Оксид бериллия - Beryllium oxide
|
|
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Предпочтительное название IUPAC
Окись бериллия (II) |
|
|
Систематическое название ИЮПАК
Оксобериллий |
|
| Другие имена
Бериллия, Термалокс, Бромеллит, Термалокс 995.
|
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| 3902801 | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.013.758 
|
| Номер ЕС | |
| MeSH | бериллий + оксид |
|
PubChem CID
|
|
| Номер RTECS | |
| UNII | |
| Номер ООН | 1566 |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Характеристики | |
| Будь О | |
| Молярная масса | 25,011 г · моль -1 |
| Появление | Бесцветные стекловидные кристаллы |
| Запах | Без запаха |
| Плотность | 3,01 г / см 3 |
| Температура плавления | 2507 ° С (4545 ° F, 2780 К) |
| Точка кипения | 3900 ° С (7050 ° F, 4170 К) |
| 0,00002 г / 100 мл | |
| Ширина запрещенной зоны | 10,6 эВ |
| Теплопроводность | 330 Вт / (К · м) |
|
Показатель преломления ( n D )
|
1,719 |
| Состав | |
| Шестиугольный | |
| P6 3 мк | |
| C 6v | |
| Тетрагональный | |
| Линейный | |
| Термохимия | |
|
Теплоемкость ( C )
|
25,5 Дж / (К · моль) |
|
Стандартная мольная
энтропия ( S |
13,73–13,81 Дж / (К · моль) |
|
Std энтальпия
формации (Δ F H ⦵ 298 ) |
−599 кДж / моль |
|
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚)
|
−582 кДж / моль |
| Опасности | |
| Основные опасности | Очень токсичен, канцероген |
| Паспорт безопасности | См .: страницу данных |
| Пиктограммы GHS |
  
|
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
| H301 , H315 , H317 , H319 , H330 , H335 , H350 , H372 | |
| Р201 , Р260 , Р280 , Р284 , Р301 + 310 , P305 + 351 + 338 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
|
LD 50 ( средняя доза )
|
2062 мг / кг (мышь, перорально) |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
|
PEL (Допустимо)
|
TWA 0,002 мг / м 3 C 0,005 мг / м 3 (30 минут), с максимальным пиком 0,025 мг / м 3 (в виде Be) |
|
REL (рекомендуется)
|
Ca C 0,0005 мг / м 3 (как Be) |
|
IDLH (Непосредственная опасность)
|
Ca [4 мг / м 3 (как Be)] |
| Родственные соединения | |
|
Другие анионы
|
Теллурид бериллия |
|
Другие катионы
|
|
| Страница дополнительных данных | |
|
Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. |
|
|
Термодинамические
данные |
Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ |
| УФ , ИК , ЯМР , МС | |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
 проверить ( что есть ?)
  |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Оксид бериллия ( BeO ), также известный как бериллий , представляет собой неорганическое соединение с формулой BeO. Это бесцветное твердое вещество является заметным электрическим изолятором с более высокой теплопроводностью, чем любой другой неметалл, кроме алмаза , и превосходит большинство металлов. В качестве аморфного твердого вещества оксид бериллия имеет белый цвет. Его высокая температура плавления позволяет использовать его в качестве огнеупорного материала. Он встречается в природе как минерал бромеллит . Исторически и в материаловедении оксид бериллия назывался глюциной или оксидом глюциния.
Подготовка и химические свойства
Оксид бериллия можно получить путем прокаливания (обжига) карбоната бериллия , дегидратации гидроксида бериллия или зажигания металлического бериллия :
- BeCO 3 → BeO + CO 2
- Ве (ОН) 2 → ВеО + Н 2 О
- 2 Be + O 2 → 2 BeO
Воспламенение бериллия на воздухе дает смесь BeO и нитрида Be 3 N 2 . В отличие от оксидов, образованных другими элементами 2-й группы (щелочноземельные металлы), оксид бериллия является скорее амфотерным , чем основным.
Оксид бериллия, образующийся при высоких температурах (> 800 ° C), инертен, но легко растворяется в горячем водном бифториде аммония (NH 4 HF 2 ) или растворе горячей концентрированной серной кислоты (H 2 SO 4 ) и сульфата аммония ((NH 4 ) 2 SO 4 ).
Состав
BeO кристаллизуется в гексагональной структуре вюрцита с тетраэдрическими центрами Be 2+ и O 2- , такими как лонсдейлит и w- BN (оба из которых изоэлектронны ). Напротив, оксиды более крупных металлов группы 2, то есть MgO , CaO , SrO , BaO , кристаллизуются в кубическом мотиве каменной соли с октаэдрической геометрией вокруг дикатионов и дианионов. При высокой температуре структура переходит в тетрагональную форму.
В паровой фазе оксид бериллия присутствует в виде дискретных двухатомных молекул . На языке теории валентных связей эти молекулы могут быть описаны как применяющие sp- орбитальную гибридизацию на обоих атомах, с одной σ (между одной sp- орбиталью на каждом атоме) и одной π-связью (между выровненными p- орбиталями на каждом атоме, ориентированными перпендикулярно атому). молекулярная ось). Теория молекулярных орбиталей дает несколько иную картину, в которой отсутствует чистая сигма-связь (поскольку двухсекундные орбитали двух атомов объединяются, образуя заполненную сигма-связывающую орбиталь и заполненную сигма * орбиталь, препятствующую связыванию) и двух пи-связей, образованных между обеими парами атомов. p- орбитали, ориентированные перпендикулярно оси молекулы. Сигма-орбиталь, образованная p- орбиталями, выровненными вдоль оси молекулы, незаполнена. Соответствующее основное состояние - это ... (2sσ) 2 (2sσ *) 2 (2pπ) 4 (как в изоэлектронной молекуле C 2 ), где обе связи можно рассматривать как дативные связи от кислорода к бериллию.
Приложения
Высококачественные кристаллы можно выращивать гидротермально или иным образом методом Вернейля . По большей части оксид бериллия производится в виде белого аморфного порошка, спеченного в более крупные формы. Примеси, такие как углерод, могут придавать различные цвета бесцветным кристаллам-хозяевам.
Спеченный оксид бериллия - очень прочная керамика . Оксид бериллия используется в ракетных двигателях и в качестве прозрачного защитного покрытия на алюминизированных зеркалах телескопов .
Оксид бериллия используется во многих высокопроизводительных полупроводниковых деталях для таких приложений, как радиооборудование, поскольку он обладает хорошей теплопроводностью, а также является хорошим электрическим изолятором. Он используется в качестве наполнителя в некоторых материалах для термоинтерфейса, таких как термопаста . В некоторых силовых полупроводниковых устройствах между кремниевым кристаллом и металлическим основанием корпуса используется керамика из оксида бериллия для достижения более низкого значения термического сопротивления, чем в аналогичной конструкции из оксида алюминия . Он также используется в качестве конструкционной керамики для высокопроизводительных микроволновых устройств, электронных ламп , магнетронов и газовых лазеров . ВеО был предложен в качестве замедлителя нейтронов для морских высокотемпературных реакторов с газовым охлаждением (MGCR), а также ядерного реактора НАСА Kilopower для космических приложений.
Безопасность
BeO является канцерогенным веществом в виде порошка и может вызывать хроническое заболевание легких аллергического типа - бериллиоз . После обжига в твердую форму с ним можно безопасно обращаться, если не подвергать механической обработке, вызывающей образование пыли. Чистая поломка оставляет мало пыли, но дробление или измельчение могут представлять опасность. Керамика из оксида бериллия не является опасными отходами в соответствии с федеральным законодательством США.