Hidróxido de berílio (Be (OH) 2) estrutura química, propriedades e usos

O hidróxido de berílio é um composto químico composto de duas moléculas de hidróxido (OH) e uma molécula de berílio (Be). Sua fórmula química é Be (OH)₂ e caracteriza-se por ser uma espécie anfotérica. Em geral, pode ser obtido a partir da reação entre o monóxido de berílio e a água, de acordo com a seguinte reação química: BeO + H₂O → Seja (OH)₂

Por outro lado, esta substância anfotérica tem uma configuração molecular do tipo linear. No entanto, várias estruturas de hidróxido de berílio podem ser obtidas: forma alfa e beta, na forma mineral e em fase de vapor, dependendo do método utilizado.

Índice

• 1 estrutura química
  • 1.1 Alfa de hidróxido de berílio
  • 1.2 Hiperóxido de berílio beta
  • 1.3 Hidróxido de berílio em minerais
  • 1.4 Vapor de hidróxido de berílio
• 2 Imóveis
  • 2.1 Aparência
  • 2.2 Propriedades termoquímicas
  • 2.3 Solubilidade
  • 2.4 Riscos por exposição
• 3 usos
• 4 Obtenção
  • 4.1 Obtenção de berílio metálico
• 5 referências

Estrutura química

Este composto químico pode ser encontrado de quatro maneiras diferentes:

Hidróxido de berílio alfa

Adicionando qualquer reagente básico, como o hidróxido de sódio (NaOH) a uma solução de sal de berílio, obtém-se a forma alfa (α) do hidróxido de berílio. Um exemplo é mostrado abaixo:

2NaOH (diluído) + BeCl₂ → Seja (OH)₂↓ + 2NaCl

2NaOH (diluído) + BeSO₄ → Seja (OH)₂↓ + Na₂SO₄

Hidróxido beta de berílio

A degeneração deste produto alfa forma uma estrutura cristalina tetragonal metaestável, que após um período prolongado de tempo foi transformada em uma estrutura rômbica chamada hidróxido de beta-berílio (β).

Esta forma beta é também obtida como um precipitado de uma solução de berílio de sódio por hidrólise em condições próximas do ponto de fusão.

Hidróxido de berílio em minerais

Embora não usual, o hidróxido de berílio é encontrado como um mineral cristalino conhecido como behoite (assim chamado com referência à sua composição química).

Ocorre em pegmatitos graníticos formados pela alteração de gadolinita (minerais do grupo dos silicatos) em fumarolas vulcânicas.

Este mineral - relativamente novo - foi descoberto em 1964 e atualmente só foi encontrado em pegmatitos de granito localizados nos estados do Texas e Utah, nos Estados Unidos.

Vapor de hidróxido de berílio

Em temperaturas acima de 1200 ° C (2190 ° C), o hidróxido de berílio existe na fase de vapor. É obtido a partir da reação entre o vapor de água e o óxido de berílio (BeO).

Da mesma forma, o vapor resultante tem uma pressão parcial de 73 Pa, medida a uma temperatura de 1500 ° C.

Propriedades

O hidróxido de berílio tem uma massa molar ou peso molecular aproximado de 43,04268 g / mol e uma densidade de 1,92 g / cm³. Seu ponto de fusão está a uma temperatura de 1000 ° C, na qual começa sua decomposição.

Como um mineral, o Be (OH)₂ (behoita) tem uma dureza de 4 e sua densidade varia entre 1,91 g / cm³ e 1,93 g / cm³.

Aparência

O hidróxido de berílio é um sólido branco, que em sua forma alfa tem aparência gelatinosa e amorfa. Por outro lado, a forma beta deste composto é constituída por uma estrutura cristalina bem definida, ortorrômbica e estável.

Pode-se dizer que a morfologia do mineral de Be (OH)₂ É variado, porque pode ser encontrado como cristais reticulares, agregados arborescentes ou esféricos. Da mesma forma, aparece nas cores branca, rosa, azulada e até incolor e com um brilho vítreo oleoso.

Propriedades termoquímicas

Entalpia de formação: -902,5 kJ / mol

Energia de Gibbs: -815,0 kJ / mol

Entropia de formação: 45,5 J / mol

Capacidade de calor: 62,1 J / mol

Capacidade de calor específico: 1,443 J / K

Entalpia padrão de formação: -20,98 kJ / g

Solubilidade

O hidróxido de berílio tem natureza anfotérica, por isso é capaz de doar ou aceitar prótons e dissolve os meios ácidos e básicos em uma reação ácido-base, produzindo sal e água.

Nesse sentido, a solubilidade de Be (OH)₂ na água é limitada pelo produto de solubilidade Kps_(H2O), que é igual a 6,92 × 10^-22.

Riscos de exposição

O limite de exposição humana legalmente admissível (PEL ou OSHA) de uma substância de hidróxido de berílio definida para uma concentração máxima entre 0,002 mg / m³ e 0,005 mg / m³ é de 8 horas, e para uma concentração de 0,0225 mg / m³ no máximo, um tempo de 30 minutos.

Essas limitações se devem ao fato de o berílio ser classificado como um agente carcinogênico do tipo A1 (agente carcinogênico em humanos, com base na quantidade de evidências de estudos epidemiológicos).

Usos

É muito limitado (e incomum) o uso de hidróxido de berílio como matéria-prima para o processamento de algum produto.No entanto, é um composto utilizado como principal reagente para a síntese de outros compostos e para a produção de metal de berílio.

Obtenção

O óxido de berílio (BeO) é o composto químico de berílio de alta pureza mais utilizado na indústria. É caracterizado como um sólido incolor com propriedades isolantes elétricas e alta condutividade térmica.

Nesse sentido, o processo para sua síntese (em qualidade técnica) na indústria primária é realizado da seguinte maneira:

1. O hidróxido de berílio é dissolvido em ácido sulfúrico (H₂SO₄).
2. Quando a reacção é realizada, a solução é filtrada, de modo que as impurezas insolúveis do óxido ou sulfato são eliminadas.
3. O filtrado é submetido a uma evaporação para concentrar o produto, que é resfriado para obter cristais de sulfato de berílio BeSO₄.
4. O beijo₄ é calcinado a uma temperatura específica entre 1100 ° C e 1400 ° C.

O produto final (BeO) é utilizado para a fabricação de peças especiais de cerâmica para uso industrial.

Obtendo o berílio metal

Durante a extração e processamento de minerais de berílio, são geradas impurezas, como o óxido de berílio e o hidróxido de berílio. Este último é submetido a uma série de transformações até obter o metal de berílio.

O Be (OH) é reagido₂ com uma solução de bifluoreto de amônio:

Seja (OH)₂ + 2 (NH₄) HF₂ → (NH₄)₂BeF₄ + 2 H₂O

O (NH₄)₂BeF₄ está sujeito a um aumento de temperatura, sofrendo uma decomposição térmica:

(NH₄)₂BeF₄ → 2NH₃ + 2HF + BeF₂

Finalmente, a redução do fluoreto de berílio a uma temperatura de 1300 ° C com magnésio (Mg) resulta em metal de berílio:

BeF₂ + Mg → Be + MgF₂

O berílio é utilizado em ligas metálicas, produção de componentes eletrônicos, fabricação de telas e janelas de radiação usadas em aparelhos de raios-X.

Referências

1. Wikipédia. (s.f.) Hidróxido de berílio. Obtido em en.wikipedia.org
2. Holleman, A. F .; Wiberg, E. e Wiberg, N. (2001). Hidróxido de berílio. Retirado de books.google.co.ve
3. Publicação, M. D. (s.f.). Behoite Obtido em handbookofmineralogy.org
4. Todas as Reações (s.f.) Hidróxido de Berílio Be (OH)₂. Retirado de allreactions.com
5. PubChem. (s.f.) Hidróxido de berílio. Obtido em pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Walsh, K. A. e Vidal, E. E. (2009). Química e Processamento de Berílio. Retirado de books.google.co.ve