Берилий: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Thepuglover (беседа | приноси) Разширена е статията. |
Thepuglover (беседа | приноси) Незавършена редакция |
||
Ред 130:
== Разпрострарение ==
Берилият е един от слаборазпространените елементи в земната кора. Съдържанието му е 2,6.10<sup>-4</sup>% и е на около 47-о място по разпространение сред елементите.<ref name=":0" /> Среща се като незначителна част от около 30 минерала, но сериозно икономическо значение има берилът (Be<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>(SiO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>), който се среща под формата на безцветни хексагонални монокристали, а ако има примеси, те се оцветяват различно. Други известни негови минерали са хризоберилът (Be(AlO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>) и фенакитът (Be<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>).<ref name=":1">{{Цитат книга|last=Киркова|first=Елена|title=Химия на елементите и техните съединения|year=2013|publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|location=София|isbn=978-954-07-3504-7|pages=84 – 90}}</ref>
== Физични свойства ==
Берилият е метал със светлосив цвят, образуващ хексагонални плътноопаковани кристали, поради малкия атомен радиус на елемента.<ref name=":1" /> Той много лек и с една от най-високите температури на топене при леките метали. Температурата му на топене е 1287°C, а тази на кипене – 2969°C. Модулът му на еластичност е с една трета по-голям от този на стоманата. Берилият е топлопроводим и диамагнитен.
Чистият берилий е много твърд, но неговата твърдост е съпътствана с трошливост.<ref name=":0" /> Той е най-твърдият и най-високотопимият от алкалоземните метали.<ref name=":1" />
Атомната му маса е 9,01218 [[единица за атомна маса|u]].
Ред 152:
Берилият е най-лекият елемент на 2-ра група. Електронната структура на берилия е K'''2''s<sup>2</sup>''''', съответстваща на двувалентен елемент и прибавя се един 2''s'' електрон спрямо [[Литий|лития]]. Той е типичен амфотерен елемент, но металните му свойства преобладават.<ref name=":0" />
Берилият не взаимодейства с водород и вода поради недостатъчна химическа активност. Образува съедниения с халогените
<chem>Be2C + 4H2O -> CH4 + 2Be(OH)2</chem>.
Разтваря се във всички минерални киселини, с изключение на азотната<ref name=":0" /> и сярната, които го пасивират, но в разредени той се разтваря.<ref name=":1" /> В получените разтвори са доказани йоните [Be(H<sub>2</sub>O)<sub>4</sub>]<sup>2+</sup>, които остават в кристалните решетки на солите, кристализиращи от тези разтвори. Освен в киселини берилият се разтваря и в алкални основи с формиране на разтворим хидроксиден комплекс:<ref name=":1" />
<chem>Be + 2NaOH + 2H2O -> Na2[Be(OH)4] + H2 ^</chem>.
Разтварянето на Be в разтвор на амониев хидрогенфлуорид се използва за неговото пречистване чрез получаване на чист BeF<sub>2</sub>:<ref name=":1" />
<chem>2NH4HF + Be -> (NH4)2[BeF4] + H2 ^</chem>;
<chem>(NH4)2[BeF4] ->[{280°C}] BeF2 + 2NH4F</chem> (сублимира).
Общо за химичните отнасяния на берилия е че той е по-слабо активен и с по-слабо изразени редукционни свойства от тези на алкалните и останите алкалоземни метали. При химичните си взаимодействия атомът на берилия не отдава своите два електрона, а минава във възбудено състояние – K2''s<sup>1</sup>''2''p<sup>1</sup>'', като 2''p''- и 2''s''-орбиталите са крайносиметрични и близки по енергия. Осъществява се ''sp<sup>3</sup>''-хибридизация и при наличие на атоми, молекули или йони – донори на електронни двойки, берилият проявява ковалентност, равна на 4, формирайки 2 връзки по обменен и 2 връзки по донорно-акцепторен механизъм.<ref name=":1" /> Такива са връзките при [Be(OH)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup> и [BeF<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>, докато при тетраедричния хидратиран берилиев катион – [Be(H<sub>2</sub>O)<sub>4</sub>]<sup>2+</sup>, те са само донорно-акцепторни.
Берилият е много устойчив на корозия. Той се покрива с тънък оксиден слой при взаимодействие с кислорода от въздуха, предпазващ го от по-нататъчно действие на кислорода до 800°С, след което става окисление в дълбочина. При температура 1200°С металният берилий се окислява до BeO във вид на бял прах.<ref name=":0" /> Финодиспрегиран той изгаря във въздуха до BeO и Be<sub>2</sub>N<sub>2</sub> и отделя голямо количество топлина и ярка светлина.<ref name=":1" />
Измества магнезия от всичките му съединения.
Line 159 ⟶ 175:
== Съединения ==
Всички съединения на берилия са с ковалентна връзка. В тях Be<sup>2+</sup> трудно може да се получи. Те имат сладък вкус, но независимо от това са силно отровни.
{{раздел-мъниче}}Берилиевият оксид (BeO) е амфотерен оксид. Има висока температура на топене – 2570°С, голям коефициент на топлопроводност и голяма инертност към разтопени метали и соли. Това го прави подходящ за изработването на тигли за отливане, стени на топлоотделящи елементи за ядрени реактори и други.<ref name=":0" />▼
=== Халогениди ===
При взаимодействие на Be(OH)<sub>2</sub> с халогеноводородни киселини се получават халогенопроизводни тетрахидрати – [BeX<sub>2</sub>•4H<sub>2</sub>O]. От тези хидрати при нагряване не могат да се получат съответните безводни халогениди на берилия поради хидролизата. Безводен BeF<sub>2</sub> се получава най-лесно при термично разлагане на (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[BeF<sub>4</sub>]. Този комплекс е малкоразтворим и се отделя като безводна сол при взаимодействие на BeF<sub>2</sub> и NH<sub>4</sub>F във водни разтвори:<ref name=":1" />
<chem>BeF2 + 2NH4F -> (NH4)2[BF4]</chem>.
Той се разлага при 280°С и се получава безводен BeF<sub>2</sub>.
Останалите берилиеви халогениди могат да бъдат получени чрез директна синтези на берилий и съответните халогенни елементи при нагряване. Увобен метод за получаване на BeCl<sub>2</sub> е чрез пропускане на хлор през смес от BeO и въглища при висока температура (600 – 800°С):
<chem>BeO + C + Cl2 -> BeCl2 + CO ^</chem>.
Друг метод за получаване на BeCl<sub>2</sub> е взаимодействието на BeO с тетрахлорометан при 800°С. Това е стандартен метод за получаване на безводни халогениди, които не могат да бъдат получени чрез обецводняване на съответните кристалохидрати.<ref name=":1" />
=== Оксид и хидроксид ===
▲
Съответства му амфотерният дихидроксид Be(OH)<sub>2</sub>.
Line 166 ⟶ 198:
{{раздел-мъниче}}
== Получаване ==
Сериозно икономическо значение за получаването на берилий има берилът. При изпичането му с NaSbF<sub>6</sub> се получава BeF<sub>2</sub>, който се разтваря в гореща вода. От BeF<sub>2</sub> може да се получи Be чрез редукция с Mg при 1300°С.<ref name=":1" /> Обикновено обаче от горещия разтвор на BeF<sub>2</sub> при pH 12 първоначално се утаява Be(OH)<sub>2</sub>, от който в последствие се получават соли на Be. BeCl<sub>2</sub> се използва за получаване на Be чрез електролиза на нейна стопилка. Тъй като BeCl<sub>2</sub> е ковалентно съеднение и слабо провежда електрочен ток, се добавя NaCl. Така се понижава и температурата на топене на BeCl<sub>2</sub>.<ref name=":1" />
== Приложение ==
Металният берилий, като най-лек здрав метал, има малка поглъщаща способност на рентгенови и нискоенергитични γ-лъчи, поради което се използва във вид на фолиа, тънки до 6 µm, за прозорци на детектори за нискоенергитични γ-лъчи и на рентгенови лъчи за спирачно лъчение.<ref name=":0" />
Берилиевият бронз се поддава добре на механична обработка.
== Биологични ефекти ==
Берилият на прах е [[канцероген]]ен и може да причини белодробно заболяване.
| |||