Fluorid berylnatý
Fluorid berylnatý | |
---|---|
Obecné | |
Systematický název | Fluorid berylnatý |
Anglický název | Beryllium fluoride |
Německý název | Berylliumfluorid |
Sumární vzorec | BeF2 |
Vzhled | bezbarvý, sklovité hrudky |
Identifikace | |
Registrační číslo CAS | 7787-49-7 |
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 232-118-5 |
PubChem | 24589 |
ChEBI | CHEBI:49499 |
UN kód | 1566 |
SMILES | [Be+2].[F-].[F-] |
InChI | InChI=1S/Be.2FH/h;2*1H/q+2;;/p-2
Key: JZKFIPKXQBZXMW-UHFFFAOYSA-L |
Číslo RTECS | DS2800000 |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 47.01 g/mol |
Teplota tání | 554 °C (1,029 °F; 827 K) |
Teplota varu | 1,169 °C (2,136 °F; 1,442 K) |
Hustota | 1,986 g/dm3 |
Rozpustnost ve vodě | dobře rozpustný |
Struktura | |
Krystalová struktura | trojklonná |
Tvar molekuly | lineární |
Termodynamické vlastnosti | |
Standardní slučovací entalpie ΔHf° | −1010 kJ/mol |
Standardní molární entropie S° | 45 J/K*mol |
Měrné teplo | 59 J/mol*K |
Bezpečnost | |
H-věty | H301, H305, H311, H314, H315, H319, H330, H335, H372, H411 |
P-věty | 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, P363, P391, P403+233, P405, P501 |
Některá data mohou pocházet z datové položky. |
Fluorid berylnatý je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem BeF2. Tato bílá pevná látka je hlavním prekurzorem pro výrobu kovového beryllia. Strukturou se fluorid berylnatý podobá křemeni, ale fluorid berylnatý je dobře rozpustný ve vodě.
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]Fluorid berylnatý má výrazné optické vlastnosti. Ve formě fluoroberylátového skla má nejnižší index lomu pro pevnou látku při pokojové teplotě 1,275. Disperze fluoridu berylnatého je nejnižší pro pevnou látku a činí 0,0093 a nelineární koeficient je rovněž nejnižší a činí 2×10−14.
Struktura
[editovat | editovat zdroj]Struktura pevného fluoridu berylnatého se podobá struktuře cristobalitu. Ionty Be2+ jsou tetraedricky koordinované a fluoridy mají koordinační číslo dva.[1] Délka vazeb mezi fluorem a berylliem je přibližně 1,54 Å.[2] Analogicky k oxidu křemičitému může fluorid berylnatý také zaujímat řadu příbuzných struktur. Analogie existuje také mezi fluoridem berylnatým a fluoridem hlinitým: oba přijímají při mírné teplotě rozšířené struktury.
Plynný a kapalný fluorid berylnatý
[editovat | editovat zdroj]Plynný fluorid berylnatý má lineární strukturu se vzdáleností Be-F 143 pm.[3] Fluorid berylnatý dosahuje tlaku par 10 Pa při 686 °C, 100 Pa při 767 °C, 1 kPa při 869 °C, 10 kPa při 999 °C a 100 kPa při 1172 °C.[4]
Molekuly kapalného fluoridu berylnatého mají kolísavou tetraedrickou strukturu. Hustota kapalného fluoridu berylnatého navíc v blízkosti bodu tuhnutí klesá, protože ionty Be2+ a F− se začínají vzájemně silněji koordinovat, což vede k rozšiřování dutin.[5]
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Při zpracování beryliových rud vzniká nečistý hydroxid berylnatý. Tento materiál reaguje s hydrogendifluoridem amonným za vzniku tetrafluoroberylnatanu amonného:
Be(OH)2 + 2 (NH4)HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2O
Tetrafluoroberylnatan je čištěn srážením. Zahříváním přečištěného (NH4)2BeF4 vzniká fluorid berylnatý:
(NH4)2BeF4 → 2 NH3 + 2 HF + BeF2
Reaktivita iontů fluoridu berylnatého s fluoridy je obecně zcela analogická reakcím oxidu křemičitého s oxidy.[6]
Využití
[editovat | editovat zdroj]Redukce fluoridu berylnatého při 1300 °C s hořčíkem v grafitovém kelímku představuje nejpraktičtější cestu k zisku kovového beryllia:[3]
BeF2 + Mg → Be + MgF2
Chlorid berylnatý není užitečným prekurzorem kvůli své těkavosti.
Fluorid berylnatý se využívá v biochemii, zejména v krystalografii proteinů, jako napodobenina fosfátu. ADP a fluorid berylnatý mají tedy tendenci se společně vázat na místa ATP a inhibovat působení proteinů, což umožňuje krystalizovat proteiny ve vázaném stavu.[7][8]
Fluorid berylnatý tvoří základní složku preferované směsi fluoridových solí používané v jaderných reaktorech s kapalným fluoridem. Fluorid berylnatý se obvykle mísí s fluoridem lithným, čímž vzniká základní rozpouštědlo (FLiBe), do kterého se zavádějí fluoridy uranu a thoria. Fluorid berylnatý je mimořádně chemicky stabilní a směsi LiF/BeF2 (FLiBe) mají nízké teploty tání (360–459 °C) a nejlepší vlastnosti ze všech kombinací fluoridových solí vhodných pro použití v reaktorech.
Bezpečnost
[editovat | editovat zdroj]Sloučeniny beryllia jsou vysoce toxické. Zvýšená toxicita berylia v přítomnosti fluoridu byla zaznamenána již v roce 1949.[9] LD50 u myší je přibližně 100 mg/kg při požití a 1,8 mg/kg při injekci do žíly.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu Fluorid berylnatý na Wikimedia Commons
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Beryllium fluoride na anglické Wikipedii.
- ↑ WELLS, Alexander F.; WELLS, Alexander Frank. Structural inorganic chemistry. 5. ed., reprint. (with corr.). vyd. Oxford: Clarendon Press, 1984. 1382 s. (Oxford science publications). Dostupné online. ISBN 978-0-19-855370-0.
- ↑ GHALSASI, Pallavi; GHALSASI, Prasanna S. Single Crystal X-Ray Structure of BeF 2 : α-Quartz. Inorganic Chemistry. 2011-01-03, roč. 50, čís. 1, s. 86–89. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic101248g. (anglicky)
- ↑ a b WIBERG, Egon; WIBERG, Nils. Inorganic Chemistry. [s.l.]: Academic Press, 2001. 1958 s. Dostupné online. ISBN 978-0-12-352651-9. (anglicky) Google-Books-ID: Mtth5g59dEIC.
- ↑ Vapor pressure, physics.nyu.edu, p. 6-63, from Ohe, S. (1976) Computer Aided Data Book of Vapor Pressure, Data Book Publishing Co., Tokyo.
- ↑ AGARWAL, Manish; CHAKRAVARTY, Charusita. Waterlike Structural and Excess Entropy Anomalies in Liquid Beryllium Fluoride. The Journal of Physical Chemistry B. 2007-11-01, roč. 111, čís. 46, s. 13294–13300. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 1520-6106. DOI 10.1021/jp0753272. (anglicky)
- ↑ Atmospheric Chemistry. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. Dostupné online. ISBN 978-1-118-30992-6, ISBN 978-1-118-04155-0.
- ↑ KAGAWA, Reiko; MONTGOMERY, Martin G; BRAIG, Kerstin. The structure of bovine F1-ATPase inhibited by ADP and beryllium fluoride. The EMBO Journal. 2004-07-21, roč. 23, čís. 14, s. 2734–2744. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 0261-4189. DOI 10.1038/sj.emboj.7600293. PMID 15229653.
- ↑ BIGAY, J.; DETERRE, P.; PFISTER, C. Fluoride complexes of aluminium or beryllium act on G-proteins as reversibly bound analogues of the gamma phosphate of GTP.. The EMBO Journal. 1987-10, roč. 6, čís. 10, s. 2907–2913. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. DOI 10.1002/j.1460-2075.1987.tb02594.x. PMID 2826123. (anglicky)
- ↑ Fluoride in Drinking Water: A Scientific Review of EPA's Standards. Washington, D.C.: National Academies Press Dostupné online. ISBN 978-0-309-10128-8. DOI 10.17226/11571. S. 51.