, так и в паровой фазе, в зависимости от используемого метода..

• 1 Химическая структура
  • 1.1 Бериллий гидроксид альфа
  • 1.2 Бета-бериллиевый гидроксид
  • 1.3 Гидроксид бериллия в минералах
  • 1.4 Пар бериллиевого гидроксида
• 2 свойства
  • 2.1 Внешний вид
  • 2.2 Термохимические свойства
  • 2.3 Растворимость
  • 2.4 Риски, связанные с воздействием
• 3 использования
• 4 Получение
  • 4.1 Получение металлического бериллия
• 5 ссылок

Химическая структура

Это химическое соединение может быть найдено четырьмя различными способами:

Бериллий гидроокись альфа

При добавлении любого основного реагента, такого как гидроксид натрия (NaOH), к раствору соли бериллия, получается альфа (α) форма гидроксида бериллия. Пример показан ниже:

2NaOH (разбавленный) + BeCl₂ → Be (OH)₂↓ + 2NaCl

Бета-гидроксид бериллия

Вырождение этого альфа-продукта формирует метастабильную тетрагональную кристаллическую структуру, которая через длительный период времени превращается в ромбическую структуру, называемую бета-гидроксидом бериллия (β).

Эта бета-форма также получается в виде осадка из раствора бериллия натрия гидролизом в условиях, близких к температуре плавления..

Гидроксид бериллия в минералах

Хотя это не обычно, гидроксид бериллия встречается как кристаллический минерал, известный как бехоит (называемый таким образом в связи с его химическим составом).

Встречается в гранитных пегматитах, образующихся при превращении гадолинита (минералов группы силикатов) в вулканические фумаролы..

Этот относительно новый минерал был впервые обнаружен в 1964 году и в настоящее время обнаружен только в гранитных пегматитах, расположенных в штатах Техас и Юта в Соединенных Штатах..

Паровая гидроокись бериллия

При температуре выше 1200 ° C (2190 ° C) в паровой фазе существует гидроксид бериллия. Получается в результате реакции между водяным паром и оксидом бериллия (BeO).

Аналогично, полученный пар имеет парциальное давление 73 Па, измеренное при температуре 1500 ° С..

свойства

Гидроксид бериллия имеет молярную массу или приблизительную молекулярную массу 43,0268 г / моль и плотность 1,92 г / см. 3 . Его температура плавления находится при температуре 1000 ° С, при которой начинается его разложение..

В качестве минерала, Be (OH)₂ (Behoita) имеет твердость 4, а его плотность составляет 1,91 г / см. 3 и 1,93 г / см 3 .

внешний вид

Гидроксид бериллия представляет собой белое твердое вещество, которое в своей альфа-форме имеет желатиновый и аморфный вид. С другой стороны, бета-форма этого соединения имеет четко выраженную орторомбическую и стабильную кристаллическую структуру..

Можно сказать, что морфология минерала Be (OH)₂ он разнообразен, потому что его можно найти в виде ретикулярных кристаллов, древесных или сферических агрегатов. Точно так же это прибывает в белый, розовый, голубоватый и даже бесцветный и с жирным стекловидным блеском.

Термохимические свойства

Энтальпия образования: -902,5 кДж / моль

Энергия Гиббса: -815,0 кДж / моль

Энтропия образования: 45,5 Дж / моль

Теплоемкость: 62,1 Дж / моль

Удельная теплоемкость: 1443 Дж / К

Стандартная энтальпия образования: -20,98 кДж / г

растворимость

Гидроксид бериллия по своей природе амфотерный, поэтому он способен отдавать или принимать протоны и растворять как кислые, так и щелочные среды в кислотно-щелочной реакции с образованием соли и воды..

В этом смысле растворимость Be (OH)₂ в воде ограничен продуктом растворимости Kps_{(H 2 O)}, что равно 6,92 × 10 -22 .

Риски подверженности

Законно допустимый предел воздействия на человека (PEL или OSHA) вещества, содержащего гидроксид бериллия, установлен для максимальной концентрации от 0,002 мг / м. 3 и 0,005 мг / м 3 составляет 8 часов, а для концентрации 0,0225 мг / м 3 максимум 30 минут.

Эти ограничения связаны с тем, что бериллий классифицируется как канцерогенный агент типа А1 (канцерогенный агент у людей, на основании количества данных эпидемиологических исследований).

приложений

Использование гидроксида бериллия в качестве сырья для обработки какого-либо продукта очень ограничено (и необычно). Однако это соединение используется в качестве основного реагента для синтеза других соединений и получения металлического бериллия..

получение

Оксид бериллия (BeO) — химическое соединение высокочистого бериллия, наиболее используемое в промышленности. Он характеризуется как бесцветное твердое вещество со свойствами электрической изоляции и высокой теплопроводностью..

В этом смысле процесс его синтеза (по техническому качеству) в первичной промышленности осуществляется следующим образом:

1. Гидроксид бериллия растворяют в серной кислоте (Н₂SW₄).
2. Когда реакцию проводят, раствор фильтруют, так что нерастворимые примеси оксида или сульфата удаляются таким образом..
3. Фильтрат подвергают выпариванию для концентрирования продукта, который охлаждают до получения кристаллов сульфата бериллия BeSO₄.
4. БеСО₄ кальцинируют при определенной температуре от 1100 ° C до 1400 ° C.

Конечный продукт (BeO) используется для изготовления специальных керамических изделий промышленного назначения..

Получение металлического бериллия

При добыче и переработке бериллиевых минералов образуются примеси, такие как оксид бериллия и гидроксид бериллия. Последний подвергается серии превращений до получения металлического бериллия.

Be (OH) реагирует₂ с раствором бифторида аммония:

(NH₄)₂BeF₄ он подвергается повышению температуры, подвергаясь термическому разложению:

Наконец, восстановление фторида бериллия при температуре 1300 ° C магнием (Mg) приводит к металлическому бериллию:

Бериллий используется в металлических сплавах, производстве электронных компонентов, производстве радиационных экранов и окон, используемых в рентгеновских аппаратах..

Источник