Берилий: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Thepuglover (беседа | приноси) Незавършена редакция |
Thepuglover (беседа | приноси) Разширена е статията. |
||
Ред 149:
== Химични свойства ==
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 и сярата над 600°С, а с въглерода при 1300°С
<chem>Be2C + 4H2O -> CH4 + 2Be(OH)2</chem>.<ref name=":1" />
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" />
Line 175 ⟶ 174:
== Съединения ==
Всички съединения на берилия са с ковалентна връзка. В тях Be<sup>2+</sup> трудно може да се получи.<ref name=":1" /> Те имат сладък вкус, но независимо от това са силно отровни.
=== Халогениди ===
Line 189 ⟶ 188:
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" />
BeF<sub>2</sub> кристализира в тетрагонална сингония, кристална решетка тип α-кристобалит. Останалите бериеливи халогениди кристализират в кубична сингония, тип сфарелит. Флуоридът е много рзтворим във вода и реагира с киселини и основни флуориди, обарузавйки комплекси:<ref name=":1" />
<chem>BeF2 + SiF4 -> Be[SiF6]</chem>,
<chem>BeF2 + 2KF -> K2[BeF4]</chem>.
Флуороберилатният йон [BeF<sub>4</sub>]<sup>2-</sup> има тетраедрична структура, подобно на SO{{Индекси|b=4|p=2-}}. Фбуороберилатите са аналогични по своства и изоморфни на съответните сулфати.
Парите на BeCl<sub>2</sub> при 750°С се състоят от линейни молекули Cl–Be–Cl, ''sp''-хибридизирани при Be-атом. При ниски температури образуват димери, а в твръдо състояние се образуват полимерни вериги, в които всеки берилиев атом е обграден от 4 хлорни атоми във вид на тетраедър.<ref name=":1" /> BeCl<sub>2</sub> се използва като католизатор при Фридел-Крафтсовите синтези.<ref name=":1" />
=== Оксид и хидроксид ===
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" /> Получава се най-често чрез термична дисоциация на BeCO<sub>3</sub>.<ref name=":1" /> Кристализира в хексагонална синогония, тип вурцит. Търпи полиморфно превръщане при ~800°С. При охлаждане на стопилката се образува стъкловидна маса, която заедно с вурцитната структура показва, че химичната връзка в BeO не е силно полярна. Нискотемпературната модификация реагира при загряване с киселинни и основни оксиди:<ref name=":1" />
<chem>2BeO + SiO2 -> Be2SiO4 </chem> (берилиев ортосиликат),
<chem>BeO + Na2O -> Na2BeO2</chem> (натриев берилат).
Реагира още с киселини и основи. Не се разтваря във вода, водородът го редуцира. Високотемпературната му модификция е силно инертна.
При получаването на Be(OH)<sub>2</sub> от разтворима берилиева сол и алкален хидроксид най-напред се утаява аморфна маса с неоппределен състав, силно зависещ от условията на утаяване. В излишък на алкалния хидроксид утайката от Be(OH)<sub>2</sub> се разтваря, като в зависимост от големината на този излишък разтворът съдържа различни стуртруни елементи. При не много голям излишък в разтвора се съдържат полимерни йони със състав [Be<sub>2</sub>(OH)<sub>2</sub>]<sub>n</sub>(OH)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>. При по-голям излишък на алкалния хидроксид полимерните вериги се разкъсват напълно, като се получават моноядрените берилатни йони [Be(OH)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>.<ref name=":1" />
=== Съединения с кислородосъдържащи киселини ===
Многоразтворими съединения на берилия са BeCO<sub>3</sub> и Be<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>. Кабронатът се разтваря в концентрирани разтвори на алкални и амониев карбонати за сметка на комплексообразуване:
<chem>BeCO3 + (NH4)2CO3 -> (NH4)2[Be(CO3)_2]</chem>.
Оксоберилиевият ацетат (Be<sub>4</sub>O(OOCCH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>) се получава приреакция между берилиев карбонат и оцетна киселина:<ref name=":1" />
<chem>4BeCO3 + 6CH3COOH -> 4CO2 + 3H2O + Be4O(OOCCH3)6</chem>.
Той е малкоразтворим във вода, разтваря се в хлороформ и от този разтвор може да рекристализира.
=== Други съединения ===
За разлика от аналозите си берилият не реагира директно с водород. Берилиевият хидрид (BeH<sub>2</sub>) се получава при взаимодействие на BeCl<sub>2</sub> с LiH в етерен разтвор. Той е бяло аморфно вещество, разлагащо се при нагряване. Известен е и полимерен берилиев хлорид (BeH<sub>2</sub>)<sub>n</sub>, който се получава при нагряване на берилиевоорганични съединения и има сходни свойства с полимериня (AlH<sub>3</sub>)<sub>n</sub>.<ref name=":1" />
Берилиевият сулфид (BeS) е многоразтворим и се получава от Be и S при много високи температури или Be и H<sub>2</sub>S. Подобно на BeO проявява амфотерни свойства. Кристализира в тип сфалерит, както BeSe.<ref name=":1" />
Берилиевият нитритд (Be<sub>3</sub>N<sub>2</sub>) се получава при пряка синтеза на елементите при 1000°С. Той е твърд, високотопим, химически инертен и много подобен на AlN. В прахообразно състояние реагира с водата и разредени киселини:<ref name=":1" />
<chem>Be2N3 + 8HCl ->3BeCl2 +2NH4Cl</chem>.
Известни са и разнообразни органични производни на берилия. Диметилберилият (Be(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>) лесно се оксилява и самозапалва във въздуха.<ref name=":1" />
== Получаване ==
Line 212 ⟶ 246:
Летливите (и разтворими) съединения на берилия, включително и прахът, съдържащ берилий или берилиеви съединения, са високотоксични. За въздуха пределно допустимата концентрация (ПДК), преизчислена за берилий, възлиза на 0,001 mg/m³. Берилият има ярко изразено алергично и карциногенно действие.<ref name="БМЭ-3изд-ТОМ-3">{{cite book|last= Орлова А. А., Толгская М. С., Чумаков А. А., Крылова А. Н., Максимюк Е. А |first=|editor=главен ред. Б. В. Петровский|title=[[Голямата медицинска енциклопедия]] (в 30 тома)|url=|accessdate=1 юни 2018|edition=3 издание|volume= 3. Беклемишев – Валидол [http://бмэ.орг/index.php/Категория:Том_3 ''(Беклемишев – Валидол)'']|year=1976|publisher=Издателство „Съветска енциклопедия“|location=Москва|език=ru|pages= 69 – 71. – 584 с|chapter= Берилий ''(Бериллий)'' |chapterurl=http://бмэ.орг/index.php/БЕРИЛЛИЙ }} ''{{икона|ru}}'' </ref>. Ако се вдишва, може да се развие сериозно професионално заболяване – берилиоза.
== Източници ==
| |||