|
|
|
|
|
Símbol: Be |
Nombre atòmic: 4 |
|
|
Beril·li |
Berilio |
Beryllium |
Béryllium |
Grup: 2 |
Període: 2 |
|
|
Família: Alcalinoterris |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Louis Nicolas Vauquelin/ Friedrich Wöhler i
A. A. Bussy |
Nacionalitat: França
/Alemanya i França |
Any: 1797/ 1828 |
|||
|
Origen del nom: del grec
“berryllos” pedra preciosa |
Una mica
d’història: Abans d’obtenir-se com a metall ja era
conegut el beril·li, silicat d’alumini i beril·li i
l’òxid de beril·li, descobert en 1797 pel francès
Louis Nicolas Vauquelin analitzant una maragda del Perú. Els compostos de beril·li
tenen un gust dolç i per això l’òxid es va
anomenar “glucina”, però com els compostos d’itri
també tenen un sabor dolç, Klaproth (1743-1817) va optar per canviar
el nom per l’actual beril·li. En 1828 es va aïllar per
primera vegada com a metall simultàniament, i de forma independent, a
França per Antonine Brutus Bussy (1794-1882) i en Alemanya per
Friedrick Wöhler (1800-1882) |
||||
|
Estat natural: El beril·li es troba
en 30 minerals diferents, sent els més importants beril, Al2Be3(SiO3)6,
amb un 12% de beril·li i bertrandita, (4BeO·2SiO2·H20)
principals fonts del beril·li comercial, i crisoberil i fenaquita.
Actualment la majoria del metall s'obté mitjançant reducció
de fluorur de beril·li amb magnesi. Les formes precioses del
beril·li són l'aiguamarina i la maragda. Geogràficament, les majors reserves de
beril·li es troben als Estats Units, que lidera també la
producció mundial de beril·li (65%), seguit de Rússia (40%)
i Xina (15%). Les reserves mundials se estima que superen les 80.000 tones |
Estructura cristal·lina: Sistema Hexagonal |
|
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 0,4 ppb (parts per bilió en pes) |
Abundància a la Terra: ocupa
el lloc 51è en la classificació dels elements més
abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 1 ppb (parts per bilió en pes) |
|||
|
Propietats |
|||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
|||
|
9,012182 |
1848 |
5,5 |
5 |
||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
|||
|
sòlid |
1551,2 |
3243 |
|
||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
|||
|
1,12 |
0,30 (Be+2) |
0,9 |
|
||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
||
|
0 |
899,4 |
1757,1 |
14848,3 |
+2 |
|||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
||
|
250,0 |
1,57 |
5,6 |
|
||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
||
|
324,0 |
9,8 |
309,0 |
1881,00 |
201,00 |
|||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: El beril·li i les seves sals són
tòxiques i potencialment cancerígenes. La beril·liosi
crònica és una afecció pulmonar causada per
exposició a la pols de beril·li catalogada com a malaltia professional.
Els primers casos de neumonitis química aguda per exposició al
beril·li es van produir al 1933 a Europa i al 1943 als Estats Units;
al 1946 es van descriure els primers casos de beril·liosi entre els
treballadors d’una planta de fabricació de tubs fluorescents a
Massachusetts. La beril·liosi s’assembla a la sarcoidosis en
molts aspectes, la qual cosa dificulta en ocasions el diagnòstic. Encara que la utilització de compostos de
beril·li en llums fluorescents es va interrompre en 1949,
l’exposició professional es produeix en les indústries
nuclear i aeroespacial, en el refinat del metall i en la fusió dels
aliatges que el contenen, en la fabricació de dispositius
electrònics i en la manipulació d’altres materials que
contenen beril·li. El
beril·li i els seus compostos han de manipular-se amb molt
atenció, extremant les precaucions quan durant l’activitat es
pugui generar pols de beril·li, ja que l’exposició
prolongada a la pols de beril·li pot causar càncer de
pulmó. La substància pot manipular-se amb seguretat sempre que
se segueixin certs procediments. Si aquests es desconeixen no ha
d’intentar-se la manipulació del beril·li. |
||||
|
-1,85 Be2+/Be |
metall |
||||||
|
Característiques: |
|
||||||
|
És un metall de color
blanc-platejat molt trencadís. Té una duresa semblant a la
del ferro dolç, però la seva resistència a la
tracció és més petita. S’oxida lleugerament a
l’aire i queda cobert d’una fina capa d’òxid. La
resistència del beril·li a ser ratllat s’atribueix a
aquest recobriment. Té un punt de fusió
molt elevat amb comparació amb la resta de metalls alcalinoterris. Quan es fon es forma una fina capa
d’òxid en la seva superfície que l’impedeix que
cremi. L’aiguamarina i la maragda
són formes precioses del mineral beril·li. |
|||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància (%) |
Altres |
|
Beril·li
– 6 |
4 |
2 |
6Be |
5,9·10-21
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Beril·li
– 7 |
4 |
3 |
7Be |
53,28
dies |
0,00 |
|
|
Beril·li
– 8 |
4 |
4 |
8Be |
7·10-17
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Beril·li
– 9 |
4 |
5 |
9Be |
estable |
0,00 |
Radioactiu |
|
Beril·li
– 10 |
4 |
6 |
10Be |
2600000
anys |
100 |
|
|
Beril·li
– 11 |
4 |
7 |
11Be |
13,8
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Beril·li
– 12 |
4 |
8 |
12Be |
0,024
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Beril·li
– 13 |
4 |
9 |
13Be |
0,004
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
A temperatures ordinàries, gairebé no
reacciona ni amb l’aire ni amb el vapor d’aigua, això
provoca que pugui ser utilitzat en estat metàl·lic i aliat amb
altres metalls. Els compostos de beril·li són generalment
blancs (o incolors en solució) i mostren gran similitud en les
propietats químiques als corresponents compostos d’alumini;
això dificulta la seva separació de l’alumini que
està casi sempre present en els minerals de beril·li. El beril·li no s’oxida en l’aire ni
tan sols a 600ºC, però polvoritzat crema en l’aire per a
donar una barreja d’òxid de beril·li blanc, BeO, i nitrur
de beril·li, Be3N2: 2Be (s) + O2 (g) à 2BeO (s)
2Be (s) + N2 (g) à 2Be3N2 (s) L’òxid de beril·li normalment
s’obté escalfant carbonat de beril·li. Reacciona amb el clor i el brom per a formar els
corresponents halurs: Be (s) + Cl2 (g) à BeCl2 (g)
Be (s) + Br2 (g) à BeBr2 (g) Es dissol en àcids diluïts com el
sulfúric, clorhídric o nítric per a formar solucions que
contenen el ió aquós Be (II) juntament amb hidrogen gas: Be (s) + H2SO4 (aq) à Be2+ (aq) + SO42-
(aq) + H2 (g) També es dissol en solucions bàsiques
diluïdes com hidròxid de sodi, per a formar complexos de Be (II)
juntament amb hidrogen gas. |
|
Amb aire |
BeO ; Be3N2 2Be (s) + O2
(g) à 2BeO (s) 2Be (s)
+ N2 (g) à 2Be3N2 (s) |
|
Amb H2O |
no reacciona |
|
Amb HCL 6M |
H2O ; BeCl2 Be (s) + Cl2
(g) à BeCl2 (g) |
|
Amb HNO3 15M |
no reacciona |
|
Amb NaOH 6M |
Suau; à H2O; (Be(OH)4)-2 |
|
Obtenció |
Si es tracta el mineral
beril·li polvoritzat amb àcid sulfúric concentrat,
s’obté una solució que conté sulfat de
beril·li i sulfat d’alumini. Es retira l’alumini per
precipitació amb sulfat amònic i posteriorment es filtra i cristal·litza
el sulfat de beril·li. Escalfant a 1400ºC s’obté
l’òxid de beril·li que constitueix la base per la
preparació d’altres compostos de l’element. El beril·li metall es pot
preparar per electròlisi del clorur de beril·li (o del fluorur)
fos i també per reducció del seu clorur o fluorur o del seu
hidròxid amb sodi o magnesi a 1300ºC: BeF2 + Mg à MgF2 + Be |
|
Element d’aliatge, en
aliatges coure-beril·li amb una gran varietat d’aplicacions. En el |