Історія відкриття:
Берилій був відкритий в 1798 році Л. Вокленом у вигляді берилові землі (оксиду ВЕО), коли цей французький хімік з'ясовував загальні особливості хімічного складу дорогоцінних каменів берилу і смарагду. Металевий берилій був отриманий в 1828 р Ф. Велером в Німеччині і незалежно від нього А. Бюсси у Франції. Однак через домішок його не вдавалося сплавити. Лише в 1898 р французький хімік П. Лебо, піддавши електролізу подвійний фторид калію і берилію, отримав достатньо чисті металеві кристали берилію. Цікаво, що через солодкого смаку розчинних у воді сполук берилію елемент спочатку називали "глюціній" (від грецького glykys - солодкий). Через подібність властивостей берилію і алюмінію вважалося, що це тривалентний метал з атомною масою 13,5. Цю помилку виправив Д.І. Менделєєв, який, виходячи з закономірності зміни властивостей елементів у періоді, визначив берилію місце у другій групі.
Знаходження в природі, одержання:
Фізичні властивості:
Металевий берилій - твердий, крихкий метал сірого кольору. На повітрі берилій, як і алюміній, покритий оксидною плівкою, що надає йому матовий колір. Температура плавлення 1278 ° C, температура кипіння близько 2470 ° C, щільність 1,816 кг / м 3. До температури +1277 ° C стійкий a -ве (гексагональна решітка типу магнію (Mg), параметри а = 0,22855 нм, с = 0, 35833 нм), при температурах, що передують плавлення металу (1277-1288 ° C) - b -ве з кубічної гратами.
Хімічні властивості:
Наявність оксидної плівки охороняє метал від подальшого руйнування і обумовлює його невисоку хімічну активність при кімнатній температурі. При нагріванні берилій згоряє на повітрі з утворенням оксиду BeO, реагує з сіркою і азотом. З галогенами берилій реагує при звичайній температурі або при слабкому нагріванні. Всі ці реакції супроводжуються виділенням великої кількості теплоти, так як міцність кристалічних решіток виникають з'єднань (BeO, BeS, Be3 N2. ВеCl2 і ін.) Досить велика.
Завдяки утворенню на поверхні міцної плівки берилій не реагує з водою, хоча знаходиться в ряду стандартних потенціалів значно лівіше водню. Як і алюміній, берилій реагує з кислотами і розчинами лугів:
Be + 2HCl = BeCl2 + H2,
Be + 2NaOH + 2H2 O = Na2 [Be (OH) 4] + H2.
Цікаво, що берилій добре розчиняється в концентрованих розчинах фторидів:
Be + 4NH4 F + 2H2 O = (NH4) 2 [BeF4] + 2NH3 * H2 O + H2 ↑
Причина - освіту міцних фторідних комплексів.
Найважливіші сполуки:
Оксид берилію. BeO зустрічається в природі у вигляді рідкісного мінералу бромелліта. Отримують термічним розкладанням сульфату або гідроксиду берилію вище 800 ° С. Продукт високої чистоти утворюється при розкладанні основного ацетату [Be4 O (OOCH3) 6] вище 600 ° С.
Непрожарений оксид берилію гигроскопичен, адсорбує до 34% води, а прожарений при 1500 ° С - лише 0,18%. Оксид берилію, прожарений не вище 500 ° С, легко взаємодіє з кислотами, важче - з розчинами лугів, а прожарений вище 727 ° С - лише зі фтороводородной кислотою, гарячою концентрованої сірчаної кислотою і расплавами лугів. Стійкий до впливу розплавлених літію, натрію, калію, нікелю і заліза.
Оксид берилію має дуже високу теплопровідність. Вважається одним з кращих вогнетривких матеріалів, використовується для виготовлення тиглів та інших виробів
Гідроксид берилію. Be (OH) 2 - полімерне з'єднання, нерозчинний у воді. Воно проявляє амфотерні властивості: Be (OH) 2 + 2КOH = К2 [Be (OH) 4], Be (OH) 2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2 O.
Дією на гідроксид берилію Be (OH) 2 розчинами карбонових кислот або при упарювання розчинів їх берилієвих солей отримують оксісолі берилію, наприклад, оксіацетат Be4 O (CH3 COO) 6.
Галогеніди берилію. бесцв. крист. речовини, розпливаються на повітрі, поглинаючи вологу. Для отримання безводного хлориду використовується реакція 2BeO + CCl4 = 2BeCl2 + CO2
Подібно хлориду алюмінію BeCl2 є каталізатором в реакції Фріделя - Крафтса. У розчинах гідролізується
.
Берилати. в концентрованих розчинах і розплавах лугів присутні берилати складу M2 BeO2. M3 BeO4. в розведених розчинах гідроксоберіллати M2 [Be (OH) 4]. Легко гідролізуються до гідроксиду берилію.
.
Гідрид берилію. BeH2 - полімерне речовина, його отримують реакцією: BeCl2 + 2LiH = BeH2 + 2LiCl
Карбід берилію. Be2 С - утворюється при взаємодії берилію з вуглецем. Подібно карбіду алюмінію гідролізується водою з утворенням метану.
застосування:
Берилій в основному використовують як добавку легуючих до різних сплавів. Добавка берилію значно підвищує твердість і міцність сплавів, корозійну стійкість поверхонь виготовлених з цих сплавів виробів. Берилієві бронзи (Cu і 3-6% Be) - матеріал для пружин c великою стійкістю до механічної втоми і абсолютно не дають іскор при механічних ударах.
Берилій слабко поглинає рентгенівське випромінювання, тому з нього виготовляють віконця рентгенівських трубок (через які випромінювання виходить назовні).
В атомних реакторах з берилію виготовляють відбивачі нейтронів, його використовують як сповільнювач нейтронів.
У сумішах з деякими a -радіоактивне нуклідами берилій використовують у ампульних нейтронних джерелах, так як при взаємодії ядер берилію-9 і a-частинок виникають нейтрони: 9 Ве (a, n) 12 C.
Фізіологічна дія: в живих організмах берилій, мабуть, не несе ніякої біологічної функції, однак берилій може заміщати магній в деяких ферментах, що призводить до порушення їх роботи. Летючі і розчинні сполуки берилію, а також пил, що містить берилій і його сполуки, дуже токсичні, канцерогенні (ГДК 0,001 мг / м 3).
Рудакова Анна Валеріївна
ХФ ТюмГУ, 561 група.