Structure chimique, propriétés et utilisations de l'hydroxyde de béryllium (Be (OH) 2)



Le hydroxyde de béryllium est un composé chimique composé de deux molécules d'hydroxyde (OH) et d'une molécule de béryllium (Be). Sa formule chimique est Be (OH)2 et il se caractérise par le fait d'être une espèce amphotère. En général, il peut être obtenu à partir de la réaction entre le monoxyde de béryllium et l'eau, selon la réaction chimique suivante: BeO + H2O → Be (OH)2

D'autre part, cette substance amphotère a une configuration moléculaire de type linéaire. Cependant, différentes structures d'hydroxyde de béryllium peuvent être obtenues: forme alpha et bêta, en tant que phase minérale et en phase vapeur, selon la méthode utilisée.

Index

  • 1 structure chimique
    • 1.1 Hydroxyde de béryllium alpha
    • 1.2 Hydroxyde de béryllium
    • 1.3 Hydroxyde de béryllium dans les minéraux
    • 1.4 Vapeur d'hydroxyde de béryllium
  • 2 propriétés
    • 2.1 Apparence
    • 2.2 Propriétés thermochimiques
    • 2.3 solubilité
    • 2.4 Risques d'exposition
  • 3 utilisations
  • 4 Obtention
    • 4.1 Obtention du béryllium métallique
  • 5 références

Structure chimique

Ce composé chimique peut être trouvé de quatre manières différentes:

Hydroxyde de béryllium alfa

En ajoutant un réactif basique tel que l'hydroxyde de sodium (NaOH) à une solution de sel de béryllium, on obtient la forme alpha (α) de l'hydroxyde de béryllium. Un exemple est présenté ci-dessous:

2NaOH (dilué) + BeCl2 → Be (OH)2↓ + 2NaCl

2 NaOH (dilué) + BeSO4 → Be (OH)2Na + Na2SO4

Hydroxyde de béryllium

La dégénérescence de ce produit alpha forme une structure cristalline tétragonale métastable qui, après une période de temps prolongée, a été transformée en une structure rhombique appelée hydroxyde de bêta-béryllium (β).

Cette forme bêta est également obtenue sous forme de précipité à partir d'une solution de sodium béryllium par hydrolyse dans des conditions proches du point de fusion.

Par Andif1 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], de Wikimedia Commons

Hydroxyde de béryllium dans les minéraux

Bien que cela ne soit pas habituel, l'hydroxyde de béryllium se présente sous la forme d'un minéral cristallin connu sous le nom de behoite (appelé ainsi en référence à sa composition chimique).

Il se produit dans les pegmatites granitiques formées par l'altération de la gadolinite (minéraux du groupe des silicates) dans les fumerolles volcaniques.

Ce minéral - relativement nouveau - a été découvert pour la première fois en 1964 et n’a été trouvé que dans des pegmatites de granit situées dans les États du Texas et de l’Utah aux États-Unis.

Vapeur d'hydroxyde de béryllium

A des températures supérieures à 1200 ° C (2190 ° C), l'hydroxyde de béryllium existe en phase vapeur. Il est obtenu à partir de la réaction entre la vapeur d'eau et l'oxyde de béryllium (BeO).

De même, la vapeur résultante a une pression partielle de 73 Pa mesurée à une température de 1500 ° C.

Propriétés

L'hydroxyde de béryllium a une masse molaire ou un poids moléculaire d'environ 43,0268 g / mol et une densité de 1,92 g / cm3. Son point de fusion est à une température de 1000 ° C, à laquelle il commence sa décomposition.

En tant que minéral, le Be (OH)2 (behoita) a une dureté de 4 et sa densité varie entre 1,91 g / cm3 et 1,93 g / cm3.

Apparence

L'hydroxyde de béryllium est un solide blanc qui, sous sa forme alpha, présente un aspect gélatineux et amorphe. D'autre part, la forme bêta de ce composé est constituée d'une structure cristalline bien définie, orthorhombique et stable.

On peut dire que la morphologie du minéral de Be (OH)2 Il est varié, car on peut le trouver sous forme de cristaux réticulaires, d'agrégats arborescents ou sphériques. De la même manière, il apparaît dans des couleurs blanches, roses, bleutées et même incolores et avec un éclat vitreux graisseux.

Propriétés thermochimiques

Enthalpie de formation: -902,5 kJ / mol

Energie Gibbs: -815.0 kJ / mol

Entropie de formation: 45,5 J / mol

Capacité calorifique: 62,1 J / mol

Capacité calorifique spécifique: 1 443 J / K

Enthalpie standard de formation: -20,98 kJ / g

Solubilité

L'hydroxyde de béryllium étant de nature amphotère, il est capable de donner ou d'accepter des protons et de dissoudre les milieux acides et basiques dans une réaction acide-base, produisant du sel et de l'eau.

En ce sens, la solubilité de Be (OH)2 dans l'eau est limitée par le produit de solubilité Kps(H2O), qui est égal à 6,92 × 10-22.

Risques d'exposition

La limite d'exposition légale autorisée par l'homme (PEL ou OSHA) d'une substance hydroxyde de béryllium définie pour une concentration maximale comprise entre 0,002 mg / m3 et 0,005 mg / m3 est de 8 heures et pour une concentration de 0,0225 mg / m3 au maximum 30 minutes.

Ces limitations sont dues au fait que le béryllium est classé comme agent cancérigène de type A1 (agent cancérigène chez l'homme, sur la base de la quantité de preuves issues d'études épidémiologiques).

Utilise

L'utilisation de l'hydroxyde de béryllium comme matière première pour le traitement de certains produits est très limitée (et inhabituelle).Cependant, c'est un composé utilisé comme réactif principal pour la synthèse d'autres composés et la production de béryllium métallique.

Obtenir

L'oxyde de béryllium (BeO) est le composé chimique du béryllium de haute pureté le plus utilisé dans l'industrie. Il se caractérise par un solide incolore aux propriétés isolantes électriques et à haute conductivité thermique.

En ce sens, le processus de synthèse (en qualité technique) dans le secteur primaire est réalisé de la manière suivante:

  1. L’hydroxyde de béryllium est dissous dans de l’acide sulfurique (H2SO4).
  2. Lorsque la réaction est effectuée, la solution est filtrée, de sorte que les impuretés insolubles d'oxyde ou de sulfate sont éliminées.
  3. Le filtrat est soumis à une évaporation pour concentrer le produit qui est refroidi pour obtenir des cristaux de sulfate de béryllium BeSO4.
  4. Le bisou4 il est calciné à une température spécifique comprise entre 1100 ° C et 1400 ° C.

Le produit final (BeO) est utilisé pour la fabrication de pièces céramiques spéciales à usage industriel.

Obtention du béryllium métallique

Pendant l'extraction et le traitement des minéraux de béryllium, des impuretés sont générées, telles que l'oxyde de béryllium et l'hydroxyde de béryllium. Ce dernier est soumis à une série de transformations jusqu'à obtenir le métal au béryllium.

Le Be (OH) réagit2 avec une solution de bifluorure d'ammonium:

Be (OH)2 + 2 (NH4) HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 h2O

Le (NH4)2BeF4 il est soumis à une augmentation de température, subissant une décomposition thermique:

(NH4)2BeF4 → 2NH3 + 2HF + BeF2

Enfin, la réduction du fluorure de béryllium à une température de 1300 ° C avec du magnésium (Mg) donne du béryllium métallique:

BeF2 + Mg → Be + MgF2

Le béryllium est utilisé dans les alliages métalliques, la production de composants électroniques, la fabrication d’écrans et de fenêtres à rayonnement utilisés dans les appareils à rayons X.

Références

  1. Wikipedia. (s.f.) Hydroxyde de béryllium. Récupéré de en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F. Wiberg, E. et Wiberg, N. (2001). Hydroxyde de béryllium. Récupéré de books.google.co.ve
  3. Publishing, M. D. (s.f.). Behoite Récupéré de handbookofmineralogy.org
  4. Toutes les réactions. (s.f.) Hydroxyde de béryllium Be (OH)2. Récupéré de allreactions.com
  5. PubChem. (s.f.) Hydroxyde de béryllium. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. et Vidal, E. E. (2009). Chimie et traitement du béryllium. Récupéré de books.google.co.ve