Фторид бериллия

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Фтори́д бери́ллия — бинарное неорганическое химическое соединение бериллия и фтора, химической формулой BeFШаблон:Sub, бериллиевая соль фтористоводородной кислоты. Токсичен и канцерогенен, как и все соединения бериллия. Попадание пыли, содержащей галогениды, оксид и другие соединения бериллия, в лёгкие вызывает бериллиоз.

Бесцветные кристаллы или стеклообразная масса. Хорошо растворяется в воде при комнатной температуре. Гидролизуется в горячей воде. Плохо растворяется в этаноле. Образует кристаллогидраты.

Получение

Синтезом из элементов:

$\mathrm{B}\mathrm{e}+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2$.

Действием газообразного фтористого водорода на оксид, гидроксид или карбонат бериллия:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{O}+2\mathrm{H}\mathrm{F}\stackrel{220{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O};$

$\mathrm{B}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}\mathrm{F}⟶\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O};$

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}\mathrm{F}⟶\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Действием фтора на оксид бериллия:

$2\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{O}+2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\stackrel{400{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$.

В промышленности фторид бериллия получают из загрязнённого гидроксида бериллия, получаемого при переработке бериллиевых руд, обработкой его гидрофторидом аммония с получением тетрафторбериллата аммония:

$\mathrm{B}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+2(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4)\mathrm{H}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2[\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4]+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Ион тетрафторида бериллия $\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}$ устойчив и полученный раствор тетрафторбериллата аммония очищают осаждением из него различных примесей в виде гидрооксидов металлов, который затем разлагают нагреванием:

$(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2[\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4]\stackrel{800-1100{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{F}$.

Физические свойства

Фторид бериллия образует бесцветные гигроскопические кристаллы гексагональной сингонии, решетка типа α-кварца с параметрами a = 0,4750 нм, c = 0,5186 нм, Z = 3.

Также известна тетрагональная модификация с параметрами ячейки a = 0,660 нм, c = 0,674 нм, Z = 8.

Расплав фторида бериллия представляет собой вязкую жидкость с низкой электропроводностью. При затвердевании расплава образует стеклообразную массу.

Химические свойства

Водные растворы имеют кислую реакцию вследствие гидролиза по катиону:

$\mathrm{B}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{2+}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}$.

Безводный фторид бериллия получают нагреванием кристаллогидрата в токе фтористого водорода:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{150{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

При нагревании кристаллогидрата на воздухе образуется оксифторид бериллия:

$2\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{t}{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}\mathrm{F}$.

Разлагается в водных растворах при кипячении:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{100{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2\downarrow$ $+2\mathrm{H}\mathrm{F}\uparrow$.

Разлагается сильными концентрированными кислотами, например, в серной кислоте с образованием сульфата бериллия и фтороводорода:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow +2\mathrm{H}\mathrm{F}\uparrow$.

Со щелочами реагирует по-разному в зависимости от концентрации с образованием гидроксида бериллия или бериллата щелочного металла, например, с гидроксидом натрия:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{B}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2\downarrow +2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F};$

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+4\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2[\mathrm{B}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_4]+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}$.

Со фторидами щелочных металлов и аммония образует комплексные соединения — тетрафторбериллаты, из которых тетрафторбериллат натрия малорастворим в воде:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2[\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4]\downarrow$.

В промышленности металлотермическим восстановлением металлическим магнием в графитовом тигле получают металлический бериллий:

$\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{M}\mathrm{g}\stackrel{700{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{e}+\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2$.

Применение

• В производстве металлического бериллия.
• Компонент специальных стёкол.
• Относительно легкоплавкая (температура плавления Шаблон:Nobr смесь со фторидом лития используется в качестве теплоносителя и растворителя тетрафторида урана в ядерных реакторов на расплавленных солях.
• В биохимии, в основном в кристаллографии белков, как заменитель фосфатов. АДФ и фторид бериллия имеют сродство к сайтами АТФ и свойство ингибировать действие белков, что позволяет кристаллизовать белки в связанном состоянии.

Токсичность

Фторид бериллия как и все соединения бериллия ядовит. Присутствие фтора в соединении ещё более увеличивает токсичность соединения.

ЛД50 для мышей составляет приблизительно Шаблон:Nobr перорально и около Шаблон:Nobr при внутривенном введении.