Fluoruro de berilio es el compuesto inorgánico con la fórmula Sea F 2 . Este sólido blanco es el principal precursor para la fabricación de berilio metálico. Su estructura se asemeja a la del cuarzo, pero BeF 2 es muy soluble en agua.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Fluoruro de berilio | |
Otros nombres Difluoruro de berilio Difluoroberyllane | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.029.198 |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
BeF 2 | |
Masa molar | 47,01 g / mol higroscópico |
Apariencia | bultos incoloros |
Densidad | 1,986 g / cm 3 |
Punto de fusion | 554 ° C (1.029 ° F; 827 K) |
Punto de ebullición | 1.169 ° C (2.136 ° F; 1.442 K) [1] |
muy soluble | |
Solubilidad | moderadamente soluble en alcohol |
Estructura | |
Trigonal, α-cuarzo | |
P3 1 21 (No. 152), símbolo de Pearson hP9 [2] | |
a = 473,29 pm, c = 517,88 pm | |
Lineal | |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 1,102 J / K o 59 J / mol K |
Entropía molar estándar ( S | 45 J / mol K |
-1028,2 kJ / go -1010 kJ / mol | |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚) | -941 kJ / mol |
Peligros [5] | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS de InChem |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
Declaraciones de peligro GHS | H301 , H305 , H311 , H314 , H315 , H319 , H330 , H335 , H372 , H411 |
Consejos de prudencia del SGA | P201 , P202 , P260 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P281 , P284 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P310 , P312 , P314 , P320 , P321 , P322 , P330 , P361 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis mediana ) | 90 mg / kg (oral, rata) 100 mg / kg (oral, ratón) [4] |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 0,002 mg / m 3 C 0,005 mg / m 3 (30 minutos), con un pico máximo de 0,025 mg / m 3 (como Be) [3] |
REL (recomendado) | Ca C 0,0005 mg / m 3 (como Be) [3] |
IDLH (peligro inmediato) | Ca [4 mg / m 3 (como Be)] [3] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Cloruro de berilio Bromuro de berilio Yoduro de berilio |
Otros cationes | Fluoruro de magnesio Fluoruro de calcio Fluoruro de estroncio Fluoruro de bario Fluoruro de radio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
El fluoruro de berilio tiene propiedades ópticas únicas. En forma de vidrio de fluoroberilato, tiene el índice de refracción más bajo para un sólido a temperatura ambiente de 1.275. Su poder de dispersión es el más bajo para un sólido en 0.0093, y el coeficiente no lineal es también el más bajo en 2 × 10 −14 .
Estructura y vinculación
La estructura del BeF 2 sólido se asemeja a la de la cristobalita . Los centros Be 2+ son de cuatro coordenadas y tetraédricos y los centros de fluoruro son de dos coordenadas. [6] Las longitudes de los enlaces Be-F son de aproximadamente 1,54 Å. [7] De forma análoga a SiO 2 , BeF 2 también puede adoptar una serie de estructuras relacionadas. También existe una analogía entre BeF 2 y AlF 3 : ambos adoptan estructuras extendidas a temperatura suave.
Gas y líquido BeF 2
El fluoruro de berilio gaseoso adopta una estructura lineal, con una distancia Be-F de 143 pm . [8] BeF 2 alcanza una presión de vapor de 10 Pa a 686 ° C, 100 Pa a 767 ° C, 1 kPa a 869 ° C, 10 kPa a 999 ° C y 100 kPa a 1172 ° C. [9]
Las 'moléculas' de fluoruro de berilio líquido tienen una estructura tetraédrica fluctuante . Además, la densidad del BeF 2 líquido disminuye cerca de su punto de congelación, ya que los iones Be 2+ y F - comienzan a coordinarse con más fuerza entre sí, lo que lleva a la expansión de vacíos entre las unidades de la fórmula . [10]
Producción
El procesamiento de minerales de berilio genera Be (OH) 2 impuro . Este material reacciona con bifluoruro de amonio para dar tetrafluoroberillato de amonio:
- Be (OH) 2 + 2 (NH 4 ) HF 2 → (NH 4 ) 2 BeF 4 + 2 H 2 O
El tetrafluoroberilato es un ión robusto que permite su purificación por precipitación de diversas impurezas como sus hidróxidos. El calentamiento de (NH 4 ) 2 BeF 4 purificado da el producto deseado:
- (NH 4 ) 2 BeF 4 → 2 NH 3 + 2 HF + BeF 2
En general, la reactividad de los iones BeF 2 con el fluoruro es bastante análoga a las reacciones del SiO 2 con los óxidos. [11]
Aplicaciones
La reducción de BeF 2 a 1300 ° C con magnesio en un crisol de grafito proporciona la ruta más práctica al berilio metálico: [8]
- BeF 2 + Mg → Be + MgF 2
El cloruro no es un precursor útil debido a su volatilidad. [ cita requerida ]
Usos de nicho
El fluoruro de berilio se utiliza en bioquímica, en particular en la cristalografía de proteínas como imitación del fosfato. Por tanto, el ADP y el fluoruro de berilio juntos tienden a unirse a los sitios de ATP e inhiben la acción de las proteínas, lo que hace posible cristalizar las proteínas en el estado unido. [12] [13]
El fluoruro de berilio forma un constituyente básico de la mezcla de sal de fluoruro preferida utilizada en los reactores nucleares de fluoruro líquido . Normalmente, el fluoruro de berilio se mezcla con fluoruro de litio para formar un disolvente base ( FLiBe ), en el que se introducen fluoruros de uranio y torio. El fluoruro de berilio es excepcionalmente estable químicamente y las mezclas de LiF / BeF 2 ( FLiBe ) tienen puntos de fusión bajos (360 ° C - 459 ° C) y las mejores propiedades neutrónicas de las combinaciones de sales de fluoruro apropiadas para su uso en reactores. MSRE utilizó dos mezclas diferentes en los dos circuitos de refrigeración.
Seguridad
Los compuestos de berilio son muy tóxicos. El aumento de la toxicidad del berilio en presencia de fluoruro se ha observado ya en 1949. [14] La DL 50 en ratones es de aproximadamente 100 mg / kg por ingestión y 1,8 mg / kg por inyección intravenosa.
Referencias
- ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual CRC de Química y Física (87ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ Wright, Albert F .; Fitch, Andrew N .; Wright, Adrian C. (1988). "La preparación y estructura de los polimorfos de cuarzo α y β del fluoruro de berilio". Revista de química del estado sólido . 73 (2): 298. Código Bibliográfico : 1988JSSCh..73..298W . doi : 10.1016 / 0022-4596 (88) 90113-2 .
- ^ a b c Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0054" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Compuestos de berilio (como Be)" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Difluoruro de berilio" . PubChem . Instituto Nacional de Salud . Consultado el 13 de octubre de 2017 .
- ^ Wells AF (1984) Química inorgánica estructural 5ta edición Publicaciones científicas de Oxford ISBN 0-19-855370-6
- ^ Pallavi Ghalsasi, Prasanna S. Ghalsasi, "Estructura de rayos X de cristal único de BeF2: α-Quartz" Inorg. Chem., 2011, 50 (1), págs. 86-89. ‹Ver Tfd› doi : 10.1021 / ic101248g ‹Ver Tfd›
- ^ a b Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Prensa académica: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Presión de vapor, physics.nyu.edu, p. 6-63 , de Ohe, S. (1976) Libro de datos de presión de vapor asistido por computadora , Data Book Publishing Co., Tokio.
- ^ Agarwal, M .; Chakravarty C (2007). "Anomalías estructurales y de exceso de entropía similares al agua en el fluoruro de berilio líquido". J. Phys. Chem. B . 111 (46): 13294–300. doi : 10.1021 / jp0753272 . PMID 17963376 .
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Reiko Kagawa; Martin G Montgomery; Kerstin Braig; Andrew GW Leslie y John E Walker (2004). "La estructura de la F1-ATPasa bovina inhibida por ADP y fluoruro de berilio" . El diario EMBO . 23 (5): 2734–2744. doi : 10.1038 / sj.emboj.7600293 . PMC 514953 . PMID 15229653 .
- ^ Bigay J, Deterre P, Pfister C, Chabre M (1987). "Los complejos de fluoruro de aluminio o berilio actúan sobre las proteínas G como análogos unidos reversiblemente del gamma fosfato de GTP" . El diario EMBO . 6 (10): 2907-2913. doi : 10.1002 / j.1460-2075.1987.tb02594.x . PMC 553725 . PMID 2826123 .
- ^ Fluoruro en el agua potable: una revisión científica de los estándares de la EPA . https://www.nap.edu/catalog/11571/fluoride-in-drinking-water-a-scientific-review-of-epas-standards : The National Academies Press. 2006. págs. 51–52. doi : 10.17226 / 11571 . ISBN 978-0-309-10128-8.Mantenimiento de CS1: ubicación ( enlace )
enlaces externos
- Monografía de la IARC "Berilio y compuestos de berilio"
- Inventario nacional de contaminantes: hoja de datos de berilio y compuestos
- Inventario Nacional de Contaminantes: Hoja de datos de fluoruros y compuestos
- Peligros del fluoruro de berilio
- MSDS a partir de la cual figura el LD50