Fluorid berylnatý - Beryllium fluoride
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Fluorid berylnatý | |
| Ostatní jména Difluorid berylnatý Difluoroberyllane | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.029.198  |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| BeF2 | |
| Molární hmotnost | 47,01 g / mol hygroskopický |
| Vzhled | bezbarvé hrudky |
| Hustota | 1,986 g / cm3 |
| Bod tání | 554 ° C (1029 ° F; 827 K) |
| Bod varu | 1169 ° C (2136 ° F; 1442 K)[1] |
| velmi rozpustný | |
| Rozpustnost | těžko rozpustný v alkohol |
| Struktura | |
| Trigonální, α-křemen | |
| P3121 (č. 152), Pearsonův symbol hP9[2] | |
A = 473,29 odp., C = 517,88 odp | |
| Lineární | |
| Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 1,102 J / K nebo 59 J / mol K. |
Std molární entropie (S | 45 J / mol K. |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -1028,2 kJ / g nebo -1010 kJ / mol |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -941 kJ / mol |
| Nebezpečí[5] | |
| Bezpečnostní list | Bezpečnostní list InChem |
| Piktogramy GHS |     |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H301, H305, H311, H314, H315, H319, H330, H335, H372, H411 | |
| P201, P202, P260, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P284, P301 + 310, P301 + 330 + 331, P302 + 352, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P308 + 313, P310, P312, P314, P320, P321, P322, P330, P361 | |
| Bod vzplanutí | Nehořlavé |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 90 mg / kg (orálně, potkan) 100 mg / kg (orálně, myš)[4] |
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | PEL 0,002 mg / m3 C 0,005 mg / m3 (30 minut), s maximem maxima 0,025 mg / m3 (jako Be)[3] |
REL (Doporučeno) | Ca C 0,0005 mg / m3 (jako Be)[3] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | Ca [4 mg / m3 (jako Be)][3] |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Chlorid berylnatý Beryllium bromid Jodid berylnatý |
jiný kationty | Fluorid hořečnatý Fluorid vápenatý Fluorid strontnatý Fluorid barnatý Radium fluorid |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Fluorid berylnatý je anorganická sloučenina s vzorec BýtF2. Tato bílá pevná látka je hlavním předchůdcem pro výrobu berylium kov. Jeho struktura se podobá struktuře křemene, ale BeF2 je vysoce rozpustný ve vodě.
Vlastnosti
Fluorid berylnatý má jedinečné optické vlastnosti. Ve formě fluoroberylátového skla má nejnižší index lomu pevné látky při teplotě místnosti 1,275. Disperzní výkon je nejnižší pro těleso při 0,0093 a nelineární koeficient je také nejnižší při 2 × 10−14.
Struktura a lepení
Struktura pevného BeF2 připomíná to z cristobalit. Být2+ centra jsou čtyři souřadnice a čtyřboká a centra fluoridů jsou dvě souřadnice.[6] Délky vazeb Be-F jsou asi 1,54 Á.[7] Analogicky k SiO2, BeF2 může také přijmout řadu souvisejících struktur. Analogie také existuje mezi BeF2 a AlF3: oba přijímají rozšířené struktury při mírné teplotě.
Plyn a kapalina BeF2
Fluorid berylnatý má lineární strukturu se vzdáleností Be-F 143 odpoledne.[8] BeF2 dosáhne a tlak páry z 10 Pa při 686 ° C, 100 Pa při 767 ° C, 1 kPa při 869 ° C, 10 kPa při 999 ° C a 100 kPa při 1172 ° C.[9]
„Molekuly“ kapalného fluoridu berylnatého kolísají čtyřboká struktura. Navíc hustota kapalného BeF2 klesá blízko bodu mrazu, jako Be2+ a F− ionty se začínají navzájem silněji koordinovat, což vede k rozšíření mezer mezi nimi vzorec jednotek.[10]
Výroba
Zpracování beryliových rud generuje nečistý Be (OH)2. Tento materiál reaguje s amonný bifluorid za vzniku tetrafluoroberylátu amonného:
- Být (OH)2 + 2 (NH4) HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2Ó
Tetrafluoroberylát je robustní ion, který umožňuje jeho čištění srážením různých nečistot jako jejich hydroxidů. Čištění zahříváním (NH4)2BeF4 dává požadovaný produkt:
- (NH4)2BeF4 → 2 NH3 + 2 HF + BeF2
Obecně reaktivita BeF2 ionty s fluoridem jsou docela analogické s reakcemi SiO2 s oxidy.[11]
Aplikace
Snížení BeF2 při 1300 ° C s hořčíkem v a grafit kelímek poskytuje nejpraktičtější cestu ke kovovému beryliu:[8]
- BeF2 + Mg → Be + MgF2
Chlorid není užitečným prekurzorem kvůli své těkavosti.[Citace je zapotřebí ]
Niche používá
Fluorid berylnatý se používá v biochemii, zejména krystalografie proteinů jako napodobenina fosfátu. Tím pádem, ADP a fluorid berylnatý mají společně tendenci se vázat ATP a inhibují působení proteinů, což umožňuje krystalizovat proteiny ve vázaném stavu.[12][13]
Fluorid berylnatý tvoří základní složku výhodné směsi fluoridových solí používaných v kapalné fluoridové jaderné reaktory. Typicky se smísí fluorid berylnatý fluorid lithný za vzniku základního rozpouštědla (FLiBe ), do kterého se zavádějí fluoridy uranu a thoria. Fluorid berylnatý je výjimečně chemicky stabilní a LiF / BeF2 směsi (FLiBe ) mají nízké teploty tání (360 ° C - 459 ° C) a nejlepší neutronové vlastnosti kombinací fluoridových solí vhodných pro použití v reaktoru. MSRE použili dvě různé směsi ve dvou chladicích okruzích.
Bezpečnost
Sloučeniny berýlia jsou vysoce toxické. Zvýšená toxicita berýlia v přítomnosti fluoridu byla zaznamenána již v roce 1949.[14] The LD50 u myší je přibližně 100 mg / kg po požití a 1,8 mg / kg po intravenózní injekci.
Reference
- ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87. vydání). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ Wright, Albert F .; Fitch, Andrew N .; Wright, Adrian C. (1988). „Příprava a struktura α- a β-křemenných polymorfů fluoridu berylnatého“. Journal of Solid State Chemistry. 73 (2): 298. Bibcode:1988JSSCh..73..298W. doi:10.1016/0022-4596(88)90113-2.
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0054". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Sloučeniny berylia (jako Be)“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Difluorid berylnatý“. PubChem. Národní institut zdraví. Citováno 13. října 2017.
- ^ Wells A.F. (1984) Strukturní anorganická chemie 5. vydání Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Pallavi Ghalsasi, Prasanna S. Ghalsasi, "Single Crystal X-Ray Structure of BeF2: α-Quartz" Inorg. Chem., 2011, 50 (1), str. 86–89. doi:10,1021 / ic101248g
- ^ A b Holleman, A. F .; Wiberg, E. "Anorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Tlak par, fyzika.nyu.edu, str. 6-63, od Ohe, S. (1976) Počítačem podporovaná datová kniha tlaku par, Data Book Publishing Co., Tokio.
- ^ Agarwal, M .; Chakravarty C (2007). „Waterlike Structural and Excess Entropy Annomalies in Liquid Beryllium Fluoride“. J. Phys. Chem. B. 111 (46): 13294–300. doi:10.1021 / jp0753272. PMID 17963376.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Reiko Kagawa; Martin G Montgomery; Kerstin Braig; Andrew G W Leslie a John E Walker (2004). „Struktura hovězí F1-ATPázy inhibovaná ADP a fluoridem berylnatým“. Časopis EMBO. 23 (5): 2734–2744. doi:10.1038 / sj.emboj.7600293. PMC 514953. PMID 15229653.
- ^ Bigay J, Deterre P, Pfister C, Chabre M (1987). „Fluoridové komplexy hliníku nebo berylia působí na G-proteiny jako reverzibilně vázané analogy gama fosfátu GTP“. Časopis EMBO. 6 (10): 2907–2913. doi:10.1002 / j.1460-2075.1987.tb02594.x. PMC 553725. PMID 2826123.
- ^ Fluorid v pitné vodě: Vědecký přehled standardů EPA. https://www.nap.edu/catalog/11571/fluoride-in-drinking-water-a-scientific-review-of-epas-standards: Národní akademie Press. 2006. s. 51–52. doi:10.17226/11571. ISBN 978-0-309-10128-8.CS1 maint: umístění (odkaz)