Berillium-fluorid
A berillium-fluorid berilliumból és fluorból álló szervetlen vegyület, képlete BeF2. Fehér színű szilárd anyag. A fém berillium előállításának fő prekurzora. Szerkezete hasonlít a kvarcéra, de a BeF2 nagyon jól oldódik a vízben.
| berillium-fluorid | |
| |
| Berillium-fluorid polimer | |
| |
| Berillium-fluorid | |
 2 dimenziós szerkezet | |
| |
| Más nevek | berillium-difluorid berillium(II)-fluorid |
| Kémiai azonosítók | |
| PubChem | 24589 |
| ChemSpider | 22992 |
| EINECS-szám | 232-118-5 |
| ChEBI | CHEBI:49499 |
| RTECS szám | DS2800000 |
| InChIKey | JZKFIPKXQBZXMW-UHFFFAOYSA-L |
| Beilstein | 14667390 |
| Gmelin | 95146 |
| UNII | 499FU9DQ5C |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | BeF2 |
| Moláris tömeg | 47,01 g·mol−1 |
| Megjelenés | színtelen szilárd anyag |
| Sűrűség | 1,99 g·cm−3[1] |
| Olvadáspont | 555 °C |
| Forráspont | 1169 °C |
| Oldhatóság (vízben) | jól oldódik |
| Oldószerei | jól oldódik etanolban, benzolban, dietil-éterben, kloroformban és szén-diszulfidban. Oldhatatlan ammóniában és acetonban[2] |
| Törésmutató (nD) | 1,275 |
| Kristályszerkezet | |
| Kristályszerkezet | trigonális α-kvarc |
| Termokémia | |
| Std. képződési entalpia ΔfH |
−1026,8 kJ/mol |
| Standard moláris entrópia S |
45 J/mol K |
| Hőkapacitás, C | 1,102 J/kg·K vagy 59 J/mol·K |
| Veszélyek | |
| EU osztályozás | karcinogén erősen toxikus (T+) irritáló (Xi) veszélyes a környezetre (N) |
| Főbb veszélyek | nagyon mérgező, egészségre veszélyes, környezetre veszélyes, karcinogén |
| R mondatok | R49 R25 R26 R36/37/38 R43 R48/23 R51/53 |
| S mondatok | S53 S45 S61 |
| Lobbanáspont | nem gyúlékony |
| LD50 | 98 mg·kg−1 patkány, szájon át |
| Rokon vegyületek | |
| Azonos kation | berillium-klorid berillium-bromid berillium-jodid |
| Azonos anion | magnézium-fluorid kalcium-fluorid stroncium-fluorid bárium-fluorid rádium-fluorid |
| Az infoboxban SI-mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok standardállapotra (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. | |
Előállítása
szerkesztésElő lehet állítani ammónium-tetrafluoroberillát(II) körülbelül 900 °C-on végzett termolízisével, utóbbi ammónium-fluorid és berillium-oxid reakciójával nyerhető:[3][4]
A berilliumércek feldolgozása során szennyezett Be(OH)2-t kapnak, melyet ammónium-hidrogénfluoriddal reagáltatnak és így ammónium-tetrafluoroberillát keletkezik:
- Be(OH)2 + 2 (NH4)HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2O
A tetrafluoroberilát egy robusztus ion, a szennyeződésektől megtisztítható azok hidroxid formájában történő kicsapásával. A kívánt termék a tisztított ammónium-tetrafluoroberilát hevítésével állítható elő:
- (NH4)2BeF4 → 2 NH3 + 2 HF + BeF2
Tulajdonságai
szerkesztés
A berillium-fluoridban erős kovalens kötés található, így nem ionrácsos anyag, szilárdan állapotban polimer, az α-kvarccal (<430 °C) vagy β-krisztobalittal (> 516 °C) izotípusos szerkezetű. Minden berilliumcentrum körül négy fluor helyezkedik el tetraéderesen, a berillium 4-es koordinációjú, a fluor koordinációs száma 2.[5] Ellentétben az izoelektronos szén-dioxiddal (CO2), de megegyezik a szintén izoelektronos szilícium-dioxiddal (SiO2). A polimer szerkezetében a fluoratomokat két berilliumatom hidalja át. Ebben az esetben a berillium-fluorid az AlF3-hoz hasonlóan viselkedik. Rácsállandók a = 473,29 pm, c = 517,88 pm. Tércsoport P3121[6]
A gáznemű berillium-fluorid lineáris monomer. Gyenge π-kötés (viszontkoordináció) történik a fluorról a berilliumra, utóbbi elektronhiányos voltát kompenzálandó. A Be−F kötéstávolság 143 pm.[7]
Gőznyomása 10 Pa 686 °C-on, 100 Pa 767 °C-on, 1 kPa 869 °C-on, 10 kPa 999 °C-on, 100 kPa 1172 °C-on.[8]
Mint minden berillium(II)-halogenid, Lewis sav, emiatt BeF42− ionok keletkezhetnek belőle.
A folyékony berillium-fluorid bizonyos tekintetben hasonlít a vízre: mindkét folyadék háromatomos molekulákból áll, melyek között erős kölcsönhatás lép fel (előbbinél Be−F−Be kötések révén). A vízhez hasonlóan a sűrűsége csökken olvadáspontja közelében. A berillium-fluoridnak is fluktuáló tetraéderes szerkezete van.[9]
Hidrolízis
szerkesztésA többi berillium-halogeniddel ellentétben nem disszociál közvetlenül hidratált berilliumionokra és megfelelő anionokra, hanem komplex reakciók sorozatával hidrolizál:
![{\displaystyle \mathrm {BeF_{2}+2\ H_{2}O\ \rightleftharpoons \ [BeF_{2}(H_{2}O)_{2}]} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/05ae1b48ba36bf804c508b20adf1036c7286e6d8)
![{\displaystyle \mathrm {2\ [BeF_{2}(H_{2}O)_{2}]\ \rightleftharpoons \ [BeF_{3}(H_{2}O)]^{-}+[BeF(H_{2}O)_{3}]^{+}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0897416ac9a35b95574ba6fc3cb8e2859e58b35f)
![{\displaystyle \mathrm {2\ [BeF_{3}(H_{2}O)]^{-}\ \rightleftharpoons \ [BeF_{4}]^{2-}+[BeF_{2}(H_{2}O)_{2}]} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/21820ee4814799001b6d7bf22784cafdb3bc1b4d)
![{\displaystyle \mathrm {2\ [BeF(H_{2}O)_{3}]^{+}\ \rightleftharpoons \ [BeF_{2}(H_{2}O)_{2}]+[Be(H_{2}O)_{4}]^{2+}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/489016b7783998716c5a30c938cc5cb8a00e2437)
A keletkező komplex savas kémhatású a vízben:
![{\displaystyle \mathrm {[Be(H_{2}O)_{4}]^{2+}+H_{2}O\ \rightleftharpoons \ H_{3}O^{+}+[Be(H_{2}O)_{3}(OH)]^{+}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e9193fbfc2d0f45f80d6974675a184bdb54a9364)
Felhasználása
szerkesztésTiszta berillium előállítására használják, magnéziummal redukálják 1300 °C-on grafittégelyben:[10]
Használják üvegek előállítására és a reaktortechnikában.[11]
Továbbá használják a biokémiában, főleg a fehérje krisztallográfiában.[12][13]
Használják folyékony fluorid nukleáris reaktorokban. A lítium-fluoriddal vegyes FLiBe-t képez, amihez uránt és a tóriumot adnak hozzá. A berillium-fluorid rendkívül stabil kémiailag. A LiF/BeF2-nek keveréknek alacsony az olvadáspontja (360 °C - 459 °C). A FLiBe legjobb tulajdonságú keverék a fluorid só reaktorban való felhasználásra.
Biztonság
szerkesztésMint minden berilliumvegyület, erősen mérgező, és rákkeltő hatású. Nagyon jól oldódik vízben, és így könnyen felszívódik; az ATP felvételét gátolja. LD50-értéke egérnél körülbelül 100 mg/kg lenyelve, és 1,8 mg/kg, ha intravénás injekcióval adják be.
Források
szerkesztés- ↑ A 7787-49-7 CAS-számhoz tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul).
- ↑ Niehs: Beryllium(II)-fluorid Archiválva 2011. december 6-i dátummal a Wayback Machine-ben.
- ↑ Berylliumfluorid bei Webelements.
- ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2. Auflage., vol. 1, Academic Press 1963, S. 231-232.
- ↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ↑ (1988) „The preparation and structure of the α- and β-quartz polymorphs of beryllium fluoride”. Journal of Solid State Chemistry 73 (2), 298. o. DOI:10.1016/0022-4596(88)90113-2.
- ↑ Holleman, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, deGruyter Verlag, S. 1108-1109.
- ↑ Vapor pressure, physics.nyu.edu, p. 6-63, from Ohe, S. (1976) Computer Aided Data Book of Vapor Pressure, Data Book Publishing Co., Tokyo.
- ↑ Agarwal, M.; Chakravarty C (2007). „Waterlike Structural and Excess Entropy Anomalies in Liquid Beryllium Fluoride”. J. Phys. Chem. B 111 (46), 13294. o. DOI:10.1021/jp0753272. PMID 17963376.
- ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1216.
- ↑ Römpp vegyészeti lexikon: Első kötet A–E. Budapest: Műszaki Könyvkiadó, 337. o. (1981). ISBN 963 10 3270 1
- ↑ Reiko Kagawa, Martin G Montgomery, Kerstin Braig, Andrew G W Leslie and John E Walker (2004). „The structure of bovine F1-ATPase inhibited by ADP and beryllium fluoride”. The EMBO Journal 23 (5), 2734–2744. o. DOI:10.1038/sj.emboj.7600293. PMID 15229653. PMC 514953.
- ↑ Bigay J, Deterre P, Pfister C, Chabre M (1987). „Fluoride complexes of aluminium or beryllium act on G-proteins as reversibly bound analogues of the gamma phosphate of GTP.”. The EMBO Journal 6 (10), 2907–2913. o. PMID 2826123. PMC 553725.
Fordítás
szerkesztés- Ez a szócikk részben vagy egészben a Berylliumfluorid című német Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Beryllium fluoride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
