Хлорид 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}} Хлори́д бери́ллия (Шаблон:Lang-en) — химическое соединение с формулой BeCl₂. Представляет собой белые или слегка зеленоватые игольчатые кристаллы, расплывающиеся на воздухе из-за сильной гигроскопичности. В основном существует в виде устойчивого кристаллогидрата BeCl₂•4H₂O и гораздо менее устойчивого BeCl₂•2H₂O. В парах, при температуре от 500 до 600°С хлорид бериллия существует в виде димера Be₂Cl₄.

Свойства

Безводный хлорид бериллия очень гигроскопичен и хорошо растворим в воде с выделением большого количества тепла. Хорошо растворим в метиловом, этиловом и пропиловом спиртах, диэтиловом эфире и бензоле. Мало растворим в хлороформе и практически нерастворим в ацетоне.

Тетрагидрат хлорида бериллия растворяется в воде конгруэнтно, дигидрат — инконгруэнтно.

В водном растворе хлорид бериллия склонен к гидролизу, степень которого зависит от рН раствора. Присутствие соляной кислоты подавляет гидролиз. В концентрированных солянокислых растворах образует с НСl катионные комплексы, например [BeCl]⁺.

Водный раствор ВеСl₂ хорошо проводит электрический ток. Расплавленный ВеСl₂ практически не электропроводен. Добавление в расплав щелочных хлоридов, в том числе хлорида натрия, повышает электропроводность и понижает температуру расплава, вследствие образования Nа₂ВеСl₄ (в водных растворах подобных анионных комплексов не обнаружено), что имеет существенное значение для электролитического производства бериллия.

При высоких температурах существует в виде линейных молекул.

Получение

Лабораторным способом получения хлорида бериллия является взаимодействие карбоната, оксида или гидроксида бериллия с соляной кислотой:

$𝖡𝖾𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖡𝖾𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖡𝖾\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Хлорид бериллия может быть получен взаимодействием металлического бериллия с хлором при температурах от 500 °C до 700 °C:

$𝖡𝖾\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

Хлорид бериллия также образуется при взаимодействии оксида бериллия с хлором при температуре выше 1000°С. При этом в присутствии угля данная реакция идет легче и при гораздо меньших температурах (600—800°С):

$\mathrm{𝟤}𝖡𝖾𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖡𝖾𝖮\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢𝖮$

Хлорид бериллия образуется при нагревании оксида бериллия со многими хлорсодержащими соединениями:

$𝖡𝖾𝖮\mathsf{+}𝖢𝖮𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$\mathrm{𝟤}𝖡𝖾𝖮\mathsf{+}𝖢𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Химические свойства

Хлорид бериллия реагирует со щелочами и водным раствором аммиака с образованием нерастворимого гидроксида бериллия:

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{⟶}𝖡𝖾\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅$

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖮𝖧\mathsf{⟶}𝖡𝖾\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅$

При взаимодействии хлорида бериллия с карбонатами щелочных металлов или аммония образуется осадок основного карбоната бериллия:

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{⟶}\mathsf{[}𝖡𝖾𝖮𝖧{\mathsf{]}}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Хлорид бериллия вступает в обменные реакции с другими солями, образуя нерастворимые соединения бериллия, например:

$\mathrm{𝟥}𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{⟶}𝖡{𝖾}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{(}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Хлорид бериллия не восстанавливается водородом, для его восстановления при высокой температуре применимы лишь натрий, кальций, магний и некоторые другие металлы:

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢𝖺\mathsf{⟶}𝖡𝖾\mathsf{+}𝖢𝖺𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{⟶}𝖡𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅$

При нагревании кристаллогидратов или упаривании водных растворов хлорида бериллия образуется труднорастворимый в воде основной хлорид:

$𝖡𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{⟶}𝖡𝖾\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

Хлорид бериллия имеет большую склонность к образованию комплексов с аммиаком. Известны четыре аммиаката хлорида бериллия: [Ве(NH₃)₁₂]Сl₂, [Ве(NH₃)₆]Сl₂, [Ве(NH₃)₄]Сl₂, [Ве(NH₃)₂]Сl₂, причем низшие аммиакаты достаточно устойчивы. Аналогичные комплексные соединения получены со многими органическими аддендами (с пиридином, ацетоном, эфиром, нитрилами и др.). Наиболее важен из них диэтилэфират [Ве((С₂Н₅)₂О)₂]Сl₂,получаемый растворением ВеСl₂ в диэтиловом эфире.

Применение

Хлорид бериллия используется как сырье для получения бериллия электролизом или путём взаимодействия с металлическим магнием, а также как катализатор реакций Фриделя-Крафтса и полимеризации.

Биологическое воздействие

• Хлорид бериллия, как и другие его галогениды, токсичен для человекаШаблон:Sfn
• Предельно допустимая концентрация хлористого бериллия в воздухе рабочей зоны составляет 0,001 мг/мШаблон:Sup (в пересчёте на бериллий).Шаблон:Нет АИ
• На сегодня доказан его токсический (в том числе – и цитотоксический), сенсибилизирующий, эмбриотоксический и канцерогенный эффекты. Последний установлен в эксперименте на животных определенных видов и обсуждается в отношении человека. Бериллий и его соединения имеют способность проникать во все органы, клетки и их ядра, в клеточные органеллы, в частности, в митохондрии. Он повреждает клеточные мембраны, в том числе – и их липидные компоненты, нарушая микровязкость. Бериллий тормозит активность АТФ–азы саркоплазматического ретикулума путем ингибирования транспорта магния и кальция.

   Проникая в ядра клеток, бериллий снижает активность ферментов синтеза ДНК, в частности ДНК–полимеразы, имеются указания на значение нарушений синтеза ДНК для появления аномальных белков, играющих роль аутоантигенов.

   Цитотоксический эффект соединений бериллия изучен на фагоцитах. В частности, введение сульфата и цитрата бериллия вызывает блокаду клеток системы мононуклеарных фагоцитов и снижает индекс фагоцитоза на 65–75%. Введение фосфата бериллия подавляет воспалительную реакцию.
   При внутритрахеальном введении соединений бериллия происходит повышенный выход макрофагов и полинуклеаров в просвет альвеол. Однако подвижность макрофагов при этом снижается, их органеллы повреждаются и снижается синтез ДНК.

   Показано, что при ингаляции растворимых солей бериллия разрастается соединительная ткань преимущественно в периваскулярных и перибронхиальных зонах. Фиброз развивается в ответ на проникновение бериллия в легкие, причем этот процесс имеет максимальную скорость в течение первого месяца после внутритрахеального введения гидроокиси бериллия. Склероз легочной ткани, как правило, сочетается с возникновением своеобразных гранулем. Электронно-микроскопические и гистохимические исследования последних лет показали сходство их с гранулемами аллергического характера. Доказано, что в лимфоцитах гранулем число органелл увеличено. Этот факт и наличие большого числа свободных рибосом свидетельствуют об их активном состоянии. Эпителиоидные клетки гранулем возникают из мононуклеаров и лимфоцитов. Уже в первые месяцы после ингаляции растворимых соединений бериллия развиваются гранулемоподобные узелки, состоящие из лимфоидно–гистиоцитарных элементов. В центре таких узелков обнаруживаются распадающиеся макрофаги и клеточный детрит. Это трактуется как результат выхода бериллия при гибели макрофагов, поглотивших его.4

Литература

• Шаблон:Публикация