铍是什么
铍是一种新兴的材料。铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。由此可见,铍在工业上有着极其广泛的应用。
1.在所有的金属中,铍透过X射线的能力最强,有金属玻璃之称,所以铍是制造X射线管小窗口不可取代的材料。
2.铍是原子能工业的宝。在原子反应堆里,铍能够提供大量中子炮弹的中子源(每秒钟内能产生几十万个中子);此外,它对快中子具有很强的减速作用,可以使裂变反应连续不断地进行下去,所以铍是原子反应堆中最好的中子减速剂。为了防止中子跑出反应堆危及工作人员的安全,反应堆的四周得有一圈中子反射层,用来强迫那些企图跑出反应堆的中子返回反应堆中去。这样,铍的氧化物不仅可以把中子反射回去,而且由于它的熔点高,特别是能耐高温,成为反应堆里中子反射层的最好材料。
3.铍还是优质的宇航材料。在人造卫星中,卫星的重量每增加一公斤,运载火箭的总重量就要增加大约500kg。所以制造火箭和卫星的结构材料要求重量轻、强度大。而铍比常用的铝和钛都轻,强度是钢的四倍,而且铍具有很强的吸热能力,机械性也较稳定。
4.在冶金工业中,含铍1%~3.5%的青钢叫做铍青铜,它不仅机械性能比钢好,而且抗腐蚀性好,还能够保持很高的导电性。因此,青铜铍可用来制造手表里的游丝,高速轴承,海底电缆等。
5.由于含有一定数量镍的铍青铜在受撞击时不会产生火花,所以铍可用作制作作石油、矿山工业专用的凿子、锤子、钻头等,进而防止火灾和爆炸事故。此外,含镍的铍青铜由于不受磁铁吸引,可用于制造防磁零件。
铍(Beryllium)是第二周期第二主族元素,元素符号Be。
铍(Beryllium)是第二周期第二主族元素,原子序数为4,元素符号Be,是一种灰白色的碱土金属,属六方晶系,质硬,有展性。
已知含铍矿物有30多种,但直到1968年,其中仅绿柱石具有工业价值,主要产于巴西、阿根廷、印度、南非等,1968年开始使用含水硅铍石制铍。
化学性质
铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。
铍(Beryllium)是第二周期第二主族元素,原子序数为4,元素符号Be,是一种灰白色的碱土金属,属六方晶系,质硬,有展性。铍及其化合物都有剧毒。铍既能溶于酸也能溶于碱液,是两性金属,铍主要用于原子能反应堆材料,宇航工程材料,各种合金,X射线透射窗等。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铍在一类致癌物清单中。
学好化学的方法:
认真听课,做好笔记
好的笔记是教科书知识的浓缩、补充和深化,是思维过程的展现与提炼。 由于化学学科知识点既多又零碎、分散,所以,课堂上除了认真听课,积极思考外,还要在理解的基础上,用自己的语言记下老师讲的重点、难点知识,以及思路和疑难点,便于今后复习。
及时复习
复习并不仅仅是对知识的简单回顾,而是在自己的大脑中考虑新旧知识的相互联系,并进行重整,形成新的知识体系。
所以,课后要及时对听课内容进行复习,做好知识的整理和归纳,这样才能使知识融会贯通,避免出现越学越乱的现象。比如学习了SO2的漂白性就跟氯水的漂白性进行比较,找出两者的不同之处。
铍是一种钢灰色的稀有金属,它的化学符号为:Be,原子序数4。铍是最轻的碱土金属,也是最轻地结构金属之一。呈灰白色,质坚硬。熔点1278±5℃。沸点2970℃,密度1.85克/厘米3,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。和锂一样,能形成保护性氧化层,所以在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。
由以上分析,铍应当属于较活泼金属,其金属性在同一周期内次于锂,强于硼,同一主族内弱于镁。其实二类主族元素,整体上金属性弱于一类主族,一类主族称碱金属,而二类主族称碱土金属。分析一个元素的化学性质时(中学阶段接触的一般都是主族元素,周期性规律比较强),把它放于周期表中进行横向前后和纵向上下对比,就不难得出较为科学的结论了,这就算相当于一个点被放置于坐标中,那么它的属性也就唯一了。
铍外观呈钢灰色,铍合金弹性好,质坚硬而轻,可用于制飞机机件,也用于原子能工业等。
铍是钢灰色金属轻金属。铍的硬度比同族金属高,不像钙、锶、钡可以用刀子切割。
同位素
铍 (原子质量单位: 9.012182(3) u )共有12个同位素,其中有1个是稳定的。 符号 Z(p) N(n) 质量(u) 半衰期 原子核自旋 相对丰度 相对丰度的变化量 Be 4 1 5.04079(429)# (1/2+)# Be 4 2 6.019726(6) 5.0(3)E-21 s[0.092(6) MeV] 0+ Be 4 3 7.01692983(11) 53.22(6) d 3/2- Be 4 4 8.00530510(4) 67(17)E-18 s[6.8(17) eV] 0+ Be 4 5 9.0121822(4) 稳定 3/2- 1.0000 Be 4 6 10.0135338(4) 1.51(6)E+6 a 0+ Be 4 7 11.021658(7) 13.81(8) s 1/2+ Be 4 8 12.026921(16) 21.49(3) ms 0+ Be 4 9 13.03569(8) Be 4 10 14.04289(14) 4.84(10) ms 0+ Be 4 11 15.05346(54)# <200 ns Be 4 12 16.06192(54)# <200 ns 0+ Be 4 13 17.0485 # <200 ns #(假想粒子) 铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
铍的反常性质
Be原子的价电子层结构为2s2,它的原子半径为89pm,Be2+离子半径为31pm,Be的电负性为1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小(不仅小于同族的其它元素,还小于碱金属元素),电负性又相对较高(不仅高于碱金属元素,也高于同族其它各元素),所以铍形成共价键的倾向比较显著,不像同族其它元素主要形成离子型化合物。因此铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质。
(1)铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用,而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。
(2)氢氧化铍是两性的,而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。
(3)铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H2O)2]2+,Be-O键很强,这就削弱了O-H键,因此水合铍离子有失去质子的倾向:
因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素(镁除外)的盐均没有水解作用。
生成物
1.氧化铍
铍在氧气中燃烧,或铍的碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物加热分解,都可以得到白色末状的氧化铍BeO,它的熔点为2803K,难溶于水,也不容易溶于乙醇,可用做耐高温材料。BeO是共价型的,并具有44的硫化锌(闪锌矿型)结构。BeO不溶于水,但能溶于酸生成的铍盐,也能溶于碱生成的铍酸盐,BeO是两性氧化物。
2.氢氧化铍
氢氧化铍是白色固体,在水中溶解度较小,它是两性氢氧化物,溶于酸形成Be2+,溶于碱形成[Be(OH)4]2-。
3.氢化铍
Be不能与H2直接化合生成氢化铍,但用氢化铝锂还原氯化铍可以制得氢化铍。
氢化铍是共价型化合物,它的结构类似于乙硼烷的结构,在两个Be原子之间形成了氢桥键。
每个Be原子同四个H原子相联结,每个H原子生成两个键。由于Be原子只有2个价电子,在氢化铍中没有足够的电子去形成正常的电子对键(即两个原子之间共用两个电子),氢化铍是缺电子化合物。因此在Be--H--Be桥状结合中,生成“香蕉形”的三中心两电子键。这是一个簇状化合物。
4. 氯化铍
氯化铍是共价型化合物,在空气中会吸潮并由于水解而发烟:
BeCl2+H2O=BeO+2HCl
氯化铍能升华并且不传导电流。无水氯化铍是聚合型的(BeCl₂)₂。
5.硫化铍
硫化铍(BeS)是灰白色粉末,相对密度2.36。可由氯化铍和无水硫化氢反应得到。
6.碳化铍
碳化铍(Be2C)为黄红色固体,遇水分解。由铍粉和优质石墨粉反应得到。
7.铍的配合物
由于铍是缺电子原子,它的卤化物是路易斯酸,容易与电子对给予体形成配合物或加合物。因此铍能生成许多配合物。
1923年美国物理化学家路易斯提出酸碱电子理论认为:凡是可以接受电子对的物质称为酸,凡是可以给出电子对的物质称为碱。酸是电子对接受体,碱是电子对给予体。
铍还能生成许多稳定的螯合物。例如将氢氧化铍与醋酸一起蒸发,就生成了碱式醋酸铍Be4O(CH3COO)6。这是一个共价化合物,其中4个Be原子包围着一个中心O原子,6个醋酸根Ac-则沿着四面体的6条棱边而排布。这个配合物是共价的,并且能够被蒸馏,可用于铍的提纯。
在铍的其它螯合物中,如草酸铍盐、萘酚配合物和乙酰丙酮配合物等,在这些螯合物中,铍原子都是四面体地被包围着。铍的化合物有极高的毒性就是由于它们有极高的溶解度和它们很容易形成配合物之故。
性质比较:
铍铝的相似性
在周期表中,铍与第IIIA族中的铝处于对角线位置,它们的性质十分相似。
1.标准电极电势相近:都是活泼金属。
2.都是亲氧元素,金属表面易形成氧化物保护膜,都能被浓HNO₃钝化。
3.均为两性金属。氢氧化物也均呈两性。
4.氧化物BeO和Al2O3都具有高熔点、高硬度。
5.BeCl2和AlCl3都是缺电子的共价型化合物,通过桥键形成聚合分子。
6.铍盐、铝盐都易水解,水解显酸性。
7.碳化铍Be2C像Al4C3一样,水解时产生甲烷。
尽管Be和Al有许多相似的化学性质,但两者在人体内的生理作用极不相同。人体能容纳适量的铝,却不能有一点儿铍,吸入少量的BeO,就有致命的危险。
毒性:铍的化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫化铍、硝酸铍等毒性较大,而金属铍的毒性相对比较小些。铍是全身性毒物。毒性的大小,取决于入体途径、不同铍化合物的理化性质及实验动物的种类。一般而言,可溶性铍的毒性大,难溶性的毒性小;静脉注入时毒性最大,呼吸道次之,经口及经皮毒性最小。铍进入人体后,难溶的氧化铍主要储存在肺部,可引起肺炎。可溶性的铍化合物主要储存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结等处,它们可与血浆蛋白作用,生成蛋白复合物,引起脏器或组织的病变而致癌。铍从人体组织中排泄出去的速度极其缓慢。因此,接触铍及其化合物要格外小心。
铍的化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫化铍、硝酸铍等毒性较大,而金属铍的毒性相对比较小些。铍是一种全身性毒物。铍的毒性取决于进入途径、不同铍化合物的理化性质以及实验动物的种类。
可溶性铍的毒性大于不溶性铍,静脉注射的毒性最高,其次是呼吸道,口服和经皮毒性最低。铍进入人体后,不溶性氧化铍主要储存在肺部,可引起肺炎。可溶性铍化合物主要储存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结中。
它们可与血浆蛋白作用,生成蛋白复合物,引起脏器或组织的病变而致癌。铍从人体组织中排泄出去的速度极其缓慢。因此,接触铍及其化合物要格外小心。
扩展资料:
铍的性质:
(1)铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用,同一家族的其它金属,如镁、钙、锶和钡,容易与水反应。
(2)氢氧化铍是两性的,而同一族其他元素的氢氧化物是中等碱性或强碱性的。
(3)Be-O键很强,这就削弱了O-H键,因此水合铍离子有失去质子的倾向:因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素(镁除外)的盐均没有水解作用。
参考资料来源:百度百科-铍
参考资料来源:百度百科-碱土金属
1798年由法国化学家沃克兰对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现。
1828年德国化学家维勒和法国化学家比西分别用金属钾还原熔融的氯化铍得到纯铍。其英文名是维勒命名的。
铍在地壳中含量为0.001%,主要矿物有绿柱石、硅铍石和金绿宝石。天然铍有三种同位素:铍7、铍8、铍10。铍是钢灰色金属;熔点1283°C,沸点2970°C,密度1.85克/厘米³,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。
铍的化学性质活泼,能形成致密的表面氧化保护层,即使在红热时,铍在空气中也很稳定。铍即能和稀酸反应,也能溶于强碱,表现出两性。
铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性,铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。
和锂一样,也形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
铍(旧译作鋍、鑉)是一种化学元素,它的化学符号是Be,它的原子序数是4,是一种灰白色的碱土金属。铍及其化合物都有剧毒。尽管在地壳中发现了几种形式的铍,但它的含量仍然相对稀少,只占地球上所有元素的第32位。
颜色和外表:银白色或钢灰色
历史简介
绿玉石和绿宝石都是由铍-铝硅酸盐形成的,Be₃Al₂(SiO₃)₆。法国矿物学家Abbé
René-Just
Haüy认为它们可能含有一种新的元素,之后他请Nicholas
Louis
Vauquelin去分析它们,他发现这种宝石含有一种新的金属,之后便开始研究它。在1798年二月Vauquelin在法国研究院宣布了他的发现,并命名这种元素为glaucinium(希腊语glykys=甜的),因为它的化合物尝起来是甜的。其他人则更倾向于beryllium(铍)这个名字,基于gemstone(经雕琢的宝石)命名,现在已经成为了正式的名称。
金属铍是在1828年,由柏林的Friedrich
Wöhler和巴黎的Antoine-Alexandere-Brutus
Bussy提取出来的,他们两个都是用氯化铍(BeCl₂)和钾反应提取出来的。
发现历史
绿宝石亦称祖母绿,翠绿晶莹,光彩夺目,是宝石中的珍品。它含有一种重要的稀有金属铍。铍的希腊文原意就是“绿宝石”的意思。绿宝石是绿柱石矿的变种。
1798年,法国化学家沃克兰(Vauquelin
Niclas
Louis,1763-1829)对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现了铍。但是,单质铍在三十年后的1828年由德国化学家维勒(Friedrich
Woler,1800-1882)用金属钾还原熔融的氯化铍而得到的。
克拉普罗特曾经分析过秘鲁出产的绿玉石,但他却没能发现铍。柏格曼也曾分析过绿玉石,结论是一种铝和钙的硅酸盐。18世纪末,化学家沃克兰应法国矿物学家阿羽伊的请求对金绿石和绿柱石进行了化学分析。
沃克兰发现两者的化学成分完全相同,并发现其中含有一种新元素,称它为Glucinium,这一名词来自希腊文glykys,是甜的意思,因为铍的盐类有甜味。沃克兰在1798年2月15日在法国科学院宣读了他发现新元素的论文。由于钇的盐类也有甜味,后来维勒把它命名为Beryllium,它来源于铍的主要矿石──绿柱石的英文名称beryl。