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

O hidróxido de berílio é um composto químico formado por duas moléculas de hidróxido (OH) e uma molécula de berílio (Be). Sua fórmula química é Be (OH) 2 e é caracterizada como 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 + H 2 O → Be (OH) 2

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

Estrutura quimica

Este composto químico pode ser encontrado em quatro formas diferentes:

Hidróxido de Berílio Alfa

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

2NaOH (diluído) + BeCl 2 → Be (OH) 2 ↓ + 2NaCl

2 NaOH (diluída) + ósculo 4 → ser (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Hidróxido de Berílio Beta

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

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

Hidróxido de berílio (Be (OH) 2): estrutura, propriedades e usos 1

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

Hidróxido de Berílio em Minerais

Embora não seja habitual, o hidróxido de berílio é encontrado como um mineral cristalino conhecido como behoita (chamado dessa maneira referente à sua composição química).

É produzido em pegmatitos graníticos formados pela alteração da gadolinita (minerais do grupo silicato) em fumarolas vulcânicas.

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Esse mineral – relativamente novo – foi descoberto pela primeira vez 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

A temperaturas acima de 1200 ° C (2190 ° C), o hidróxido de berílio existe na fase de vapor. É obtido a partir da reação entre vapor de água e 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 de peso molecular de cerca de 43,0268 g / mol e uma densidade de 1,92 g / cm 3 . Seu ponto de fusão está a uma temperatura de 1000 ° C, na qual começa a se decompor.

Como mineral, Be (OH) 2 (behoita) possui uma dureza de 4 e sua densidade varia entre 1,91 g / cm 3 e 1,93 g / cm 3 .

Aparência

O hidróxido de berílio é um sólido branco, que na sua forma alfa tem uma 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 variada, pois pode ser encontrada como reticular, cristais arborescentes ou agregados esféricos. Da mesma forma, é apresentado nas cores branca, rosa, azulada e até incolor e com brilho vítreo oleoso.

Propriedades termoquímicas

Entalpia de formação: -902,5 kJ / mol

Energia de Gibbs: -815,0 kJ / mol

Entropia de treinamento: 45,5 J / mol

Capacidade de aquecimento: 62,1 J / mol

Capacidade térmica específica: 1.443 J / K

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

Solubilidade

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

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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 admissível legal (PEL ou OSHA) de uma substância definida de hidróxido de berílio para uma concentração máxima entre 0,002 mg / m 3 e 0,005 mg / m 3 é de 8 horas e para uma concentração de 0,0225 mg / m 3 no máximo 30 minutos.

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

Usos

O uso de hidróxido de berílio como matéria-prima para o processamento de um produto é muito limitado (e incomum). No entanto, é um composto utilizado como reagente principal na síntese de outros compostos e na obtenção de berílio metálico.

Obtenção

O óxido de berílio (BeO) é o composto químico de berílio de alta pureza mais comumente usado 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 forma:

  1. hidróxido de berílio é dissolvido em ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ).
  2. Realizada a reação, a solução é filtrada, de modo que as impurezas insolúveis de óxido ou sulfato sejam removidas.
  3. O filtrado é sujeito a evaporação para concentrar o produto, que é arrefecido para se obter cristais de sulfato de berílio ósculo 4 .
  4. O ósculo 4 é calcinado a uma temperatura específica entre 1100 ° C e 1400 ° C.

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

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Obtenção de berílio metálico

As impurezas são geradas durante a extração e processamento de minerais de berílio, como óxido de berílio e hidróxido de berílio. Este último é submetido a uma série de transformações até a obtenção de berílio metálico.

O Be (OH) 2 reage com uma solução de bifluoreto de amônio:

Seja (OH) 2 + 2 (NH 4 ) HF 2 → (NH 4 ) 2 BeF 4 + 2 H 2 O

O (NH 4 ) 2 BeF 4 é submetido a aumento de temperatura, sofrendo uma decomposição térmica:

(NH 4 ) 2 BeF 4 → 2NH 3 + 2HF + BeF 2

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

BeF 2 + Mg → Be + MgF 2

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

Referências

  1. Wikipedia (sf). Hidróxido de berílio. Recuperado de en.wikipedia.org
  2. Holleman, AF; Wiberg, E. e Wiberg, N. (2001). Hidróxido de berílio. Obtido em books.google.co.ve
  3. Publicação, MD (sf). Behoite Recuperado de handbookofmineralogy.org
  4. Todas as reações (sf). Hidróxido de Berílio Be (OH) 2 . Obtido em allreactions.com
  5. PubChem (sf). Hidróxido de berílio. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, KA e Vidal, EE (2009). Química e Processamento de Berílio. Obtido em books.google.co.ve

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